CH534639A

CH534639A - Pressure-treatment of effluent muds - to liberate water bound to colloidal substances

Info

Publication number: CH534639A
Application number: CH167971A
Authority: CH
Original assignee: Gut Ulrich
Priority date: 1971-02-03
Filing date: 1971-02-03
Publication date: 1973-03-15

Abstract

Filtration props of effluent muds are greatly improved by subjecting the mud in an autoclave to an elevated press. (2-15 atm. g) for a few mins. to several hrs., and then releasing the pressure in a few secs, the operation opt being repeated several times. Dry filter cakes suitable for use as fertilisers can be obtd. Pref, the mud is preliminarily neutralised whereby, coarse aggregation of the mud is attained and its filterability is further improved.

Description

  

  
 



   Das in Abwasserschlämmen in   kolloidal    gebundener   zorm    vorliegende Wasser kann auf mechanischem Wege   lur    teilweise mit Hilfe von Zentrifugen oder von chemi   chen    Flockungsmitteln anorganischer oder organischer herkunft abgetrennt werden.



   Weiterhin sind Verfahren bekannt, bei denen man len Schlamm in Autoklaven unter Druck auf etwa 2000C erhitzt bzw. verkocht, wodurch er filtrierfähig wird. Die labei nach Abtrennung des freien Wassers   zurückblei-    enden Rückstände haben im allgemeinen immer noch iO bis 70% Wasser.



   Es wurde nun gefunden, dass das in frischem oder   usg7efaultem    Klärschlamm oder in Industrieschlamm enthaltene, in kolloidal gebundener Form vorliegende   Wasser    dadurch abgetrennt werden kann, dass die schlämme in einem Autoklaven abwechselnd ein oder nehrmals einer Druckbehandlung unterworfen und an   ehliessend    dann der Druck momentan reduziert wird.



   Dieser Vorgang kann in Autoklaven beliebiger   Grös    ;e durchgeführt werden und ist nicht auf solche kleineren   lolumeninhalts    beschränkt.



   Dabei ist auch die zusätzliche Anwendung von Wärne ebenso wenig erforderlich wie die Zugabe von anor   ¯nischen    oder organischen Flockungsmitteln. Man   taucht    also den Schlamm, um ihn filtrierfähig zu mahen, nicht mehr zusätzlich zu erhitzen bzw. zu verko   Xhen,    und ihm auch keine Fällungsmittel zuzusetzen.



   Gegenüber dem bekannten Stand der Technik bedeuet der Verzicht gerade auf die für die Düngewirkung   iusserst    nachteilige Verkochung einen weiteren erhebichen Vorteil.



   Man kann den frischen oder ausgefaulten Schlamm innige Zeit in einem Autoklaven einem Druck von 2 bis   15    atü, vorzugsweise 4 bis 6 atü, aussetzen um diesen Druck dann momentan innerhalb weniger Sekunden zu eduzieren. Wenn man diesen Vorgang, je nach der Stär   ce    des angewandten Drucks, ein oder mehrmals   hinter-    inander durchführt, wird die kolloidale Bindung des   Wassers    im Schlamm zerrissen und dieser filtrierfähig.



   Eine Verbesserung des vorstehend beschriebenen   ruck-    und Entspannungsverfahrens kann noch dadurch   ereicht    werden, dass man den Schlamm vor oder bei ;einer Behandlung neutralisiert, und zwar bei saurem schlamm vorzugsweise durch Einleitung von   NH,    oder lurch Zugabe von   Ca(OH)2,    bei alkalischen Schlämmen    ur    Vermeidung von Gipsbildung durch Zugabe vor   zugsweise    von Phosphorsäure, was dann als vorteilhaft   anzusehen    ist, wenn der Schlamm als Düngemittel Verwendung finden soll.



   Durch die Neutralisation entstehen grob disperse schlämme, die sich noch leichter und noch schneller abfiltrieren lassen.



   Der nach der Abtrennung bzw. Filtration des freien Wassers mittels bekannter Vorrichtungen zurückbleibenle, stichfeste Schlammkuchen kann jetzt, falls er nicht   zompostiert    oder verbrannt werden soll, gegebenenfalls   winter    Zugabe weiterer anorganischer oder organischer   Kährstoffe,    auf granulierte Bodenverbesserungs- oder Düngemittel weiterverarbeitet werden.



   Beispiel I
In einen Autoklaven von 3 cbm Inhalt wird ein 95   Gewichts-%    Wasser und 5   Gewichts-%    Feststoff enthaltender Klärschlamm eingefüllt und 2 Stunden lang einer Druckbehandlung von 6   kg/cm    unterworfen und danach der Druck momentan reduziert um dann erneut wieder erhöht zu werden. Diesen Vorgang wiederholt man im Verlauf einer weiteren Stunde noch zweimal.



  Durch das dabei mehrfach eintretende Druckgefälle wird die kolloidale Bindung des Wassers zerrissen und der Schlamm filtrierfähig.



   Man kann ihn jetzt mittels eines   Saugzellenfilters    beispielsweise eines solchen mit einer Filterleistung von 400 m3/h auf einen Feuchtigkeitsgehalt von   40%    entwässern.



   Von diesem Saugzellenfilter wird der Schlammkuchen mittels Schnüren abgenommen und fällt in eine   Gra      nuliermaschine    mit oszillierendem Rotor, wo er in etwa 2 bis 3 mm gleichmässig grosse Granalien zerteilt wird.



  Die dabei entstehenden Granalien bringt man in einen kleinen Tellergranulator, in dem sie auf der Oberfläche mit Rohphosphatmehl umhüllt werden, das im Gewichtsverhältnis 58 Gewichtsteile   Rohphosphatmehl      :    48 Gewichtsteile Schwefelsäure von   78%    H2SO4 mit   Schwefel-    säure bedüst wird.



   Dabei entsteht unter gleichzeitigem Aufschluss des auf der Oberfläche der Granalien aufgebrachten Rohphosphatmehls zu Mono- und Dicalciumphosphat eine relativ hohe Wärmetönung, die zu einer weiteren Abtrocknung und Erhärtung der so erhaltenen Granalien führt.



   Beispiel 2
In einem Grossautoklaven wird der Klärschlamm mit einem pH-Wert von 4,7 bei einem Druck von 12 atü unter gleichzeitigem Einleiten von NH3-Gas neutralisiert u.



  danach etwa 15 Minuten diesem Druck ausgesetzt, wonach dieser sofort reduziert wird. Auf diese Weise fällt ein relativ grob disperser Schlamm an, der sich besonders leicht filtrieren lässt. 



  
 



   The water present in colloidally bound form in wastewater sludge can be separated mechanically with the help of centrifuges or chemical flocculants of inorganic or organic origin.



   Furthermore, methods are known in which len sludge is heated or boiled under pressure to about 2000C in autoclaves, making it filterable. The residues that remain after the free water has been separated off generally still have 10 to 70% water.



   It has now been found that the water contained in fresh or rotten sewage sludge or in industrial sludge and present in colloidally bound form can be separated by subjecting the sludge to a pressure treatment alternately one or more times in an autoclave and then reducing the pressure momentarily .



   This process can be carried out in autoclaves of any size and is not limited to such smaller lumen contents.



   The additional use of heat is just as unnecessary as the addition of inorganic or organic flocculants. So the sludge is immersed in order to make it filterable, no longer to be additionally heated or to decay, and no precipitants are added to it.



   Compared to the known state of the art, the waiver of boiling, which is extremely disadvantageous for the fertilizing effect, means another considerable advantage.



   The fresh or digested sludge can be exposed to a pressure of 2 to 15 atmospheres, preferably 4 to 6 atmospheres, in an autoclave in order to then reduce this pressure momentarily within a few seconds. If this process is carried out one or more times in succession, depending on the strength of the pressure applied, the colloidal bond of the water in the sludge is broken and the sludge can be filtered.



   The above-described jerk and relaxation process can be improved by neutralizing the sludge before or during a treatment, in the case of acidic sludge, preferably by introducing NH, or by adding Ca (OH) 2, in the case of alkaline sludge Sludge to avoid the formation of gypsum by adding phosphoric acid, which is advantageous if the sludge is to be used as a fertilizer.



   The neutralization results in coarsely dispersed sludge that can be filtered off even more easily and quickly.



   The solid sludge cake that remains after the separation or filtration of the free water by means of known devices can now, if it is not to be zomposted or incinerated, optionally be processed in winter by adding further inorganic or organic nutrients to granulated soil improvers or fertilizers.



   Example I.
A sewage sludge containing 95% by weight of water and 5% by weight of solids is poured into an autoclave with a volume of 3 cbm and subjected to a pressure treatment of 6 kg / cm 2 for 2 hours and then the pressure is momentarily reduced and then increased again. This process is repeated twice over a further hour.



  As a result of the pressure gradient occurring several times, the colloidal binding of the water is broken and the sludge can be filtered.



   It can now be dewatered to a moisture content of 40% using a suction cell filter, for example one with a filter capacity of 400 m3 / h.



   The sludge cake is removed from this suction cell filter by means of strings and falls into a granulating machine with an oscillating rotor, where it is divided into approximately 2 to 3 mm evenly sized granules.



  The resulting granules are placed in a small plate granulator, in which they are coated on the surface with raw phosphate flour, which is sprayed with sulfuric acid in a weight ratio of 58 parts by weight of raw phosphate flour: 48 parts by weight of sulfuric acid with 78% H2SO4.



   With the simultaneous breakdown of the raw phosphate flour applied to the surface of the granules into mono- and dicalcium phosphate, a relatively high degree of heat develops, which leads to further drying and hardening of the granules obtained in this way.



   Example 2
In a large autoclave, the sewage sludge with a pH of 4.7 is neutralized and at a pressure of 12 atmospheres while simultaneously introducing NH3 gas.



  then exposed to this pressure for about 15 minutes, after which it is immediately reduced. In this way, a relatively coarsely dispersed sludge is produced that is particularly easy to filter.

Claims

PATENT CLAIM

Process for the separation of colloidally bound water from sewage sludge, characterized in that fresh or digested sewage sludge or industrial sludge in an autoclave is alternately subjected to pressure treatment one or more times and then the pressure is then momentarily reduced.

SUBCLAIMS 1. The method according to claim, characterized in that the sludge is subjected to a pressure of 2 to 15 atmospheres for a few minutes to several hours and the pressure reduction is ended within a few seconds.

2. The method according to claim and dependent claim 1, characterized in that the sludge is neutralized before or during the pressure treatment.