DE4415949C2 - Verfahren zur Klärschlammentsorgung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Klärschlamm­ entsorgung.

Klärschlämme, insbesondere Klärschlämme kommunaler Abwasserbehandlungen, fallen als Dünnschlämme an mit einem relativ geringen Gehalt an Feststoffsubstanzen, der normalerweise ca. 5% beträgt. Mit einem derart hohen Wassergehalt ist eine thermische Entsorgung der enthaltenen Trockenmasse, etwa eine thermische Endbe­ handlung durch Pyrolyse und/oder Hochtemperatur­ behandlung, wirtschaftlich nicht sinnvoll. Dennoch sind Bestreben und Ziel verantwortungsbewußter Um­ weltpolitik, die Schlämme zu ent- oder vergasen und/oder zu veraschen, um sie mit minimiertem Volumen deponiefähig zu machen. Es ist bekannt, die mecha­ nisch vorentwässerten Schlämme thermisch zu trocknen, wofür Wirbelschicht- und Dünnschicht-Trocknungen zum Einsatz kommen.

Mit diesen gebräuchlichen Verfahren wird der Wasser­ gehalt von ca. 75% auf etwa 25-30% gesenkt, was jedoch einen großen Aufwand an Energie erfordert, be­ dingt durch die aufzubringende Verdampfungswärme des Wassers. Darüber hinaus entstehen beträchtliche In­ vestitionskosten.

Bekannte Vorschläge für die thermische Entsorgung von Klärschlämmen durch mechanisches Vorentwässern, ther­ misches Nachtrocknen und abschließendes Endbehandeln sind beispielsweise in der DE-OS 37 30 699 und der DE-OS 41 02 216 beschrieben.

Um die energetischen Nachteile einer thermischen Trocknung zu reduzieren, ist auch ein Verfahren be­ kannt geworden (EP-PS 0 092 146), bei dem der in Zen­ trifugen, Siebbandpressen oder dergleichen Vorrich­ tungen vorentwässerte Schlamm zu pelletförmigen Zwi­ schenprodukten ausgeformt wird, wobei die Pellets dann mit einem pulvrigen Trockenstoff, wie z. B. Asche, umhüllt werden und danach eine Schüttung die­ ses umhüllten Pellets in einer Presse mechanisch nachentwässert wird.

Die Umhüllungsschichten der Pellets bilden bei der Nachentwässerung ein "Drainagesystem", das den ent­ standenen Preßkuchen netzartig durchzieht und den Fließwiderstand bei der Entwässerung mindert. Nach­ teilig ist bei diesem bekannten Verfahren, daß die Pelletierung des nur vorentwässerten Schlammes auf­ wendige apparative Konstruktionen erfordert und die Aufbereitung des Trockenanteils und seine Applikation auf die Pellets problematisch ist.

Um hier wenigstens bedingt Abhilfe zu schaffen, ist es aus der DE-OS 41 36 466 bekannt, den Trockenstoff für die Drainage im Schlamm selbst zu erzeugen, indem mittels Laserstrahlen bzw. Einbrenngittern auf dünne Schlammschichten Trockenstoffmuster vorgegeben wer­ den. Auch diese Verfahrensweise ist bezüglich kon­ struktiven Aufwands der Vorrichtung, ihrer Abmessun­ gen - bedingt durch die jeweils dünnen Schlammschich­ ten - und den Zeitaufwand, der für großtechnische Entsorgungsanlagen kaum vertretbar ist, wenig reali­ sierbar.

Aus der DE 39 22 298 A1 ist ein Verfahren zur mecha­ nischen Klärschlamm-Entwässerung bekannt, bei der der Schlamm mit faserigen Substanzen angereichert und diese Mischung durch Druckbeaufschlagung auf einen Anteil von ca. 50% Trockensubstanz weiter angerei­ chert, entwässert und so einer thermischen Endbehand­ lung unterworfen wird.

Die DE 38 42 138 A1 enthält den Hinweis, den Dünn­ schlamm zunächst auf ca. 25% Feststoffanteile vor­ zuentwässern.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Er­ findung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Ent­ wässern von Dünnschlämmen kommunaler und/oder gewerb­ licher Herkunft in Bezug auf Kostengünstigkeit, Zu­ verlässigkeit und Leistungsfähigkeit zu optimieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Vorge­ hensweise nach Anspruch 1 gelöst, die Unteransprüche bilden das Verfahren vorteilhaft weiter.

Umfangreiche Untersuchungen zum Entwässerungsverhal­ ten von Klärschlämmen haben gezeigt, daß schon ver­ hältnismäßig geringe Zugaben von Faserstoffen aus kommunalen Abfällen unterschiedlicher Herkunft zu vorentwässerten Dünnschlämmen mit einem Trockensub­ stanzgehalt von ca. 25% deren Entwässerungseigen­ schaften derart verbesserten, daß Trockensubstanzge­ halte von mehr als 70% durch mechanisches Entwässern ermöglicht wurden. Je nach Klärschlammzusammensetzung kann das durch eine Zugabe von geringen Mengen fase­ rigen Materials erreicht werden.

Damit ergibt sich die Möglichkeit, eine Klärschlam­ mentsorgung durch eine zusätzliche kostengünstige und im Mengendurchsatz leistungsfähige automatisierbare Klärschlammentwässerung wesentlich wirtschaftlicher zu gestalten. Der Investitionsbedarf kann insgesamt gesenkt werden, da sowohl auf eine energieintensive thermische Trocknung der Schlämme als auch auf auf­ wendige Pelletierungsvorrichtungen verzichtet werden kann.

Das faserige Material wirkt bei diesem Verfahren wie ein räumliches "verlorenes" Filter. Besonders vor­ teilhaft und preiswert ist es hierbei, wenn das fase­ rige Material selbst ein zu entsorgender Altstoff ist, wie beispielsweise Altpapier oder dergleichen im Müll enthaltene Faserkomponenten. Die Entsorgungska­ pazität wird nicht verändert, da die Altstoffe letzt­ lich als Feststoffanteile mit entsorgt werden.

Speziell für solche Altstoffe, wie Pappe, Karton, Pa­ pier in ihren nicht recyclebaren Qualitäten, ergibt sich so ein doppelter Vorteil: Zusätzlich zu ihrem Brennwert, der voll erhalten bleibt, lassen sich die Energiekosten der Klärschlammentsorgung erheblich senken. Die vorgenannte Gruppe von Altstoffen ist darüber hinaus auch deshalb besonders geeignet, weil bei ihr Aufbereitung und Zumischung zu dem Klär­ schlamm kontinuierlich in einem Verfahrensschritt erfolgen können. In einem Messerwalzenmischer, wie er aus der Papierherstellung als "Holländer" bekannt ist, läßt sich der Verfahrensablauf optimieren. Es liegt somit ein einfaches kostengünstiges und lei­ stungsfähiges Aufbereitungs- und Mischverfahren unter Verwendung erprobter Bauelemente mit hoher Zuverläs­ sigkeit vor.

Die bei der erfindungsgemäßen Entwässerung der Klär­ schlämme anfallenden Drainageflüssigkeiten enthalten noch ca. 5% Trockensubstanz, was etwa den ursprüng­ lichen Rohdünnschlämmen entspricht. Diesen werden die Drainageflüssigkeiten vorteilhafterweise wieder zu­ geführt.

Für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann auf einen erprobten Stand der Technik bezüglich der erforderlichen Vorrichtungskomponenten zurückge­ griffen werden. So kann die Dünnschlammentwässerung mittels Zentrifugen, die Druckentwässerung nach dem Faserstoffzusatz durch Siebbänder sowie Filterkammer­ pressen üblicher Bauart und die thermische Endbehand­ lung gemäß dem als Thermoselect-Verfahren bekannten Verfahren erfolgen.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich besonders vorteilhaft mit der Vernichtung von giftigen oder allgemein schädlichen Fasermaterialien kombinieren, da beispielsweise auch Asbestfasern hierauf anwendbar sind. Die nachfolgende thermische Endbehandlung durch Einschmelzen dieser Fasern gemäß dem thermischen Ent­ sorgungsverfahren "Thermoselect" garantiert die Ver­ nichtung ihres Gefährdungspotentials.

In Fig. 1 ist schematisch der Ablauf des erfindungs­ gemäßen Verfahrens beispielsweise beschrieben. Über die Leitung 3 wird demnach Dünnschlamm einer Filter­ kammerpresse 1 zugeführt, aus der über die Leitung 6 das voreingedickte Material einer Station 2 zugeführt wird, in der dieses mit faserigen Substanzen angerei­ chert getrocknet werden kann. Der sich hierbei erge­ bende Dickschlamm wird über die Leitung 7 abgezogen und von hier einer thermischen Endbehandlung zuge­ führt. Über die Leitung 4 verläßt die aus dem Dünn­ schlamm als Filtrat gewonnene Voreindickung die Fil­ terkammerpresse 1. Über die Leitung 5 wird der Teil der Nachentwässerung, d. h. die Drainageflüssigkeit, die bei der Trocknung anfällt, der Filterkammerpresse 1 wieder zugeführt.

Beispielsweise fallen bei einer Zuführung von 1000 kg Dünnschlamm über die Leitung 3 zur Filterkammerpresse 200 kg voreingedickter Schlamm mit einem Trockensub­ stanz-Anteil von 25% an, während 800 kg Filtrat die Filterkammerpresse 1 über die Leitung 4 verlassen. Die 200 kg voreingedickter Schlamm, die durch die Leitung 6 in den Verfahrensschritt 2 eingegeben und hier auf 70% Trockensubstanz gebracht werden, ver­ lassen die Trocknung über die Leitung 7, reduziert auf 70 kg. Die Differenz von 130 kg, die als Draina­ geflüssigkeit anfallen, werden über die Leitung 5 zur Filterkammerpresse 1 zurückgeführt.

Claims (6)

1. Verfahren zum Entwässern von Dünnschlämmen kom­ munaler und/oder gewerblicher Herkunft, bei dem die Schlämme bis auf einen Trockensubstanz-Ge­ halt von ca. 25% vorentwässert, danach mit ei­ ner fasrigen Substanz aus kommunalen Abfällen angereichert und anschließend mechanisch auf einen Gehalt an Trockensubstanz von mehr als 70% nachentwässert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitung der zellulosehaltigen Müll­ fraktion zu Fasermaterial und die Zumischung dieses Materials zu den vorentwässerten Dünn­ schlämmen in einem Arbeitsgang kontinuierlich in einem Messerwalzenmischer erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die faserigen Sub­ stanzen wenigstens teilweise aus Altstoffen wie Altpapier oder Müllkomponenten in, geeigneter Aufbereitung bestehen und so dem Klärschlamm zugemischt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zumischung der faserigen Altstoffe zum Klärschlamm kontrolliert erfolgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drainageflüssig­ keit mit einem Rest-Feststoffanteil aus der me­ chanischen Entwässerung dem Rohdünnschlamm zu­ geführt und mit diesem erneut dem Entwässerungs­ verfahren unterworfen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe von fase­ riger Substanz in einer Menge von 2% bis 30%, bezogen auf den vorentwässerten Klärschlamm mit einer Trockensubstanz von ca. 25%, erfolgt.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe von fase­ riger Substanz in einer Menge von 5% bis 10%, bezogen auf den vorentwässerten Klärschlamm mit einer Trockensubstanz von ca. 25%, erfolgt.