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DE3309772A1 - Process for separating heavy metals from sludges - Google Patents

Process for separating heavy metals from sludges

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DE3309772A1
DE3309772A1 DE19833309772 DE3309772A DE3309772A1 DE 3309772 A1 DE3309772 A1 DE 3309772A1 DE 19833309772 DE19833309772 DE 19833309772 DE 3309772 A DE3309772 A DE 3309772A DE 3309772 A1 DE3309772 A1 DE 3309772A1
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Germany
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leaching
heavy metals
sludge
suspension
solids
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Withdrawn
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DE19833309772
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German (de)
Inventor
Wilhelm Dr.-Ing. 7000 Stuttgart Götzelmann
Roland Prof. Dr.-Ing. Dr. H.C. Kammel
Hans-Wilhelm Prof. Dr.-Ing. 1000 Berlin Lieber
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GOEMA DR GOETZELMANN KG PHYSIK
Original Assignee
GOEMA DR GOETZELMANN KG PHYSIK
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Abstract

A process is described by means of which heavy metal-containing sludges, such as sewage sludges and sediments, can be treated. The heavy metals are eliminated by oxidising leaching from the sludges, so that these can be directly used in agriculture.

Description

33397723339772

GOEMAGOEMA

Dr. Götzelmann KG KL 7Dr. Götzelmann KG KL 7

16. März 1983March 16, 1983

Verfahren zum Abtrennen von Schwermetallen aus SchlämmenProcess for separating heavy metals from sludge

Die Erfindung betrifft ein Verfahren, mit dem Schwermetalle aus Schlämmen abgetrennt werden sollen.The invention relates to a method with which heavy metals are to be separated from sludge.

"Schlämme", die mit diesem Verfahren behandelt werden sollen, sind in Kläranlagen anfallende Klärschlämme, aber auch Sedimente, wie sie beispielsweise in Flüssen, insbesondere hinter Kläreinrichtungen, vorhanden sind."Sludge" that is to be treated with this process is, but also, sewage sludge that occurs in sewage treatment plants Sediments, such as those found in rivers, especially behind clarifiers.

"Schwermetalle", die aus solchen Schlämmen abgetrennt werden sollen, sind beispielsweise Cadmium, Quecksilber, Blei, Silber, Kupfer, Nickel, Zink und Chrom."Heavy metals" that are to be separated from such sludge are, for example, cadmium, mercury, lead, silver, Copper, nickel, zinc and chromium.

Schwermetalle, wie Cadmium, Quecksilber und Blei, gelangen auf verschiedene Weise in das Abwasser und damit in den Klärschlamm sowie als Sediment in den Vorfluter. Die wichtigsten Quellen für Schwermetalle dieser Art sind häusliche und gewerbliehe Abwasser, Abschwemmungen von unbefestigten Flächen, wieHeavy metals such as cadmium, mercury and lead are released in various ways in the wastewater and thus in the sewage sludge and as sediment in the receiving waters. The most important Sources of heavy metals of this type are domestic and commercial Sewage, runoff from unpaved surfaces, such as

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Feldern, Wiesen und Wald, und Abschwemmungen von befestigten Flächen, wie Straßen und Höfen.Fields, meadows and forests, and runoff from paved areas such as roads and courtyards.

Klärschlämme und Sedimente sind lange Zeit hindurch zur Bodenverbesserung in der Landwirtschaft verwendet worden. Allein in der Bundesrepublik Deutschland entstehen jährlich ca. 50 Millionen m Klärschlämme mti etwa 1,7 Millionen t Trockensubstanz. Hinzu kommt Baggergut aus Flüssen, dessen Feststoffanteil in derselben Größenordnung liegt.Sewage sludge and sediments have been used for soil improvement for a long time been used in agriculture. In the Federal Republic of Germany alone, around 50 million are created each year m sewage sludge with about 1.7 million t dry matter. In addition, there is dredged material from rivers, the solid content of which is in of the same order of magnitude.

Die zulässigen Schwermetallgehalte landwirtschaftlich genutzter Böden, z.B. an Cadmium, Quecksilber und Blei, sind durch behördliche Vorschriften auf Maximalwerte beschränkt, die eine ge- j sundheitliche Gefährdung von Lebewesen ausschließen. Je kg Boden,The permissible heavy metal content of agriculturally used Soils, e.g. of cadmium, mercury and lead, are regulated by the authorities Regulations restricted to maximum values that exclude any health risk to living beings. Per kg of soil,

I liegen diese Werte für Cadmium bei 3 mg, für Quecksilber bei ί 2 mg und für Blei bei 100 mg. Schlämme, die zur Bodenverbesserung eingesetzt werden sollen, dürfen daher Schwermetalle auch nur in begrenzter Menge enthalten. Hier liegen die Maximalwerte pro kg Trockensubstanz beispielsweise für Cadmium bei 15 mg, für Quecksilber bei 25 mg und für Blei bei 1200 mg. Nur bei Einhaltung dieser Werte wird eine unzulässige Bodenkontaminati-on vermieden.I these values are 3 mg for cadmium and ί for mercury 2 mg and for lead at 100 mg. Sludges that are to be used for soil improvement are therefore only allowed to contain heavy metals in limited quantity included. Here, the maximum values per kg of dry matter are, for example, 15 mg for cadmium and 15 mg for mercury at 25 mg and for lead at 1200 mg. Inadmissible soil contamination can only be avoided if these values are adhered to.

Vor diesem Hintergrund sind die Bemühungen zu sehen, die darauf gerichtet sind, durch Verringerung der Schwermetallkonzentration im Zulauf zur Kläranlage den Gehalt an Schwermetallen im Klärschlamm so weit zu senken, daß seine Landwirtschaftliche Verwertung möglich ist. Da die gute Reinigungswirkung mechanischbiologischer Kläranlagen aber dazu führt; daß ein großer. Teil der Schwermetalle im Klärschlamm zurückgehalten und somit angereichert wird, scheitert die landwirtschaftliche Nutzung von Klärschlamm zunehmend daran, daß die Schwermetallkonzentration der Klärschlämme die in den Vorschriften festgesetzten Konzentrationsgrenzen überschreitet.It is against this background that the efforts aimed at reducing the heavy metal concentration should be seen to lower the heavy metal content in the sewage sludge in the inflow to the sewage treatment plant so that it can be used in agriculture is possible. Since the good cleaning effect of mechanical-biological sewage treatment plants leads to this; that a big one. part the heavy metals are retained in sewage sludge and thus enriched, the agricultural use of Sewage sludge is increasingly concerned that the heavy metal concentration of the sewage sludge exceeds the concentration limits set in the regulations exceeds.

Hinzu kommt, daß nur ein Teil der Schwermetalle, wie Cadmium, Quecksilber und Bl.ci, in Abwässern enthalten ist, die vor der Einleitung in die K Ki ran J ago vorbehandelt: werden können. Pie aus diffusen Quellen stammenden Schwermetalle lassen sich gar nicht aus dem Kläranlagenzulauf abtrennen. Schwermetalle, wieIn addition, only some of the heavy metals, such as cadmium, mercury and Bl.ci, are contained in wastewater that was before Introduction to the K Ki ran J ago pretreated: can be. Pie Heavy metals from diffuse sources cannot be separated from the sewage treatment plant inlet at all. Heavy metals like

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Cadmium, Quecksilber und Blei, gelangen daher aus den verschiedensten Quellen in die Kläranlagen. So enthalten Niederschläge ca. 0,5 jug/1 Cadmium, 0, 5 /jg/1 · Quecksilber und 30 pg/1 Blei, und im abfließenden Niederschlag belaufen sich die Konzentrationen bereits auf 3 jug/1 Cadmium, 5pg/l Quecksilber und 120 pg/1 Blei. Im häuslichen Abwasser werden im Durchschnitt 3 jug/1 Cadmium,"2 ^g/1 Quecksilber und 70 /ug/1 Blei gefunden. Der Oberflächenabfluß zu Kläranlagen pro Einwohner und Jahr beträgt etwa 40 mg Cadmium, schätzungsweise 10 mg Quecksilber und 950 mg Blei. -sCadmium, mercury and lead therefore get into the sewage treatment plants from a wide variety of sources. Precipitation contains approx. 0.5 jug / 1 cadmium, 0.5 / jg / 1 · mercury and 30 pg / 1 lead, and in the outflowing precipitation the concentrations already amount to 3 jug / 1 cadmium, 5 pg / l mercury and 120 pg / 1 lead. On average, 3 jug / 1 cadmium, 2 ^ g / 1 mercury and 70 / ug / l lead are found in domestic wastewater. The surface runoff to sewage treatment plants per inhabitant and year is around 40 mg cadmium, an estimated 10 mg mercury and 950 mg lead . -s

Alle diese Gegebenheiten haben dazu geführt, daß die Menge der landwirtschaftlich nutzbaren Klärschlämme und Sedimente ständig abnimmt, so daß anstelle der wirtschaftlichen und, volkswirtschaftlich vorteilhaften Verwendung der Schlämme in der Landwirtschaft immer häufiger teure Verfahren zur Schlammbeseitigung, wie Sonderdeponie bzw. Verbrennung, eingesetzt werden müssen.All these factors have led to the fact that the amount of agriculturally usable sewage sludge and sediments is constant decreases, so that instead of the economic and economically advantageous use of the sludge in agriculture More and more expensive methods of sludge removal, such as special landfill or incineration, are used have to.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem Schlämme auf einfache Weise so behandelt werden können, daß sie unter Einhaltung der maximal zulässigen Schwermetallgehalte direkt zur landwirtschaftlichen Nutzung verwendet werden können.The invention is based on the object of specifying a method with the sludge can be treated in a simple way so that they can be kept in compliance with the maximum permissible heavy metal content can be used directly for agricultural use.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,This object is achieved according to the invention by

- daß zunächst Schwermetalle enthaltender Schlamm in eine in einem Laugebehälter befindliche Chloridlösung gegeben wird,- that sludge containing heavy metals is first placed in a chloride solution in a lye container,

- daß der Schlamm danach in suspendierter Form einer oxidierenden Laugung unterworfen wird,- that the sludge is then subjected to an oxidizing leaching in suspended form,

- daß die Suspension während der Laugung in dem Laugebehälter bewegt wird und- That the suspension is moved during the leaching in the leach container and

- daß abschließend eine Trennung von Feststoffen und Flüssigkeit durchgeführt wird.- That finally a separation of solids and liquids is carried out.

Mit diesem Verfahren werden die zu behandelnden Schlämme also bei gleichzeitiger stä.ndiger Bewegung der Suspension einer oxidierenden Laugung unterworfen, während der die Schwer-With this method, the sludge to be treated becomes a subjected to oxidizing leaching, during which the heavy

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metalle aus dem Schlamm in die Chloridlösung übergehen. In Abhängigkeit von der Indensität der Bewegung der Suspension, · wozu beispielsweise ein Rührwerk eingesetzt werden kann, wird die Trennung der Schwermetalle mehr oder weniger schnell erreicht. Wenn die Schwermetalle in die Flüssigkeit übergegangen sind, wird beispielweise mittels Filtration oder . Zentrifuge eine Trennung der Feststoffe und der Flüssigkeit durchgeführt. Die dabei erhaltenen Feststoffe können unmittelbar einer landwirtschaftlichen Nutzung zugeführt werden.metals from the sludge pass into the chloride solution. Depending on the intensity of the movement of the suspension, For which, for example, a stirrer can be used, the separation of the heavy metals is achieved more or less quickly. If the heavy metals have passed into the liquid, for example by means of filtration or. Centrifuge carried out a separation of the solids and the liquid. The solids obtained in this way can be used directly agricultural use.

Durch das Verfahren wird gewährleistet, daß Schwermetalle nur noch in so geringen Mengen in die Nahrungskette gelangen, daß eine Gefährdung von Lebewesen ausgeschlossen ist. Sonderdeponien für umweltgefährdende Schlämme oder Verbrennungsanlagen für abgepreßten Klärschlamm werden nicht mehr benötigt.The process ensures that heavy metals only get into the food chain in such small quantities that a risk to living beings is excluded. Special landfills for environmentally hazardous sludge or incineration plants for squeezed sewage sludge are no longer required.

Durch Variation von Prozeßparametern kann das Verfahren problemlos den spezifischen Eigenschaften der zu behandelnden. Schlämme angepaßt werden, wobei insbesondere eine Abstimmung auf jeweils vorhandene Schwermetalle leicht durchgeführt werdei kann. Prozeßpara meter sind dabei beispielsweise die schon erwähnte Intensität der Bewegung der Suspension, der ,Chloridgehalt der Lauge, der pH-Wert, die Temperatur, die Oxidationsmittelkonzentration und die Behandlungsdauer.By varying the process parameters, the process can easily adapt to the specific properties of the material to be treated. Sludge can be adjusted, in particular a coordination with the heavy metals present are easily carried out can. Process parameters are, for example, the already mentioned intensity of the movement of the suspension, the chloride content the lye, the pH value, the temperature, the oxidizing agent concentration and the duration of the treatment.

Weitere Vorteile der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further advantages of the invention emerge from the subclaims.

Das Verfahren nach der Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen und Beispielen als Ausführungsbeispiel erläutert.The method according to the invention is explained below with reference to drawings and examples as an exemplary embodiment.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein Blockschaltbild zur Durchführung des Verfahrens in einfachster Gestaltung.
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Variante des Verfahrens. Fig. 3 ein Blockschaltbild des Verfahrens in erweiterter Form.
1 shows a block diagram for carrying out the method in the simplest form.
2 shows a block diagram of a variant of the method. 3 shows a block diagram of the method in expanded form.

COPVCOPV

In einem Laugebehalter 1" ist eine Chloridlösung enthalten. Es können beispielsweise Lösungen aus Kochsalz, Kaliumchlorid oder Calciumchlorid eingesetzt werden. Dem Laugebehälter werden schwer_metallhaltiger Klärschlamm und ein Oxidationsmittel zugegeben, bei dem es sich vorzugsweise um Eisen (Ill)-chlorid handelt. Als Oxidationsmittel kann aber auch H? O? verwendet werden. Die Suspension .aus Chloridlösung, Klärschlamm und Oxidationsmittel wird während der Laugung bewegt, beispielsweise mittels eines Rührwerks. Die Bewegung kann aber auch, durch in die Suspension eingeleitete Druckluft' erreicht werden.A chloride solution is contained in a lye container 1 ″. For example, solutions of table salt, potassium chloride or calcium chloride can be used. Sewage sludge containing heavy metals and an oxidizing agent, which is preferably iron (III) chloride, are added to the lye container be used as well as H? O?. the suspension .from chloride solution, sewage sludge and oxidizing agent is agitated during leaching, for example by means of a stirrer. however, the motion can also be achieved by introduced into the suspension compressed air '.

Nach einer vorgegebenen Zeitdauer werden die oxidierende Laugung und damit die Bewegung der Suspension beendet und es wird eine Trennung von Feststoffen und Flüssigkeit durchgeführt. Hierzu kann die Suspension beispielsweise in eine Filtereinrichtung 2 gebracht werden, aus welcher einerseits schwermetallarmer Klärschlamm (Feststoff) und andererseits Chloridlauge (Flüssigkeit) austreten. Die Chloridlauge kann zum Laugebehälter zurückgeführt werden. Es ist jedoch auch möglich, die in der abgetrennten Chloridlauge enthaltenen Schwermetalle vor der Rückführung auszufällen. Das in Fig. 1 als Blockschaltbild dargestellte Verfahren soll anhand eines ersten Beispiels näher erläutert werden.After a predetermined period of time, the oxidizing leaching and thus the movement of the suspension are ended and a Separation of solids and liquids carried out. For this purpose, the suspension can, for example, be fed into a filter device 2 be brought, from which on the one hand sewage sludge low in heavy metals (Solid) and on the other hand chloride solution (liquid) escape. The chloride liquor can be returned to the liquor container will. However, it is also possible to remove the heavy metals contained in the separated chloride liquor before recycling to fail. The method shown in FIG. 1 as a block diagram is to be explained in more detail using a first example will.

Beispiel 1example 1

100 g ausgefaulter Klärschlamm, der je kg Trockensubstanz 35 mg Cadmium, 4 mg Quecksilber und 850 mg Blei enthielt, wurden in einem 2 1-Becherglas bei 45° C während 4 Stunden einer Rührlaugung unterzogen. Die Chloridlauge enthielt 150 g/l Kochsalz, und der pH-Wert war mit Salzsäure auf 2,0 eingestellt. Als Oxidationsmittel wurden 6 g Eisen (III)-Ionen in Form, von Eisen (III)-Chlorid zugegeben. Anschließend wurde eine Filtration durchgeführt. Das Filtrat wurde wieder zum Laugen verwendet. Der Filterrückstand mit einem Feststoffanteil von ca. 50 % enthielt noch 1,2 mg Cadmium, 0,7 mg Quecksilber und 45 mg Blei je kg Trockensubstanz. Damit lag sein Schwermetallgehalt weit100 g digested sewage sludge, which contained 35 mg cadmium, 4 mg mercury and 850 mg lead per kg dry substance, were subjected to stirring leaching in a 2 liter beaker at 45 ° C. for 4 hours. The chloride liquor contained 150 g / l sodium chloride and the pH was adjusted to 2.0 with hydrochloric acid. 6 g of iron (III) ions in the form of iron (III) chloride were added as the oxidizing agent. Filtration was then carried out. The filtrate was used again for leaching. The filter residue with a solids content of approx. 50% still contained 1.2 mg cadmium, 0.7 mg mercury and 45 mg lead per kg dry substance. Its heavy metal content was thus far

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unter den vorgeschriebenen Wer'ten.;"under the prescribed values .; "

Das Verfahren nach Fig. 2 unterscheidet sich von demjenigen nach Fig. 1 nur durch die Art der Zugabe bzw. Erzeugung des Oxidationsmittels. Im vorliegenden Fall wird dasselbe als Eisen (III)- ionen durch Elektrolyse erzeugt. Die Elektrolyse kann dabei prinzipiell im Laugebehälter 1 durchgeführt werden. Besonders vorteilhaft wird die Elektrolyse jedoch in einem separaten Behälter durchgeführt, dem die Chloridlauge zunächst aufgegeben wird. Nach Erzeugung des Oxidationsmittels wird die Chloridlauge dann in den Laugebehalter 1 gegeben. Auch die Rückführung der Chloridlauge aus der Filtereinrichtung 2 kann über den separaten Elektrolysebehalter erfolgen. Falls nicht genug Eisen-Ionen in der Chloridlauge enthalten sind, kann zusätzlich Eisensalz hinzugegeben werden. Dieses Ausführungsbeispiel wird anhand eines zweiten Beispiels näher erläutert.The method according to FIG. 2 differs from that according to FIG. 1 only in the type of addition or generation of the oxidizing agent. In the present case, the same is produced as iron (III) ions by electrolysis. The electrolysis can in principle be carried out in the suds container 1. Is particularly beneficial however, the electrolysis is carried out in a separate container to which the chloride solution is first added. After generation of the oxidizing agent, the chloride liquor is then placed in the liquor container 1 given. The return of the chloride liquor from the filter device 2 can also be carried out via the separate electrolysis tank take place. If there are not enough iron ions in the chloride solution, iron salt can also be added. This The embodiment is explained in more detail using a second example.

Beispiel 2Example 2

100 g ausgefaulter Klärschlamm, der je kg Trockensubstanz 35 mg Cadmium, 4 mg Quecksilber und 850 mg Blei enthielt, wurden in100 g digested sewage sludge containing 35 mg cadmium, 4 mg mercury and 850 mg lead per kg dry matter were in

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einem 2 1-Beckerglas bei 45 C während 1 Stunde einer Rührlaugung unterzogen. Die Chloridlauge enthielt 150 g/l Kochsalz, 6 g/l Eisen-Ionen, und der pH-Wert war mit Salzsäure auf 2,0 eingestellta 2 liter Becker glass at 45 ° C. for 1 hour of stirred leaching subjected. The chloride liquor contained 150 g / l table salt, 6 g / l iron ions, and the pH value was adjusted to 2.0 with hydrochloric acid

2
Unter Verwendung einer 1 dm großen Graphitanode und einer gleic großen Stahlkathode wurde mit einem Strom von 2 A bei einer j Zellenspannung von 3,5 V (5 cm Elektrodenabstand) eine Elektrolyse durchgeführt. Eine anodische Chlorentwicklung war dabei nicht fest zustellen. Anschließend wurde eine Filtration durchgeführt, und das Filtrat wurde wieder zum Laugen verwendet. Der Filterrückstand mit einem Feststoffanteil von ca. 50 % enthielt noch 1,4 mg Cadmium, 0,6 mg Quecksilber und 28 mg Blei je kg Trockensubstanz.
2
Using a 1 dm graphite anode and a steel cathode of the same size, electrolysis was carried out with a current of 2 A at a cell voltage of 3.5 V (5 cm electrode spacing). Anodic evolution of chlorine was not found. Filtration was then carried out and the filtrate was used again for leaching. The filter residue with a solids content of approx. 50% still contained 1.4 mg cadmium, 0.6 mg mercury and 28 mg lead per kg dry substance.

Damit lag sein Schwermetallgehalt weit unter den vorgeschriebenen Werten. Auf der Stahlkathode befand sich ein dunkler Belag, der u. a. Kupfer, Blei, Eisen , Zink und Cadmium enthielt.Its heavy metal content was thus far below the prescribed values. There was a dark one on the steel cathode Covering, which, among other things. Contained copper, lead, iron, zinc and cadmium.

Unter Einhaltung der für jede Art von Schlamm spezifischen Parameter - so wie sie weiter oben erwähnt sind - läßt sich dasFollowing the specifics for each type of mud Parameters - as they are mentioned above - can be

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Verfahren in einfachster Ausführung entsprechend den geschilderten Beispielen durchführen. ·Procedure in its simplest form as described Perform examples. ·

Das Verfahren wird im folgenden anhand von Fig. 3 in einem dritten Beispiel als technisch - wirtschaftlich optimierter Prozeß näher erläutert.The method is described below with reference to FIG. 3 in a third example as technically and economically optimized Process explained in more detail.

Beispiel 3Example 3

Schwermetallreicher Klärschlamm wird einem ersten Laugebehälter 1 zugeführt, der ebenso betrieben werden kann, wie es für Fig. 2 erläutert wurde. Die aus dem Laugebehälter 1 kommende Suspension wird in einer ersten Filtereinrichtung 2 filtriert, und der Rückstand wird einem zweiten Laugebehälter mit Elektrolyse zugeführt. Die Suspension wird in einer zweiten Filtereinrichtung 4 abermals filtriert, und das Filtrat geht in den ersten Laugebehälter 1 zurück. Der Rückstand wird nun mit geklärtem Abwasser angerührt und einem Waschfilter 5 aufgegeben. Der schwermetallarme Klärschlamm kann unmittelbar landwirtschaftlich verwertet werden, und das Waschwasser geht zum Kläranlagenzulauf zurück.Sewage sludge rich in heavy metals is fed to a first liquor container 1, which can also be operated as was explained for FIG. 2. The suspension coming from the caustic container 1 is filtered in a first filter device 2, and the residue is fed to a second caustic container with electrolysis. The suspension is filtered again in a second filter device 4, and the filtrate goes back into the first lye container 1. The residue is now mixed with clarified wastewater and applied to a washing filter 5. The sewage sludge, which is low in heavy metals, can be used immediately for agricultural purposes, and the washing water is returned to the sewage treatment plant inlet.

Die von der ersten Filtereinrichtung 2 abfließende Lauge kann mit einem Fällungsmittel, z. B. einem Alkalisulfid, versetzt werden, so daß die Metalle Cadmium, Quecksilber und Blei sowie Silber und Kupfer schwerlösliche Sulfide bilden, die sich absetzen. Die Lauge läßt sich abziehen, und durch Zugabe von Salzsäure und Eisen (Ill)-chlorid kann die Lauge nachgeschärft 5 werden. Anschließend wird diese Lauge dem zweiten Langebehälter 4 zugeführt. Bei einer solchen zweistufigen Arbeitsweise wurden der Cadmiumgehalt des Klärschlamms von 35 mg/kg TS (TS = Trockensubstanz.) auf 0,8 mg/kg TS, der Quecksilbergehalt von 4 mg/kg TS auf 0,5 mg/kg TS und der Bleigehalt von 850 mg/kg TS auf 28 mg/kg TS herabgesetzt.The liquor flowing off from the first filter device 2 can be treated with a precipitant, e.g. B. an alkali sulfide, added so that the metals cadmium, mercury and lead as well as silver and copper form sparingly soluble sulphides which are deposited. The lye can be drawn off and the lye can be sharpened by adding hydrochloric acid and iron (III) chloride 5 become. This lye is then fed to the second long container 4. In such a two-stage way of working the cadmium content of the sewage sludge rose from 35 mg / kg DM (DM = dry matter.) to 0.8 mg / kg DM, the mercury content from 4 mg / kg DM to 0.5 mg / kg DM and the lead content reduced from 850 mg / kg DM to 28 mg / kg DM.

Ähnliche Ergebnisse wurden auch bei Einsatz verschiedener Fluß-Sedimente (z. B. aus Enz und Neckar) anstelle von Klärschlamm erzielt. Somit lassen sich auch Sedimente, die durch Schwer-Similar results were obtained using different river sediments (e.g. from Enz and Neckar) instead of sewage sludge. This means that sediments that are caused by heavy

metalle kontaminiert sind, mit Hilfe"dieses Verfahrens einer landwirtschaftlichen Nutzung zugänglich machen.metals are contaminated using "this procedure one make agricultural use accessible.

Außer den bereits erwähnten Metallen Cadmium, Quecksilber, Blei, Silber und Kupfer gehen auch Nickel, Zink und Chrom, zumindest teilweise, in Lösung, wenn der Schlamm diese Metalle enthält. Die Schwermetallfällung kann dann in an sich bekannter Weise metallspezifisch vorgenommen werden. Hierfür stellt der Trennungsgang in der analytischen Chemie eine Richtschnur dar.In addition to the metals cadmium, mercury, lead, silver and copper already mentioned, nickel, zinc and chromium also work, at least partially, in solution, if the sludge contains these metals. The heavy metal precipitation can then be carried out in a manner known per se be made metal-specific. The separation passage provides for this is a guideline in analytical chemistry.

Der Grad der Metallabtrennung aus dem eingesetzten Vorstoff (z. B. Faulschlamm) hangt davon ab, wie das Redox-Potential während der Laugung eingestellt wird. Dafür sind vor allem der Eisengehalt und der pH-Wert sowie bei der Elektrolyse die Elek- ! trizitätsmenge maßgebend. Eine Erhöhung der Laugetemperatur auf ca. 45 C hat den Laugungsprozeß stark beschleunigt, ebenso eine intensive Rührung.The degree of metal separation from the raw material used (e.g. digested sludge) depends on the redox potential is stopped during the leaching. This is primarily due to the iron content and the pH value, as well as the electrolysis! tricity quantity decisive. An increase in the leaching temperature to approx. 45 C has greatly accelerated the leaching process, as has one intense emotion.

Die elektrolytische Reoxidation braucht nicht in beiden Laugungsstufen angewandt zu werden. Maßgebend dafür sind der pH-Wert und der Eisengehalt der Lauge, die Temperatur und der zulässige Restmetallgehalt des Schlammes.Electrolytic reoxidation need not be used in both stages of leaching. The decisive factors are the pH value and the iron content of the lye, the temperature and the permissible residual metal content of the sludge.

Das Verfahren nach der Erfindung kann auch mit mehr als zwei oxidierenden Laugungen durchgeführt werden, wobei dann zweckmäßiger Weise jeweils die abgetrennten Flüssigkeiten (Laugen) den vorangehenden Laugungsbehaltern zugeführt werden.The method according to the invention can also be carried out with more than two oxidizing leachings, in which case it is more expedient Way, the separated liquids (alkalis) are fed to the preceding leaching containers.

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Claims (13)

GOEMAGOEMA Dr. Götzelmann KG KL 7Dr. Götzelmann KG KL 7 16. März 1983March 16, 1983 PatentansprücheClaims Verfahren zum Abtrennen von Schwermetallen aus Schlämmen, dadurch gekennzeichnet,Process for separating heavy metals from sludge, characterized in that - daß zunächst Schwermetalle enthaltender Schlamm in eine in einem Laugebehälter befindliche Chloridlösung gegeben wird,- That initially heavy metals containing sludge is placed in a chloride solution in a lye container will, - daß der Schlamm danach in suspendierter Form einer oxidier den Laugung unterworfen wird,- That the sludge is then subjected to oxidizing leaching in suspended form, - daß die Suspension während der Laugung in dem Laugebehälte. bewegt wird und- That the suspension is in the liquor container during leaching. is moved and - daß abschließend eine Trennung von Feststoffen und Flüssig keit durchgeführt wird.- That finally a separation of solids and liquid is carried out speed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Suspension ein Oxidationsmittel zugegeben wird.2. The method according to claim 1, characterized in that an oxidizing agent is added to the suspension. 3. Verfahren^ nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Oxidationsmittel Eisen (III)-chlorid verwendet wird.3. Process according to claim 1 or 2, characterized in that iron (III) chloride is used as the oxidizing agent. BAD ORIGINAL, COPYBAD ORIGINAL, COPY ·: --"\:"V " .;-V:: 331*9772·: - "\" V "- V:.: 331 * 9772 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Oxidationsmittel elektrolytisch erzeugt wird.
4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that
that the oxidizing agent is generated electrolytically.
5. Verfahren nach Anspruch'4, dadurch gekennzeichnet, daß die • Chloridlösung zur Erzeugung des Oxidationsmittels in einem separaten Behälter einer Elektrolyse unterworfen wird.5. The method according to claim'4, characterized in that the • chloride solution for generating the oxidizing agent is subjected to electrolysis in a separate container. 6- Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Chloridlösung oder der Suspension Eisensalz zugegeben wird. -s
6- The method according to claim 4 or 5, characterized in that
that the chloride solution or the suspension iron salt is added. -s
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension während der Laugung umgerührt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the suspension is stirred during the leaching. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Feststoffe und Flüssigkeit durch Filtration
getrennt werden.
8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that solids and liquid by filtration
be separated.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis I1 dadurch gekennzeichnet, daß Feststoffe und Flüssigkeit mittels einer
Zentrifuge getrennt werden.
9. The method according to any one of claims 1 to I 1, characterized in that solids and liquid by means of a
Centrifuge to be separated.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die nach der ersten oxidierenden Laugung abgetrennten Feststoffe mindestens einer zweiten oxidierenden Laugung mit nachfolgender Trennung fest/flüssig unterworfen werden.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the solids separated after the first oxidizing leaching are subjected to at least one second oxidizing leaching with subsequent solid / liquid separation. 11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeiten der nachfolgenden Lauqungsbehälter jeweils den vorangehenden Laugungsbehaltern zugeführt werden.11. The method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the liquids of the subsequent Lauqungsbehaltern are each supplied to the preceding Lauqungsbehaltern. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die in den abgetrennten Flüssigkeiten ent-'
haltenen Schwermetalle ausgefällt werden.
12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the ent- 'in the separated liquids
keep heavy metals precipitated.
ςοργ - 3 -ςοργ - 3 -
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß.die erste Laugung und/oder die nachfolgenden Laugungen bei erhöhter Temperatur durchgeführt werden.13. The method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the first leaching and / or the subsequent leaching are carried out at elevated temperature. COPYCOPY
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