DE20121385U1

DE20121385U1 - Plant for the precipitation of protein and fat-containing ingredients from waste water

Info

Publication number: DE20121385U1
Application number: DE20121385U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2002-08-29
Anticipated expiration: 2011-01-06

Description

··■·-&diams;··■·-&diams;

G 075 002G075002

Anlage zur Ausfällung von eiweiß- und fetthaltigen Inhaltsstoffen aus Abwasser.Plant for the precipitation of protein and fat-containing ingredients from wastewater.

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Ausfällung von eiweiß- und fetthaltigen Inhaltsstoffen aus Abwasser durch Beimpfung mit Chemikalien nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 und bezieht sich insbesondere auf die Ausfällung flüssiger und feinpartikulärer Inhaltsstoffe wie Blut, Fett, Eiweißpartikel o.a. aus den Abwässern der Lebensmittelindustrie und speziell der Schlachthöfe.The invention relates to a plant for the precipitation of protein- and fat-containing ingredients from waste water by inoculation with chemicals according to the preamble of claim 1 and relates in particular to the precipitation of liquid and fine-particulate ingredients such as blood, fat, protein particles or others from the waste water of the food industry and especially from slaughterhouses.

Eine Anlage zur Ausfällung nicht näher spezifizierter, aber Schwermetalle umfassender Inhaltsstoffe aus Abwasser nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der DE-OS 35 29 188 bekannt. Bei der bekannten Anlage steuert die pH-Wert-Meßsonde eine dritte, dem Koagulator zugeordnete Dosierpumpe für eine neutralisierende Chemikalie (Natronlauge), deren Einspeisestelle sich zwischen den beiden Einspeisestellen der ersten und der zweiten Dosierpumpe und stromaufwärts der pH-Wert-Meßsonde befindet. Über die Dosierung der versauernden Ausflockungs-Chemikalie ist nichts ausgesagt. Im Zulauf zur Beschickungspumpe befindet sich aber ein Durchflußmesser, was den Schluß zuläßt, daß die versauernde Ausflockungs-Chemikalie wie bei ähnlichen, praktisch betriebenen Anlagen nach dem Volumenstrom des durch den Koagulator geförderten Abwassers dosiert wird, also die Menge der zudosierten Chemikalie der Menge des Abwassers proportional ist. In der betrieblichen Praxis wird das Mengenverhältnis zwischen Chemikalie und Abwasser einmal aufgrund von Erfahrungswerten für längere Betriebszeiträume festgelegt.A system for the precipitation of unspecified but heavy metal-containing ingredients from waste water according to the preamble of claim 1 is known from DE-OS 35 29 188. In the known system, the pH value measuring probe controls a third metering pump for a neutralizing chemical (caustic soda) assigned to the coagulator, the feed point of which is located between the two feed points of the first and second metering pumps and upstream of the pH value measuring probe. Nothing is said about the dosage of the acidifying flocculation chemical. However, there is a flow meter in the inlet to the feed pump, which allows the conclusion that the acidifying flocculation chemical is dosed according to the volume flow of the waste water conveyed through the coagulator, as in similar systems in practice, i.e. the amount of chemical dosed is proportional to the amount of waste water. In operational practice, the ratio between chemicals and wastewater is determined once based on experience for longer operating periods.

Insbesondere bei Schlachthof-Abwasser gibt es jedoch starke Schwankungen der Belastung mit Inhaltsstoffen, die durch die Produktionsabläufe bestimmt sind. In der Schlachtphase enthält das Abwasser deutlich mehr Blut, Öle und Fette als während anderer Zeiten. Die starken Schwankungen der BelastungHowever, especially in the case of slaughterhouse wastewater, there are strong fluctuations in the contamination of ingredients that are determined by the production processes. During the slaughter phase, the wastewater contains significantly more blood, oils and fats than during other times. The strong fluctuations in the contamination

des Abwassers können mit der bekannten Anlage nur ungenügend berücksichtigt werden. In der Praxis arbeitet man mit einer deutlichen Überdosierung der versauernden Ausflockungs-Chemikalie, von der man hofft, daß sie auch für Perioden der Spitzenbelastung ausreicht. Um einen gewissen Ausgleich zwischen Perioden hoher und niedriger Belastung zu schaffen, umfassen die in der Praxis betriebenen Anlagen immer ein der Beschickungspumpe vorgeschaltetes, großes Ausgleichsbecken, in welchem das frisch entstandene Abwasser zunächst gesammelt und mit schon vorhandenem Abwasser gemischt wird.of the waste water cannot be adequately taken into account with the known system. In practice, a significant overdose of the acidifying flocculation chemical is used, which is hoped to be sufficient for periods of peak load. In order to create a certain balance between periods of high and low load, the systems used in practice always include a large equalization tank upstream of the feed pump, in which the freshly produced waste water is first collected and mixed with existing waste water.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannte Anlage so auszugestalten, daß eine überflüssige Überdosierung, aber auch die schädliche Unterdosierung der versauernden Ausflockungs-Chemikalie sicher vermieden werden kann.The invention is based on the object of designing the known plant in such a way that unnecessary overdosing, but also harmful underdosing of the acidifying flocculation chemical can be safely avoided.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit der im Anspruch 1 und bezüglich vorteilhafter Ausgestaltungen in den Unteransprüchen gekennzeichneten Anlage gelöst.This object is achieved according to the invention with the system characterized in claim 1 and with regard to advantageous embodiments in the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage zur chemisch-physikalischen Abwasserreinigung wird der Meßwert der pH-Wert-Meßsonde bzw. -Meßelektrode zur Steuerung der Dosierpumpe für die versauernde Ausflockungs-Chemikalie benutzt. Dem liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die aktuell zur wirksamen Ausfällung der organischen Inhaltsstoffe benötigte Menge der versauernden Chemikalie indirekt über den pH-Wert bestimmen läßt, den das Abwasser nach der Zugabe der versauernden Chemikalie erreicht. Bei der erfindungsgemäßen Anlage wird also nicht mit einer voreingestellten Dosierung gearbeitet, sondern in jedem Augenblick soviel an versauernder Chemikalie zudosiert, bis der pH-Wert des Abwassers auf einem bestimmten Ziel-Wert, beispielsweise 5,5, abgesenkt ist. Wenn der ZielpH-Wert erreicht ist, hat man automatisch, unabhängig von der tatsächlich vorhandenen Menge an Eiweiß, Fett, Blut und vergleichbaren Stoffen auch die vollständige Überführung dieser Stoffe in Primär- oder Mikroflocken erreicht. Dies gilt sowohl im Fett- und Ölbereich, wo es zur Emulsions-Spaltung kommt, wie auch für das Blut, das koaguliert und dessen Blut-In the system according to the invention for chemical-physical wastewater treatment, the measured value of the pH value measuring probe or measuring electrode is used to control the dosing pump for the acidifying flocculation chemical. This is based on the knowledge that the amount of acidifying chemical currently required for the effective precipitation of the organic ingredients can be determined indirectly via the pH value that the wastewater reaches after the acidifying chemical is added. In the system according to the invention, therefore, no preset dosage is used, but rather as much acidifying chemical is added at any given moment until the pH value of the wastewater is reduced to a certain target value, for example 5.5. When the target pH value is reached, the complete conversion of these substances into primary or micro flocs has been achieved automatically, regardless of the actual amount of protein, fat, blood and similar substances present. This applies both to fat and oil, where emulsion splitting occurs, as well as to blood, which coagulates and whose blood

»· C»· C

• «• «

• *• *

• »»

&diams; *&diams; *

farbstoff mit der versauernden Chemikalie zu Flocken reagiert. Insgesamt wird also bei der erfindungsgemäßen Anlage die versauernde Chemikalie genau dem jeweils aktuellen Bedarf entsprechend dosiert. Über- oder Unterdosierungen sind ausgeschlossen. Eine unnötige Aufsalzung des Abwassers ist vermieden. dye reacts with the acidifying chemical to form flakes. Overall, the acidifying chemical is dosed in the system according to the invention precisely to meet the current requirements. Over- or under-dosing is impossible. Unnecessary salinization of the wastewater is avoided.

Die erfindungsgemäße Anlage arbeitet hinsichtlich der Chemikalien-Dosierung so effizient, daß auch große Schwankungen der Belastung des Abwassers hingenommen werden können. Deshalb kann auf vorgeschaltete Misch- und Ausgleichsbecken ganz verzichtet werden. Vorzugsweise erhält die Beschickungspumpe unmittelbar das frisch entstandene Abwasser. Mit dem Fortfall der Misch- und Ausgleichsbecken inklusive der notwendigen technischen Einrichtungen wie Homogenisierung, Belüftung und Abluftbehandlung ist ersichtlich eine erhebliche Einsparung an Investitions- und Betriebskosten verbunden. Darüber hinaus läßt sich das frische Abwasser mit geringerem Aufwand wirksamer behandeln. Während des Aufenthaltes des Abwassers in dem bisher notwendigen Misch- und Ausgleichsbecken treten nämlich biologische und biochemische Reaktionen ein, welche die Effizienz der anschließend eingesetzten Chemikalie teilweise erheblich negativ beeinflussen, so daß die anschließende Reinigung weniger erfolgreich verläuft. Dies gilt im Besonderen für die Stickstofffraktionen im Abwasser, die zunächst vorwiegend in organischer Form vorliegen und in dieser Form gut aus dem Abwasser abtrennbar sind. Aber bereits nach sehr kurzer Zeit geht der organisch gebundene Stickstoff in die Form des Amoniums über; diese Art der Stickstoffbelastung kann mit der Ausflockungs-Methode nur noch zu einem sehr geringen Anteil aus dem Abwasser entfernt werden. Bei der erfindungsgemäßen Anlage ist dieses Problem durch die sofortige Verarbeitung des frisch entstandenen Abwassers umgangen.The system according to the invention works so efficiently in terms of chemical dosing that even large fluctuations in the load of the waste water can be tolerated. Therefore, upstream mixing and equalization tanks can be dispensed with entirely. Preferably, the feed pump receives the freshly generated waste water directly. The elimination of the mixing and equalization tanks, including the necessary technical equipment such as homogenization, aeration and exhaust air treatment, obviously results in considerable savings in investment and operating costs. In addition, the fresh waste water can be treated more effectively with less effort. While the waste water is in the mixing and equalization tank that was previously necessary, biological and biochemical reactions occur which sometimes have a significantly negative effect on the efficiency of the chemicals subsequently used, so that the subsequent cleaning is less successful. This applies in particular to the nitrogen fractions in the waste water, which are initially mainly in organic form and can be easily separated from the waste water in this form. But after a very short time, the organically bound nitrogen changes to the form of ammonium; This type of nitrogen pollution can only be removed from the wastewater to a very small extent using the flocculation method. In the system according to the invention, this problem is avoided by immediately processing the freshly produced wastewater.

Um das Abwasser vor der chemischen Behandlung zunächst von festen, gröberen Inhaltsstoffen zu befreien, kann der Beschickungspumpe ein mechanisches Sieb für das frisch entstandene Abwasser vorgeschaltet sein. Anstelle einer Siebung kannIn order to remove solid, coarser components from the wastewater before chemical treatment, a mechanical screen for the freshly produced wastewater can be installed upstream of the feed pump. Instead of screening,

auch eine Sedimentation oder Zentrifugierung angewendet werden.Sedimentation or centrifugation can also be used.

Als Folge der bedarfsgerechten und damit sparsamen Dosierung der versauernden Ausflockungs-Chemikalie ermöglicht die erfindungsgemäße Anlage auch eine erhebliche Einsparung der die Makroflocken bildenden Chemikalie, denn deren Dosierung kann sich nach der Dosierung der versauernden Chemikalie richten, was in vorteilhafter Weise dadurch verwirklicht wird, daß der Meßumformer nicht nur die erste, sondern auch die zweite Dosierpumpe steuert.As a result of the demand-based and thus economical dosing of the acidifying flocculation chemical, the system according to the invention also enables a considerable saving of the chemical forming the macroflocs, because their dosage can be based on the dosage of the acidifying chemical, which is advantageously achieved by the fact that the measuring transducer controls not only the first but also the second dosing pump.

Bei der bekannten Anlage gemäß DE 35 29 188 Al wird das mit der versauernden Chemikalie behandelte Abwasser mit einer dritten Chemikalie (Natronlauge) wieder neutralisiert, bevor die Makroflocken gebildet werden, weil die Bildung von Makroflocken im stark sauren Milieu nicht oder nur unvollkommen möglich ist. Bei der erfindungsgemäßen Anlage kann auch dieser Schritt aufgrund der bedarfsgerechten Dosierung der versauernden Chemikalie eingespart werden. Im Koagulator kann die Makroflockenbildung ohne Zwischenbehandlung an die Mikroflockenbildung anschließen. Wenn gleichwohl gemäß den Ansprüchen 5 und 6 eine dritte Dosierpumpe für eine neutralisierende Chemikalie vorgesehen ist, so liegt deren Einspeisestelle stromabwärts der Einspeisestelle der zweiten Dosierpumpe für die Makroflocken bildende Chemikalie und dient nur zur Einstellung des pH-Wertes des behandeltes Abwassers auf den für die Weiterbehandlung in üblichen, biologischen Kläranlagen geforderten Wert.In the known system according to DE 35 29 188 A1, the wastewater treated with the acidifying chemical is neutralized again with a third chemical (caustic soda) before the macroflocs are formed, because the formation of macroflocs is not possible or only partially possible in a strongly acidic environment. In the system according to the invention, this step can also be omitted due to the needs-based dosing of the acidifying chemical. In the coagulator, the macroflocs formation can follow the microflocs formation without intermediate treatment. If, however, according to claims 5 and 6, a third dosing pump for a neutralizing chemical is provided, its feed point is downstream of the feed point of the second dosing pump for the macroflocs-forming chemical and only serves to adjust the pH value of the treated wastewater to the value required for further treatment in conventional biological sewage treatment plants.

Im folgenden ist die Erfindung mit weiteren vorteilhaften Einzelheiten anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt ein Schemabild einer erfindungsgemäßen Anlage zur Ausfällung von Inhaltsstoffen aus Abwasser.The invention is explained in more detail below with further advantageous details using a schematically illustrated embodiment. The single figure shows a schematic diagram of a system according to the invention for precipitating ingredients from waste water.

Das zu behandelnde, frische Abwasser 1 wird einer Siebung 2 zugeführt. Der dort abgeschiedene Feststoff 3 wird aus der Anlage ausgeschleust. An die Siebung 2 ist eine Abwasser-Be-The fresh wastewater 1 to be treated is fed to a screen 2. The solids 3 separated there are discharged from the plant. A wastewater treatment plant is connected to the screen 2.

schickungspumpe 5 angeschlossen, welche die gesiebte, vorgereinigte Flüssigkeit in einen Rohr-Koagulator 6 pumpt.feed pump 5, which pumps the sieved, pre-cleaned liquid into a pipe coagulator 6.

Dem Rohr-Koagulator 6 ist eine erste Dosierpumpe 7 zugeordnet, welche dem Abwasser eine versauernde Ausflockungs-Chemikalie, wie Eisen- oder Aluminiumsalze, zuführt. Vorzugsweise wird eine Eisensalzlösung verwendet. Durch die Zugabe sinkt der pH-Wert der Flüssigkeit ab.The pipe coagulator 6 is assigned a first dosing pump 7, which supplies the wastewater with an acidifying flocculation chemical, such as iron or aluminum salts. Preferably, an iron salt solution is used. The addition lowers the pH value of the liquid.

Eine Meßelektrode 8 ermittelt permanent den pH-Wert, der sich durch die Zugabe der Chemikalie einstellt. In einem Meßumformer 9 wird der ermittelte Ist-pH-Wert mit einem vorgegebenen Ziel-pH-Wert verglichen, und die Dosierpumpe 7 wird nach Maßgabe dieses Vergleichs so gesteuert, daß der Istwert den Zielwert erreicht, also die Differenz zwischen beiden möglichst zu Null wird.A measuring electrode 8 permanently determines the pH value that is established by the addition of the chemical. In a measuring transducer 9, the determined actual pH value is compared with a predetermined target pH value, and the dosing pump 7 is controlled according to this comparison so that the actual value reaches the target value, i.e. the difference between the two becomes as close to zero as possible.

Hieran anschließend ist dem Koagulator 6 eine zweite Dosierpumpe 11 für eine Makroflocken bildende Chemikalie, vorzugsweise einen Polyelektrolyt, zugeordnet. Sie wird ebenfalls von dem Meßumformer 9 gesteuert, und zwar so, daß die zudosierte Menge an Polyelektrolyt der von der Dosierpumpe 7 zudosierten Menge an Eisensalzlösung proportional ist.Following this, a second metering pump 11 for a macrofloc forming chemical, preferably a polyelectrolyte, is assigned to the coagulator 6. It is also controlled by the measuring transducer 9 in such a way that the amount of polyelectrolyte metered in is proportional to the amount of iron salt solution metered in by the metering pump 7.

Schließlich ist stromabwärts der zweiten Dosierpumpe 11 dem Koagulator eine dritte Dosierpumpe 10 für eine neutralisierende Chemikalie (vorzugsweise Natronlauge) zugeordnet, die von einer anschließenden pH-Wert-Meßelektrode 15 gesteuert wird. Die Zugabe der Natronlauge hat den Zweck, der anschließenden Kläranlage neutrales Abwasser zuzuleiten. Auf den Koagulator 6 folgt eine Trenneinrichtung 12, an welcher der ausgeflockte Schlamm 13 abgetrennt und von welcher das gereinigte Abwasser 14 zur Kläranlage gelangt.Finally, downstream of the second dosing pump 11, a third dosing pump 10 for a neutralizing chemical (preferably caustic soda) is assigned to the coagulator, which is controlled by a subsequent pH measuring electrode 15. The addition of the caustic soda serves the purpose of supplying neutral waste water to the subsequent sewage treatment plant. The coagulator 6 is followed by a separating device 12, at which the flocculated sludge 13 is separated and from which the purified waste water 14 reaches the sewage treatment plant.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage wird also das frisch entstandene Abwasser direkt nach der mechanischen Sieb-Behandlung, ohne vorherige Zwischenspeicherung mit der Beschickungspumpe 5 durch den Koagulator 6 gefördert, dort mit den Chemikalien behandelt und anschließend von denIn the system according to the invention, the freshly produced waste water is conveyed directly after the mechanical screening treatment, without prior intermediate storage, through the coagulator 6 by the feed pump 5, treated there with the chemicals and then discharged from the

• ··

gebildeten Flocken getrennt. Die zudosierte Menge der ersten, versauernden Ausflockungs-Chemikalie richtet sich hierbei nach der Säurepufferkapazität des Abwassers. Je mehr Blut oder ähnliches im Abwasser enthalten ist, desto mehr Eisensalzlösung wird automatisch von der Dosierpumpe 7 hinzudosiert. Gesteuert durch den Meßumformer 9 dosiert diese so, daß der anfängliche pH-Wert des frischen Abwassers von beispielsweise 7 durch die Zugabe der Eisensalze auf den vorbestimmten Ziel-pH-Wert von beispielsweise 5,5 absinkt. Der Ist-pH-Wert nach der Zudosierung der Eisensalzlösung wird im fließenden Abwasser mit Hilfe der Meßelektrode 8 permanent gemessen und als Signal an den Meßumformer 9 gegeben, der dementsprechend die Chemikaliendosierung bestimmt. Wird die Differenz zwischen Ist-pH-Wert und Ziel-pH-Wert trotz Dosierung einer Mindestmenge an Eisensalzlösung, beispielsweise ein Liter pro 1 m³ Abwasser, nach einer wählbaren Zeitspanne von beispielsweise 15 Sekunden nicht geringer, so wird die zudosierte Menge an Eisensalzlösung erhöht. So erfolgt die Dosierung automatisch genau in der benötigten Menge. Bei Erreichen des Ziel-pH-Wertes wird die Dosierung automatisch auf ein Minimum gedrosselt oder alternativ zeitweise ganz ausgeschaltet.formed flocs are separated. The amount of the first, acidifying flocculation chemical added depends on the acid buffer capacity of the waste water. The more blood or similar is contained in the waste water, the more iron salt solution is automatically added by the dosing pump 7. Controlled by the measuring transducer 9, this doses in such a way that the initial pH value of the fresh waste water of, for example, 7, drops to the predetermined target pH value of, for example, 5.5 through the addition of the iron salts. The actual pH value after the addition of the iron salt solution is continuously measured in the flowing waste water using the measuring electrode 8 and sent as a signal to the measuring transducer 9, which determines the chemical dosage accordingly. If the difference between the actual pH value and the target pH value does not decrease after a selectable period of time of, for example, 15 seconds despite dosing a minimum amount of iron salt solution, for example one liter per 1 m ³ of wastewater, the amount of iron salt solution added is increased. This means that the dosage is automatically carried out in exactly the required amount. When the target pH value is reached, the dosage is automatically reduced to a minimum or, alternatively, switched off completely for a time.

Anschließend werden von der zweiten Dosierpumpe 11 die zur Makroflockenbildung benötigten Polyelektrete zudosiert, und zwar proportional zur Dosiermenge der Einsalzlösung.Subsequently, the polyelectrets required for macrofloc formation are added by the second dosing pump 11 in proportion to the dosing amount of the salting solution.

Um pH-neutrales Abwasser in die Kläranlage abzugeben, steuert die weitere pH-Elektrode 15 die Dosierpumpe 10 für Natronlauge an. Auch diese pH-Wert-Messung arbeitet permanent bei Abwasserfluß.In order to deliver pH-neutral wastewater to the sewage treatment plant, the additional pH electrode 15 controls the dosing pump 10 for caustic soda. This pH value measurement also works permanently when wastewater is flowing.

Schließlich erfolgt in der Trenneinrichtung 12 die Abscheidung des ausgeflockten Schlammes aus dem Abwasser. Bei den Trenneinrichtungen handelt es sich üblicherweise um Sedimentations-, Floatations- oder Zentrifugaleinrichtungen. Das von seiner Schmutzfracht gereinigte Abwasser wird von dort einer üblichen, z. B. kommunalen Kläranlage zugeführt.Finally, the flocculated sludge is separated from the wastewater in the separation device 12. The separation devices are usually sedimentation, floatation or centrifugal devices. The wastewater, which has been cleaned of its contaminants, is then fed to a conventional sewage treatment plant, e.g. a municipal one.

Claims

1. Plant for the precipitation of protein and fat-containing ingredients from waste water, in particular from waste water from slaughterhouses, with a waste water feed pump ( 5 ) and a coagulator ( 6) continuously acted upon by the feed pump (5 ) , to which a first dosing pump ( 7 ) for an acidifying flocculation chemical, a second dosing pump ( 11 ) for a macro-floc forming chemical and a pH value measuring probe (8) responsive to the waste water between the two feed points of the dosing pumps ( 7 ; 11 ) are assigned, characterized in that a measuring transducer ( 9 ) is provided which controls the first dosing pump ( 7 ) in accordance with a comparison of the actual pH value determined by the pH value measuring probe (8) with a target pH value.

2. Plant according to claim 1, characterized in that the feed pump ( 5 ) receives the freshly produced waste water directly.

3. Plant according to claim 2, characterized in that the feed pump ( 5 ) is directly connected to a mechanical sieve ( 2 ) for the freshly produced waste water.

4. Installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that the measuring transducer ( 9 ) also controls the second dosing pump ( 11 ) in the sense of mutually proportional amounts of the chemicals dosed by the first and the second dosing pump ( 7 ; 11 ).

5. Plant according to one of claims 1 to 4, characterized in that the coagulator ( 6 ) is assigned a third metering pump ( 10 ) for a neutralizing chemical, the feed point of which is located downstream of the feed point of the second metering pump ( 11 ).

6. Plant according to claim 5, characterized in that a second pH value measuring probe (15) is provided which responds to the waste water behind the third dosing pump ( 10 ) and controls the third dosing pump ( 10 ).