DD235185A1

DD235185A1 - METHOD FOR THE DEGASSING OF SLUDGE EXPRESSED IN CLOSED FAUSTY CONTAINERS

Info

Publication number: DD235185A1
Application number: DD27415785A
Authority: DD
Inventors: Erich Wilinski; Ellen Starker; Dankwart Raatsch
Original assignee: Wasserversorgung Abwasse
Priority date: 1985-03-15
Filing date: 1985-03-15
Publication date: 1986-04-30
Also published as: DD235185B5

Abstract

Die Erfindung betrifft die Entgasung von in geschlossenen Faulbehaeltern von Klaeranlagen ausgefaultem Schlamm. Ziel der Erfindung ist es, eine sichere Abscheidung von Gasen aus dem Schlamm mit geringem baulichen und ausruestungstechnischen Aufwand ohne Zufuehrung von Fremdenergie zu ermoeglichen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die physikalischen Eigenschaften des Schlamms nach der Entnahme aus dem Faulbehaelter so zu veraendern, dass die die Entwaesserung des Schlamms behindernden Gase abgetrennt und abgefuehrt werden. Die Erfindung sieht vor, das Energiepotential zwischen den Niveauflaechen des Schlamms im Faulbehaelter und eines Eindickers fuer die Zufuehrung und Einmischung atmosphaerischer Luft zu nutzen, in einer U-foermigen Schlamm-Luft-Kontaktstrecke und anschliessenden mehrfachen wechselweisen Auffaecherung und Zusammenfuehrung des Schlamms sowie durch Geschwindigkeitsverminderung und bodennahe Einleitung in den Eindicker solche Fliessverhaeltnisse herzustellen, dass durch Druckaenderung, Turbulenz, Grenzflaechenerneuerung und Fliessverzoegerung die Gase abgeschieden werden. Dadurch wird der Schlamm leichter entwaesserbar. Fig. 1The invention relates to the degassing of sludge digested in closed digesters of sewage treatment plants. The aim of the invention is to enable a safe separation of gases from the sludge with low structural and equipment expenditure without the supply of external energy. The invention has for its object to change the physical properties of the sludge after removal from the digester so that the disin the sludge obstructing gases are separated and discharged. The invention provides to use the energy potential between the Niveauflaechen the sludge in Faulbehaelter and a thickener for the supply and mixing of atmospheric air, in a U-rich mud-air contact route and subsequent multiple alternately Auffaecherung and merging of the sludge and by speed reduction and near-ground introduction into the thickener to produce such Fließverhaeltnisse that by pressure change, turbulence, surface renewal and flow delay, the gases are deposited. This will make the sludge easier to drain. Fig. 1

Description

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entgasung von in geschlossenen Faulbehältern von Abwasserreinigungsanlagen ausgefaultem Schlamm zur Gewährleistung einer verbesserten Entwässerbarkeit.The invention relates to a process for the degassing of sludge digested in closed digesters of wastewater treatment plants to ensure improved drainability.

Characteristic of the known technical solutions

Es sind Verfahren bekannt, mit denen ausgefaulter Schlamm vor der weiteren Behandlung teilweise entwässert werden soll. Da der Gehalt an gelösten Gasen im Schlamm und die Anlagerung von Gasblasen an den Schlamm der Entwässerung entgegenstehen, richten sich diese Verfahren auf die Gasabtrennung. So ist ein Verfahren bekannt, bei dem Druckluft von unten her in einen mit Schlamm gefüllten Behälter verteilt eingeleitet wird, wodurch die Gase an die Schlammoberfläche mitgerissen werden und dort in die Atmosphäre übertreten. Ferner wird nach einem Verfahren Schlamm mit großer Geschwindigkeit auf eine gekrümmte Prallwand gestrahlt, wodurch die Gase bei der anschließenden Entspannung aus dem Schlamm austreten.There are known methods by which digested sludge is to be partially dehydrated before further treatment. Since the content of dissolved gases in the sludge and the addition of gas bubbles to the sludge preclude dewatering, these methods are directed to gas separation. Thus, a method is known in which compressed air is introduced from below into a mud-filled container, whereby the gases are entrained to the mud surface and there transgress into the atmosphere. Furthermore, according to one method, sludge is blasted at high speed onto a curved baffle, whereby the gases escape from the sludge during subsequent expansion.

Auch ist ein Verfahren bekannt, bei welchem die dem Schlamm anhaftenden Gasblasen durch langsames Rühren aus dem Schlamm infolge des Auftriebs abgeschieden werden.Also, a method is known in which the sludge adhering gas bubbles are separated by slow stirring from the sludge due to the buoyancy.

Weitere Verfahren beziehen sich auf die Entgasung von Medien, die für die Herstellung von Produkten, z. B. der Getränke- oder der chemischen Industrie relevant sind. Nach einem dieser Verfahren wird in einem evakuierbaren Behälter oberhalb des Flüssigkeitsspiegels ein motorgetriebener horizontaler Teller angeordnet, dem die zu entgasende Flüssigkeit zugeführt und von dessen Rand sie gegen die Behälterwand abgeschleudert wird, wo sie dem Flüssigkeitsspiegel zufließt.Other methods relate to the degassing of media used for the manufacture of products, e.g. B. the beverage or the chemical industry are relevant. According to one of these methods, a motor-driven horizontal plate is arranged in an evacuable container above the liquid level, supplied to the liquid to be degassed and from the edge of which it is thrown against the container wall, where it flows to the liquid level.

Ein anderes Verfahren sieht zum Entlüften und Karbonieren von Flüssigkeiten vor, in einem Druckbehälter nach dem Gegenstromprinzip den Weg des Wassers zur besseren Aufnahme der Kohlensäure zu verlängern. Das geschieht durch geneigte um das Wasseraufstiegsrohr angeordnete Flächen, auf denen das Wasser herabrieselt, wobei CO₂ aufgenommen und Luft aus dem Wasser abgeschieden wird.Another method provides for venting and carbonating liquids, in a pressure vessel on the countercurrent principle to extend the path of the water for better absorption of carbon dioxide. This is done by inclined arranged around the water riser surfaces on which the water trickles down, with CO _{2 is} absorbed and air is separated from the water.

Schließlich ist ein Verfahren zur Senkung des Gehalts an gasförmigen Monomeren in Feststoffflüssigkeitsdispersionen, die bei der Herstellung von Polyvinylchlorid anfallen, bekannt. Es ist dadurch gekennzeichnet, daß die Dispersion bei Temperaturen zwischen 30 und 9O⁰C in einem Vakuumbehälter über geneigte Flächen geleitet wird, wobei die gasförmigen Monomere frei werden und unmittelbar von der Phasengrenze zwischen Dispersion und Gasraum fortgeführt werden.Finally, a method for reducing the content of gaseous monomers in solid-liquid dispersions obtained in the production of polyvinyl chloride is known. It is characterized in that the dispersion is passed at temperatures between 30 and 9O ⁰ C in a vacuum tank over inclined surfaces, the gaseous monomers are released and are continued directly from the phase boundary between the dispersion and gas space.

Die genannten Verfahren sind kostenintensiv, da sie einen hohen apparativen Aufwand und in jedem Falle Energie für den Antrieb der zugehörigen Einrichtungen, wie Motoren, Gebläse oder Förderaggregate benötigen. Je nach Art des Verfahrens muß zusätzlich Wärme, Überdruck oder Unterdruck erzeugt werden. Auch sind unerwünschte Nebenwirkungen, z. B. Lärm, mit ihnen verbunden.The methods mentioned are expensive because they require a high expenditure on equipment and in any case energy for the drive of the associated facilities, such as motors, blowers or delivery units. Depending on the type of process, additional heat, overpressure or negative pressure must be generated. Also, undesirable side effects, eg. As noise, connected with them.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine sichere Abscheidung der störenden Gase aus dem Schlamm mit geringem baulichen und ausrüstungstechnischem Aufwand und unter völligem Verzicht auf die Zuführung von Fremdenergie zu gewährleisten, dadurch die Entwässerungseigenschaften des Schlammes zu verbessern und durch Reduzierung des Wasseranteils eine kostengünstige Weiterbehandlung des Schlamms zu ermöglichen.The aim of the invention is to ensure a safe separation of the disturbing gases from the sludge with low structural and equipment-technical effort and with complete abandonment of the supply of external energy, thereby improving the drainage properties of the sludge and by reducing the proportion of water cost effective further treatment of the sludge to enable.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die physikalischen Eigenschaften des Schlamms nach der Entnahme aus dem Faulbehälter so zu verändern, daß die die Entwässerung des Schlamms behindernden gelösten und ungelösten Gase, wie Methan, Schwefelwasserstoff oder Kohlendioxid abgetrennt und abgeführt werden. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Energiepotential zwischen den Niveauflächen des Schlamms im Faulbehälter und eines Eindickers sowohl für die Zuführung und Einmischung atmosphärischer Luft als auch für den Fließvorgang in einer U-förmigen Schlamm-Luft-Kontaktstrecke und eine nachfolgende mehrfache wechselweise Auffächerung und Zusammenführung des Schlamms und die geschwindigkeitsverminderte Einleitung in den Eindicker genutzt wird. Dabei werden innerhalb der Schlamm-Luft-Kontaktstrecke von Ort zu Ort veränderte Drücke, hohe Turbulenzen und ständige Grenzflächenerneuerungen zwischen dem Schlamm und der Luft einerseits und den Luft- und Gasblasen andererseits erzeugt, die zur Entspannung des Schlamm-Gas-Gemisches und zur Abscheidung der Gase beim Austritt aus der Schlamm-Luft-Kontaktstrecke führen. Mit der anschließenden mehrfachen wechselweisen Auffächerung und Zusammenführung des Schlammförderstroms werden die restlichen Gase aus dem Schlamm abgetrennt, wobei der Schlamm gleichzeitig belüftet, mit Sauerstoff versetzt und gekühlt wird. Schließlich wird bei der Einleitung des so vorbehandelten Schlamms durch Gewährleistung einer sehr geringen Geschwindigkeit beim Zuströmen zum bodennahen Eintritt in den Eindicker innerhalb eines abgegrenzten Bereichs die Mitnahme von Gasblasen verhindert.The invention has for its object to change the physical properties of the sludge after removal from the digester so that the dewatering of the sludge obstructing dissolved and undissolved gases such as methane, hydrogen sulfide or carbon dioxide are separated and removed. According to the invention, this object is achieved in that the energy potential between the level surfaces of the sludge in the digester and a thickener both for the supply and mixing of atmospheric air and for the flow in a U-shaped mud-air contact section and a subsequent multiple alternately fanning and Merging of the sludge and the speed-reduced introduction is used in the thickener. In this case, within the mud-air contact line from place to place changed pressures, high turbulence and permanent interface renewal between the mud and the air on the one hand and the air and gas bubbles generated on the other hand, to relax the sludge-gas mixture and the deposition of Lead gases when leaving the sludge-air contact section. With the subsequent multiple alternate fanning and merging of the sludge delivery stream, the remaining gases are separated from the sludge, the sludge being simultaneously aerated, oxygenated and cooled. Finally, in the introduction of the thus pretreated sludge by ensuring a very low velocity when flowing to the bottom-near entry into the thickener within a delimited area, the entrainment of gas bubbles prevented.

embodiment

Die Erfindung wird an einem in der Figur 1 dargestellten Beispiel näher erläutert. Die Figur 1 zeigt ein verfahrensgemäßes Fließschema zur Entgasung von ausgefaultem Schlamm. Das Energiepotential zwischen der Niveaufläche 1 des Schlamms im Faulbehälter und der Niveaufläche 2 eines Eindickers bildet die Grundlage für den Fließvorgang des Schlammförderstroms von der Niveaufläche 1 des Faulbehälters zunächst bis zur Lufteinsaugstelle 3, von wo aus der Schlamm durch Geschwindigkeitserhöhung beim freien Fall bis zum Beginn der Druckströmung 4 Unterdruck erzeugt, wodurch Luft eingesaugt und mit dem Schlamm vermischt wird. Innerhalb der anschließenden U-förmigen Schlamm-Luft-Kontaktstrecke 5 wird bis zum unteren Scheitelpunkt 6 der Druck von Ort zu Ort vergrößert und von hier ab bis zum Austritt 7 aus der Schlamm-Luft-Kontaktstrecke 5 verringert. Durch die wechselnden Druckverhältnisse sowie durch die geschwindigkeitsbedingte Turbulenz und Grenzflächenerneuerung sowie durch die Änderung der Partialdrücke der Gase wird das Schlamm-Gas-Gemisch mit der Druckermäßigung zwischen dem Scheitelpunkt 6 und dem Austritt 7 aus der Schlamm-Luft-Kontaktstrecke 5 entspannt und die Gase werden freigesetzt und abgeführt. Das noch bestehende Energiepotential zwischen dem Austritt 7 aus der Schlamm-Luft-Kontaktstrecke 5 ermöglicht eine sich mehrfach wiederholende Zusammenführung und Auffächerung 8 des Schlamms zu einem dünnen Film, wobei bis zum Erreichen des Eindickers 9 restliche, die Entwässerung störende Gase abgeschieden und der Schlamm gleichzeitig gekühlt und belüftet und mit Sauerstoff angereichert wird. Danach wird der Schlamm innerhalb eines abgegrenzten Bereichs 10 des Eindickers mit sehr geringer Geschwindigkeit bodennah in den Eindicker 9 eingeleitet.The invention will be explained in more detail on an example shown in FIG. FIG. 1 shows a flow chart according to the method for the degassing of digested sludge. The energy potential between the level surface 1 of the sludge in the digester and the level surface 2 of a thickener forms the basis for the flow of sludge flow from the level surface 1 of the digester first to the Lufteinsaugstelle 3, from where the mud by increasing the speed of free fall to the beginning of Pressure flow 4 generates negative pressure, whereby air is sucked in and mixed with the sludge. Within the subsequent U-shaped mud-air contact section 5, the pressure is increased from place to place up to the lower vertex 6 and is reduced from here to the outlet 7 from the mud-air contact section 5. Due to the changing pressure conditions as well as the speed-related turbulence and surface renewal and the change in the partial pressures of the gases sludge-gas mixture is relaxed with the pressure reduction between the apex 6 and the outlet 7 from the sludge-air contact section 5 and the gases released and discharged. The still existing energy potential between the outlet 7 from the mud-air contact section 5 allows a multiple repeating merge and fanning 8 of the sludge into a thin film, 9 deposited until the thickener 9 remaining, the dehydration disturbing gases and the mud at the same time cooled and ventilated and enriched with oxygen. Thereafter, the sludge is introduced into the thickener 9 within a delimited area 10 of the thickener at a very low speed near the ground.

Claims

I - 1 - 741 57

Invention claim:

A method of degassing sludge digested in closed digesters, by converting the energy potential into kinetic energy between the level surfaces (1 and 2) of the digester and a thickener and utilizing a defined slope portion for the generation of negative pressure, characterized in that atmospheric air in a U-shaped mud-air contact section (5) is sucked and mixed into a defined sludge flow and this mixture by means of place-to-place pressure, high turbulence and permanent interface renewal between the sludge and the gases on the one hand and the gases with each other in its structure is changed so that the gases are separated by expansion at the outlet (7) from the mud-air contact section (5) from the sludge and discharged and further characterized in that the mud then dru in an open system with access of atmospheric air and oxygen uptake It is freed from a thin film and mixed with residual gases, aerated and at the same time cooled and finally introduced into the thickener (9) at low speed within a delimited area (10). The oxygen dissolved in the sludge is the new development prevents interfering gases.

2. The method according to claim 1, characterized in that the height of the mouth of the mud-air contact section is 0.25 to 0.8 times the difference between the level surfaces.

3. The method according to claim 1, characterized in that the speed in the mud-air contact section is greater than 0.8 m · s " ¹ .

4. The method according to claim 1, characterized in that can be done by a predetermined addition of clear or pure water in the mud flow a sludge wash.

5. The method according to claim 1 or 2, characterized in that an addition of chemicals can be made in the sludge flow.

For this 1 page drawing