DE2731918A1

DE2731918A1 - Verfahren zur behandlung waessriger schlaemme

Info

Publication number: DE2731918A1
Application number: DE19772731918
Authority: DE
Inventors: Harold Geoffrey Gunson
Original assignee: WELSH NAT WATER DEV
Current assignee: WELSH NAT WATER DEV
Priority date: 1976-07-16
Filing date: 1977-07-14
Publication date: 1978-01-19
Also published as: FR2358363A1; ZA774162B; SE7708254L; FR2358363B3; NZ184618A; JPS54109243A; AU2698477A; NL7707907A; GB1587718A; AU513489B2; CA1085976A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipu-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber I MÖNCHEN 86, DEN

POSTFACH «60120

MOHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 913921/22

Case 7746
H/WE/Si

WELSH NATIONAL WATER DEVELOPMENT AUTHORITY Cambrian Way, Brecon, Powys / Wales

Verfahren zur Behandlung wässriger Schlämme

Die Erfindung betrifft die Behandlung wässriger Schlämme bzw. Rückstände (im folgenden wird der Einfachheit halber nur von Schi aminen gesprochen). Sie betrifft insbesondere, aber nicht ausschließlich die Behandlung von Klärschlamm bzw. Abwasserschlamm (im folgenden wird der Einfachheit halber nur von Klärschlamm gesprochen).

Bei der bekannten Schlammbehandlung wird Rohschlamm der Sedimentation unterworfen und der sedimentierte Schlamm (der auch als primärer Schlamm bezeichnet wird) wird von der Flüssigkeit abgetrennt. Sie Flüssigkeit wird dann einer biologischen Oxidationsbehandlung, beispielsweise in einer durchsickernden

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Filteranlage, einer durchsickernden Pilteranlage mit hoher Bate, einer Aktivschlammanlage oder einer Kontaktstabilisierung unterworfen. Die behandelte Flüssigkeit wird der Sedimentation unterworfen und der dabei gebildete Schlamm wird als sekundärer Schlamm bezeichnet. Normalerweise wird dann ein Gemisch aus dem primären und sekundären Schlamm gebildet. Das Gemisch wird entweder der anaeroben Digerierung oder der chemischen Behandlung unterworfen oder es wird abgelagert (beispielsweise im Meer). Fertigbehandelte Schlämme werden oft in offenen Trockenbetten abgelagert oder auf landwirtschaftliche Gebiete verteilt.

Kürzlich hat man versucht, dieses bekannte Verfahren zu modifizieren, indem man das Gemisch aus primären und sekundären Schlämmen der aeroben Digerierung unterwirft. Einer der Vorteile dieser Verfahren ist die Möglichkeit, daß das Schlammgemisch auf recht hohe Temperaturen (bis zu 60⁰C) (durch die darin ablaufende exotherme Fermentierung) auf Fermentierungsbedingungen erhitzt wird. Durch ein Erhitzen des Schlammes auf solche Temperaturen werden viele normale Pathogene, wie Salmonella, die darin vorhanden sind, abgetötet. Normalerweise kann der erhitzte Schlamm dann sicher auf landwirtschaftlichem Land abgelagert werden, ohne daß eine wesentliche Gefahr besteht, daß Infektionen verbreitet werden. Ein weiterer Vorteil der aeroben Digestion ist der, daß sie normalerweise in kürzerer Zeit abläuft als die anaerobe Digestion.

Bei den Vorschlägen, die man bis heute zur Durchführung der aeroben Digestion von Schlämmen gemacht hat, wird Luft oder reiner Sauerstoff in den Schlamm gepumpt und der Schlamm heftig zur Dispersion des darin enthaltenen Sauerstoffs bewegt. Der Schlamm wird in einem geschlossenen Behälter gehalten. Die Sauerstoffatmosphäre in dem Behälter über dem Schlamm kann durch den Schlamm recyclisiert werden. Bei den meisten früheren Vorschlägen wird der Schlamm mit einer Paddelrührvorrichtung bewegt und der Sauerstoff wird in den Schlamm durch eine ein-

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getauchte Dispersionsvorrichtung eingeleitet. Man hat verschiedene Arten von Dispersionsvorrichtungen verwendet.

Obgleich es möglich ist, diese früheren Vorschläge für die
aerobe Digestion zu verwenden, ist keiner dieser Vorschläge
vollständig zufriedenstellend. Bei denen, bei denen geschlossene Behälter erforderlich sind, müssen teuere Einrichtungen
verwendet werden und die Verwendung von Paddelrührvorrichtungen und eingetauchten Sauerstoffdispersionsvorrichtungen ist kein Weg, um innerhalb der zu behandelnden Schlammasse einen wirksamen und innigen Kontakt zwischen dem Schlamm und dem Sauerstoff zu erzeugen. Soll das Verfahren in normalem Maßstab
durchgeführt werden, so sind immerhin Behälter mit einer Kapazität von 946 000 Liter (250 000 Gallon) erforderlich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
bekannten Verfahren der aeroben Digestion von Schlamm zu verbessern und die Nachteile der bekannten Verfahren zu beseitigen oder zu verringern.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren für die aerobe Digestion von Schlamm, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
eine Masse aus aerob digerierbarem Schlamm in einem Behälter
bewegt bzw. rührt, während man in den bewegten bzw. gerührten Schlamm ein Sauerstoff enthaltendes Gas einleitet, wobei der
Schlamm bewegt bzw. gerührt wird, indem man ein oder mehrere Jets bzw. Ströme von Schlamm unter Druck in den Schlamm aus
einer oder mehreren Düsen einleitet, die in dem Behälter unter der Oberfläche des Schlammes angebracht sind, wodurch das Gas innerhalb der Schlammasse verteilt wird.

Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung für
die aerobe Digestion von Schlamm, die gekennzeichnet ist durch einen Behälter für die Aufnahme des Schlammes, eine Einrichtung zur Einleitung eines Sauerstoff enthaltenden Gases in den Be-

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hälter unter dem Niveau des Schlammes darin beim Gebrauch und einer Pumpeneinrichtung, um Schlamm zumindestens zu einer Düse in dem Behälter zu pumpen, die unter dem Niveau des Schlammes darin beim Gebrauch angebracht ist, wobei die Düse bzw. die Düsen so angeordnet sind, daß beim Gebrauch der Schlammstrom bzw. die Schlammströme daraus den Schlamm heftig bewegen und das Gas in ihm und durch ihn dispergieren.

Es wurde gefunden, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren durch geeignete Kontrolle und Anordnung von einer oder mehreren Düsen eine verbesserte Bewegung des Schlammes erzeugt wird und daß somit eine verbesserte Dispersion des Sauerstoffs innerhalb der Schlammasse möglich wird, als dies bei den früher verwendeten Paddelrührvorrichtungen und ähnlichen Vorrichtungen der Fall war.

Bei einer Anordnung wird in die oder jede Düse Schlamm unter Druck von einer Pumpe geleitet, die im Inneren des Behälters angebracht ist und in die Masse aus Schlamm eintaucht. Die Pumpe zieht ihre Schlammbeschickung von der umgebenden Schlammmasse in dem Behälter ab. Alternativ kann die oder jede Düse mit Schlamm unter Druck durch eine Pumpe beschickt werden, die außerhalb des Behälters angebracht ist, wobei die Pumpe mit Schlamm von der Schlammasse im Behälter beschickt wird. Geeignete Leitungen bzw. Bohre sind so angeordnet, daß der unter Druck stehende Schlamm von der außen angebrachten Pumpe zu den Düsen in dem Behälter unter der Schlammoberfläche darin transportiert wird. Beispielsweise kann eine außen auf dem Behälter montierte Pumpe eine Beschickungsleitung von der Pumpe besitzen, die in die Seiten- oder Bodenwand des Behälters unterhalb der Schlammoberfläche eintritt. Die Schlammbeschickung für die außen angebrachte Pumpe erfolgt normalerweise vom Schlamm in den Behälter. Man kann jedoch auch frischen, zu behandelnden Schlamm in den Behälter über die Beschickung zu der Pumpe einleiten.

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Verwendet man eine oder mehrere Jets (bzw. Strähle), so kann der Sauerstoff auf solche Weise eingeleitet werden, daß er mit dem Schlamm in dem Behälter innig vermischt bzw. innig darin dispergiert wird. Man kann so eine oder mehrere Dispersions vorrichtungen vorsehen. Bevorzugt werden sie nahe an oder benachbart zu der Stelle sein, wo die Schlammjets abgegeben werden, so daß der Sauerstoff davon mitgerissen wird und so durch den Schlamm in dem Behälter getragen wird.

Es ist jedoch bevorzugt, mindestens einen Teil des Sauerstoff enthaltenden Gases in die Schlammasse zusammen mit den Schlammjets einzuleiten. Beispielsweise kann der Sauerstoff direkt in die Pumpe geleitet werden, so daß ein Gemisch aus Sauerstoff und Schlamm von der Pumpe kompremiert wird. Es ist wahrscheinlich, daß sich mindestens ein Teil des Sauerstoffs dann unter Druck in dem Schlamm löst. Wenn der oxigenierte Schlamm von den Düsen als Jet in den umgebenden Schlamm getrieben wird, kann die Entspannung des Schlammes bewirken, daß irgendwelcher gelöster Sauerstoff aus der Lösung in Form von sehr kleinen Blasen abgegeben wird. Der Sauerstoff durchdringt den Schlamm und wird heftig mit dem Schlamm vermischt, so daß der Schlamm in dem Behälter wirksam und ausreichend oxigeniert wird.

Obgleich das Sauerstoff enthaltende Gas in die Pumpe selbst eingeleitet werden kann, kann es stattdessen stromaufwärts oder stromabwärts von der Pumpe eingeleitet werden. Im letzteren Fall bevor der Schlammjet auf die Schlammasse trifft. Beispielsweise kann das Gas mit dem Schlamm in den Düsen vermischt werden. Zu diesem Zweck kann eine Düse verwendet werden, die eine Kammer mit einem Schlammeinlaß umfaßt, der mit der Pumpe verbunden ist und einem Schlammauslaß, durch den beim Gebrauch der Schlamm als Jet in den Behälter austritt, und wobei die Gaseinleitungseinrichtung mit der Kammer so in Verbindung steht, daß beim Gebrauch das Gas mit dem Schlamm in der Kammer vermischt wird. Alternativ kann der Schlamm über eine oder mehrere Sau erst off diffusions einrichtungen, die in der Leitung bzw. dem Rohr

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angebracht sind, gleitet werden, bevor er als Jet in die Schlammasse eintritt.

Aus Zweckdienlichkeitsgründen können, wenn es üblich ist, zwei oder mehrere Düsen zu verwenden, diese Düsen auf einem gemeinsamen Verteilerstück, das mit Schlamm unter Druck von der Pumpe beschickt wird, angebracht sein.

Das hochwirksame Mischen des Sauerstoffs mit dem Schlamm, das erfindungsgemäß möglich wird, ergibt eine Anzahl wesentlicher Vorteile. Zuerst ist es möglich, daß man die Sauerstoffbeschickungsrate und die anderen wesentlichen Parameter so einstellt, daß ein wesentlicher Anteil des zugeführten Sauerstoffs von dem digerierenden Schlamm absorbiert wird. Es ist weiterhin nicht erforderlich, einen geschlossenen Behälter für die Rezirkulierung des nicht absorbierten Sauerstoffs vorzusehen, obgleich eine solche Recyclisierung gegebenenfalls ebenfalls durchgeführt werden kann. Zweitens wird durch die ausgezeichnete Verteilung des Sauerstoffs in dem Schlamm die Digestionsrate der Masse des Schlamms in dem Behälter so hoch, was bedeutet, daß weniger Zeit für die Behandlung einer gegebenen Charge von Schlamm erforderlich ist. Man kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren so arbeiten, daß eine Charge von Schlamm in 5 bis 7 Tagen digeriert ist (verglichen mit etwa 28 Tagen bei der bekannten anaeroben Digestion). Das Verfahren kann weiterhin autotherm ablaufen, d.h. die durch die exotherme Fermentation gebildete freie Wärme kann so sein, daß der digerierende Schlamm bei einer Temperatur von 4-5 bis 65°C gehalten wird. Dies ist vorteilhaft, da die bei dem Verfahren beteiligten Mikroorganismen thermophil sind und bei diesen höheren Temperaturen schneller reagieren. Außerdem werden in dem Schlamm vorhandene Pathogene durch die hohe Temperatur abgetötet. Der den Schlamm behaltende Behälter kann gegebenenfalls zur Verringerung des Wärmeverlustes thermisch isoliert werden.

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Ein weiterer Vorteil des sehr wirksamen Mischens des Schlamms und Sauerstoffs ist der, daß insgesamt weniger Sauerstoff erforderlich ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es bevorzugt, reinen Sauerstoff oder ein mit Sauerstoff angereichertes Gas (das beispielsweise mindestens 90 Volumen-% Sauerstoff enthält) anstelle von Luft zu verwenden, hauptsächlich deshalb, da die Reaktion dann wirksamer durchgeführt werden kann. Beispielsweise reagieren die Nichtsauerstoffkomponenten der Luft nicht mit dem Schlamm, sondern gehen nur durch den Schlamm hindurch und dabei kühlen sie den Schlamm stark ab, was unerwünscht ist.

Die Schlämme, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt werden können, umfassen alle aerob digerierbaren Schlämme und Wasserbehandlungsschlämme oder Klärschlamme und andere ähnlich digerierbare Schlämme, wie Brauereiabfälle bzw. Brennereiabfälle, Schlachthofabfalle, Hefeextrakte, pharmazeutische Abfälle und pflanzliche Abfälle. Die Schlämme werden bevorzugt premazeriert und gesiebt (zur Vermeidung eines Verstopfens der Pumpe, der Düsen und der Leitungen).

Das aerobe erfindungsgemäße Digestionsverfahren kann diskontinuierlich oder kontinuierlich durchgeführt werden. Bei der letzteren Durchführungsart werden Teile des digerierten Schlamms periodisch (beispielsweise täglich) entnommen und durch nicht behandelten Schlamm ersetzt.

Zur Erläuterung der vorliegenden Erfindung werden im folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen drei Ausführungsformen näher erläutert:

Figur 1 ist ein vertikaler Querschnitt einer Form der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

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Figur 2 ist eine perspektivische schematische Ansicht einer geeigneten eintauchbaren Pumpe, die bei der Vorrichtung von Figur 1 verwendbar ist.

Figur 3 ist ein vertikaler schematischer Querschnitt einer zweiten Art von erfindungsgemäßer Vorrichtung.

Figur 4 ist ein vertikaler Querschnitt einer dritten Art von erfindungsgemäßer Vorrichtung.

Figur 5 ist eine Draufsicht auf den Verteiler der Figuren 3 und 4.

Figur 6 ist ein Schnitt an der Linie AA von Figur 5 und

Figur 7 ist ein longitudinaler Querschnitt der Düse von Figur 6.

In Figur 1 ist ein Schlamm 2 enthaltender Behälter 1 dargestellt, wobei der Behälter einen Deckel 3 besitzt. Am Boden des Behälters eingetaucht in den Schlamm ist eine Pumpe 4- angebracht (die genauer in der Figur 2 gezeigt wird), zu der Sauerstoff über die Leitung 5 geleitet wird.

Beim Betrieb wird der zu behandelnde Schlamm in den Behälter gegeben. Der Schlamm kann vorerhitzt werden, auf beispielsweise 3O°C, so daß der Schlamm schneller eine hohe Gleichgewichtstemperatur während des Verfahrens erreicht. Der Deckel 3 wird über den Behälter gegeben. Er dient hauptsächlich dazu, einen ungewollten Wärmeverlust durch Konvektion zu vermeiden. Gegebenenfalls kann eine Einrichtung (die nicht gezeigt wird) vorgesehen sein, um den Sauerstoff, der durch den Schlamm hindurchgeht, zu rezirkulieren.

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Die Pumpe ist mit einer Energiequelle verbunden und Sauerstoff wird zu ihr über die Leitung 5 geleitet. Die Pumpe stößt einen unter Druck stehenden Jet bzw. Strahl aus oxigeniertem Schlamm aus der Düsenöffnung 5 heraus. (Die Pumpe wird im folgenden näher erläutert). Dieser Jet trifft auf den Schlamm in dem Behälter 1 und bewirkt, daß dieser mit Turbulenz zirkuliert, wodurch ein Mischen des Sauerstoffs innerhalb des Schlammes erreicht wird. Die Sauerstoffzufuhr und der Betrieb der Pumpe erfolgen bis die Digestion beendigt ist. Die Temperatur des Schlammes erhöht sich auf etwa 60°C oder darüber. Damit diese Temperatursteigerung erreicht wird, kann eine thermische Isolierung um den Behälter vorgesehen sein. Wird das Verfahren kontinuierlich betrieben, beträgt die Verweilzeit des Schlamms in dem Behälter so wenig wie 4 bis 7 Tage.

Aus der obigen allgemeinen Beschreibung und der in Zusammenhang mit Figur 1 durchgeführten Beschreibung des Verfahrens ist erkennbar, daß der Sauerstoff nicht in die Pumpe eingeleitet werden muß, sondern stattdessen von einer oder mehreren Dispersionseinrichtungen in die Schlammasse abgegeben werden kann.

In Figur 2 ist eine geeignete Pumpenform dargestellt. Die Pumpe umfaßt einen Motor im Gehäuse 1 und ein Pumpenflügelrad im Gehäuse 2. Das Gehäuse 2 ist auf Beinen 5 montiert und besitzt einen Schlammeinlaß 4. Eine Sauerstoffzufuhrleitung 6 ist mit dem Gehäuse 2 verbunden. Eine Düse 3 ist für den Jetauslaß vorgesehen.

Beim Betrieb wird Schlamm über den Einlaß 4 in das Puxapenflüge lgehäuee 2 gesogen, wo er unter Druck mit Sauerstoff (von der Leitung 6) vermischt wird und als Jet aus der Düse 3 herausgezwungen wird. In dem Pumpenflügelrad löst sich mindestens ein Teil des Sauerstoffs (oder der Luft) in dem Schlamm. Eine

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geeignete Form eines Pumpen/Oxigenators, der in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, wird in der DOS 25 48 754.1 (B 758, B 761) von ABS-Pumpen beschrieben.

Die in Figur 3 dargestellte Vorrichtung ist im wesentlichen ähnlich wie die von Figur 1, aber die Pumpen- und Düsenanordnung unterscheidet sich. Bei der Figur 3 wird ein Behälter 1 mit einer Isolierung 2 mit einem entfernbaren Zugangsdeckel 3 mit einem Ventil 4 gezeigt. Am Boden des Behälters ist eine Pumpe mit einem kreisförmigen Verteiler 6 angebracht, auf den Düsen 7 montiert sind (diese Anordnung wird im folgenden näher erläutert). Elektrische Versorgungskabel 8 und die Sauerstoffzuführleitung 9 treten durch Teile in dem Zugang des Deckels 3 ein.

Die in Figur 4 dargestellte Vorrichtung ist im wesentlichen ähnlich (und gleiche Bezugszeichen bezeichnen ähnliche Teile wie bei Figur 3)· Die Pumpe ist jedoch außerhalb des Behälters 1 angebracht. Gemäß Figur 4 ist eine Pumpe 5 mit dem Verteiler 6 über die Leitung 10 (die durch eine Seitenwand des Behälters 1 hindurchgeht) verbunden. Eine Ersatzpumpe 5* ist vorgesehen. Isolierventile 11 und Bückschlagventile 12 sind ebenfalls wie angegeben angebracht. Ein SchlammauslaS 13 ist im Behälter 1 vorgesehen und mit der Beschickungsöffnung von jeder Pompe, wie durch die Linie 14 dargestellt, vranden. Sauerstoff wird in die Düsen 7 ober die Leitung 15 eingeleitet.

Me Anordnung des Verteilers S and der- Basen 7 von Figur 3 ist in den Figuren 5 and 6 dargestellt (worin gleiche Bezogszeichen gleiche Teile bedeuten). Der Verteiler 6 ist ein kreisförmiges röhrenförmiges Element, das am die Pompe 5 angebracht ist. Der Auslaß 20 der Pompe 5 verbindet mit dem Verteiler die Einlaßöffnung 21 für die Abgabe des Schlammes unter Brock nach innen in den Verteiler. Sechs Busen 7 (in der Praxis können mehr oder weniger als 6 verwendet werden, abhängig von den Verhaltnissen) sind außen am die Peripherie des Verteilers 6

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über Beschickungsleitungen 23 angebracht und empfangen den Schlamm von des Verteiler. Sauerstoff wird ebenfalls in jede Düse über die Leitung 22 eingeleitet.

Die Bauart von jeder Düse 7 ist in der Figur 7 dargestellt. Die Düse besitzt eine konische Form und definiert eine Innenkammer 30, die durch konische Wände 31 und eine Grundwand 32 gebildet werden. An der Spitze der Kegel form ist eine Auslaßdüse 33 nit dem Durchmesser "D". Die Grundwand bzw. der Sockel 32 umfaßt eine kreisförmige Leitung 40 um das Beschickungsrohr 23« die durch die Wände 3^ und 35 und die Se it en wände 36 und 37 gebildet wird. Die Sauerstoffzufuhrleitung 22 öffnet sich in die kreisförmige Leitung 40. Die Vorderwand 34 besitzt eine Reihe von Düsen 50 darin, durch die Sauerstoff von der Leitung 40 in die Kammer 30 treten kann. (Alternativ kann die Wand beispielsweise gesinterte Keramik oder eine Metallplatte oder eine Diffusions einrichtung sein). Die Bückwand 35 ist mit einem Flansch 38 an der Beschickungsleitung 23 festgeschraubt. Die Seitenwände 37 liegen eng benachbart zu der Wand 31 der Kammer 30. Die Beschickungsleitung 23 endet in der Kammer 30 und der Durchmesser des Hohrs ist gleich oder sehr ähnlich wie der Durchmesser "D" der Außenöffnung 33·

Die in den Figuren 3 und 5 bis 7 dargestellte Vorrichtung arbeitet folgendermaßen. Die Pumpe 5 pumpt Schlamm unter Druck in den Verteiler 6. Von dem Verteiler 6 wird der Schlamm über die Beschickungsleitungen 23 in die Düsenkammer 30 geleitet. Sauerstoff wird über die Leitung 22 in die Leitung 40 unter einem Druck geleitet, der ausreicht, daß er durch die Düsen in die Kammer 30 tritt und sich dort mit dem Schlamm vermischt. Beim Betreten der Fn mm ι ι 30 wird der Druck im Schlamm entspannt und nach dem Vermischen mit dem Sauerstoff wird er durch die Auslaßdüse 33 eis Jet herausgestoßen und trifft auf den umgebenden Schlamm, vruacht eine Turbulenz und vermischt sich mit dem darin enthaltenen Schlamm. Der Schlamm in der Kammer 30

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wird daran gehindert, in die Gasdüsen 50 einzudringen durch den Druck des Sauerstoff gases, das daraus strömt.

Die Anzahl der Düsen, ihre Anordnung im Behälter, ihre Größe und die anderen Verfahrensbedingungen sind variabel und können nach den besonderen Umständen, die für einen besonderen Fall gelten, ausgewählt werden. Beispielsweise wurde gefunden, daß bei einem 568 000 Liter (150 000) Behälter der Durchmesser ^wDⁿ der Düsen 33 etwa 4 cm betragen kann und mit 16 Düsen 50 jeder etwa 6 mm betragen kann.

Die in den figuren 4 bis 7 dargestellte Anordnung arbeitet im wesentlichen gleich wie die Anordnung von figur 3. Die Pumpe ist jedoch außerhalb des Behälters 1 angebracht und der Verteiler wird von geeigneten Einrichtungen im Behälter 1 getragen. Die Pumpe 5 (oder 5') zieht Schlamm aus dem Behälter 1 über die Leitung 14 (anstatt von wie bei Figur 3 aus der unmittelbar umgebenden Schlammasse).

Die Vorrichtungen der Figuren 3 und 5 bis 7 wurden mit Erfolg ausprobiert, beispielsweise unter Verwendung eines 568 000 Liter (150 000 Gallon)-Behälters 1 (der thermisch nicht isoliert war und ohne vollständigen Deckel). Es wurden die folgenden Bedingungen verwendet: Pumpe mit einem 25 PS-Motor, Verteiler mit einem Gesamtdurchmesser von 1 m, 6 Düsen, die, wie in Figur gezeigt, symmetrisch angeordnet sind, Schlammgeschwindigkeit in den Jets von 15 m/Sek., Sauerstoffinput (technisches Sauerstoff gas) 2 rn^/hin. (ausgedruckt als MTP), ein gemischter Schlamm, der primären und sekundären Schlamm, Aktivschlamm und septischen Tankschlamm enthält, eine Dusenauslaßoffnung von 4 cm, 6 wm Durchmesser Sauerstoff öffnungen in der Düsenkammer, 6 Sauerstofföffnungen in jeder Düse, Schlammfeststoffgehalt (zu Beginn) von 4 bis 5 % Feststoffen (der behandelte Schlamm, der abgegeben wird, enthält etwa 2 % Feststoffe). Man

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erhält eine sehr gute aerobe Digestion und selbst ohne Versuche (bei den Testbedingungen), den Behälter thermisch zu isolieren und einen schließenden Deckel zu verwenden, treten Temperaturen über 40⁰C auf.

Bei vielen bekannten Vorschlägen für die aerobe Digestion von Schlamm ist ein besonders konstruierter Behälter erforderlich, insbesondere dort, wo eine Gasrecyclisierung wesentlich ist. Bei der vorliegenden Erfindung ist es jedoch nicht erforderlich, einen Spezialbehälter zu verwenden. Bei verschiedenen bekannten Verfahren, insbesondere bei solchen, bei denen eine Recyclisierung verwendet wird, berühren die Gase in dem Behälter über der Schlammoberfläche die sich bewegenden Teile der Vorrichtung, wie Rührstäbe. Dies ist potentiell gefährlich und erfindungsgemäß ist dies vermeidbar.

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Claims

Pat e nt an sp rüche

Verfahren für die aerobe Digestion von Schlamm durch Bewegung einer Masse eines aerob digerierbaren Schlamms in einem Behälter während man ein Sauerstoff enthaltendes Gas in den bewegten Schlamm leitet, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm bewegt wird, wenn man einen oder mehrere Jets aus Schlamm unter Druck in den Schlamm aus einer oder mehreren Düsen leitet, die in dem Behälter unter der Schlammoberfläche angebracht sind, um das Gas innerhalb der Schlammmasse zu verteilen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Düse mit Schlamm unter Druck von einer Pumpe versorgt wird, die im Inneren des Behälters angebracht ist und in die Schlammmasse eintaucht, wobei die Pumpe ihre Schlammbeschickung aus der umgebenden Schlammasse im Behälter abzieht.
3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oder jede Düse mit Schlamm unter Druck von einer Pumpe versorgt wird, die außerhalb des Behälters angebracht wird, wobei die Pumpe mit Schlamm aus der Schlammasse im Behälter beschickt wird.
4-. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Sauerstoff enthaltenden Gases in die Schlammasse zusammen vermischt mit dem Schlammjet bzw. den Schlammjets eingeleitet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4·, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in die Pumpe geleitet wird und darin mit dem Schlamm vermischt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas in den unter Druck stehenden Schlamm stromabwärts von der Pumpe, aber vor dem Auftreffen des Schlammjets auf die

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Schlammasse zugeführt wird.
7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der unter Druck stehende Schlamm mit dem Gas in einer oder mehreren der Düsen vermischt wird» von wo das Gemisch als einer oder mehrere Jets in die Masse des Schlamms geleitet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil des Sauerstoff enthaltenden Gases zu der Schlammasse an einer Stelle zugeleitet wird, die benachbart zu der Düse ist, so daß der Schlammjet von der Düse sich unmittelbar mit dem Gas vermischt.
9· Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehrere Düsen auf einem unter Druck stehenden Schlammverteiler angeordnet sind, der mit unter Druck stehendem Schlamm beschickt vrird.
10. Vorrichtung für die aerobe Digestion von Schlamm, enthaltend einen Behälter für die Aufnahme des Schlamms, eine Einrichtung zur Einleitung eines Sauerstoff enthaltendes Gases in dem Behälter unter der Ebene des Schlamms darin beim Gebrauch, gekennzeichnet durch eine Pumpeneinrichtung zum Pumpen des Schlamms zumindestens einer Düse in dem Behälter unter der Ebene des Schlamms darin beim Gebrauch, wobei die Düse bzw. die Düsen so angeordnet sind, daß beim Gebrauch der Schlämmtet bzw. die Schlammjets daraus heftig den Schlamm bewegen und das Gas in ihm verteilen.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeneinrichtung außerhalb des Behälters angebracht ist und daß eine Leitungs einrichtung vorgesehen ist, um Schlamm (beim Gebrauch) aus dem Behälter in die Pumpe zu leiten und den Schlamm unter Druck von der Pumpe in die Düsen des Behälters zu führen.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpeneinrichtung im Inneren des Behälters in einer solchen Tiefe angebracht ist, daß sie beim Gebrauch unter dem Schlammniveau liegt.
13· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaseinleitungseinrichtung in Verbindung mit der Pumpe steht, wobei beim Gebrauch Gas mit Schlamm in der Pumpe vermischt wird und das Gemisch zu der Düse bzw. den Düsen geleitet wird.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Düse umfaßt eine Kammer mit einem Schlammeinlaß, der mit der Pumpe verbunden ist, und einem Schlammauslaß, durch den beim Gebrauch der Schlamm als Jet in den Behälter herausgeht und wobei die Gaseinleitungseinrichtung in Verbindung mit der Kammer so steht, daß beim Gebrauch das Gas mit dem Schlamm in der Kammer vermischt wird.

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