DE3700725A1

DE3700725A1 - Verfahren und anlage zur reinigung von feinschlamm fuehrendem rohabwasser

Info

Publication number: DE3700725A1
Application number: DE19873700725
Authority: DE
Inventors: Johann Niel
Original assignee: SCHAUENBURG MASCH
Current assignee: SCHAUENBURG MASCH
Priority date: 1987-01-13
Filing date: 1987-01-13
Publication date: 1988-07-21

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Verfahren zur Rei nigung von Feinschlamm führendem Rohabwasser, insbes. von aus einer Anlage für die Aufbereitung von Gewässerablagerungen ablaufendem Rohabwasser, - wobei das Rohabwasser in einen Sedimentationsein dicker eingeführt wird, aus dem unten Feinschlamm abgezogen wird, der einer Deponie zuführbar ist, und aus dem oben Klärwasser ab läuft, wobei eine Nachbehandlung von Feststoffen aus dem Rohabwas ser mit Hilfe einer Entwässerungseinrichtung, insbes. mit Hilfe einer Entwässerungszentrifuge, vorgenommen wird und wobei das entwässerte Gut ebenfalls einer Deponie zuführbar ist. Die Anlage für die Aufbe reitung von Gewässerablagerungen kann z. B. mit einem Wirbelbett apparat oder einem Hydrozyklon arbeiten. Die Erfindung bezieht sich fernerhin auf eine Anlage zur Durchführung eines solchen Verfahrens. Der Sedimentationseindicker ist vorzugsweise ein Kompressionseindicker mit kegelförmigem, nach unten konisch zusammenlaufendem langen Be hälter. Es versteht sich, daß das aus der Entwässerungseinrichtung ablaufende Wasser wie üblich behandelt wird. - Feinschlamm bezeich net im Rahmen der Erfindung Mischungen aus feinteiligen und leichten Feststoffen, insbes. aus feinen und extrem feinen Sanden, organischen Bestandteilen wie Faulschlamm, Schlick, Geschiebe aus Ton sowie Schluff u. dgl. Bei der Aufbereitung von Gewässerablagerungen erfolgt eine Trennung von verwertbaren Sanden und Kiessanden einerseits, dem Feinschlamm andererseits, der mit dem Abwasser der Anlage für die Aufbereitung von Gewässerablagerungen mit mehr oder weniger hohem Wasseranteil abfließt. Dieses Abwasser und ähnliche anderer Provenienz können nicht ohne weiteres in die Kanalisation abgegeben oder in ein Gewässer eingeleitet werden, zumal der Feinschlamm giftige Stoffe enthalten kann.

Im Rahmen der (aus der Praxis) bekannten gattungsgemäßen Maß nahmen gelangt das Rohabwasser unmittelbar in den Sedimentations eindicker. Das daraus ablaufende Klärwässer führt noch in erheblichem Maße Feinschlamm und darin feine und feinste Sande mit. Das Klär wasser bedarf daher der weiteren Behandlung. Es wird in ein großes Absetzbecken eingeführt, welches gleichzeitig als Pufferbecken funk tioniert. Die hieraus abgezogenen Feststoffe werden der Nachbehand lung unterzogen, nämlich in einer Entwässerungszentrifuge entwässert. Das ist nachteilig. Tatsächlich fällt ein verhältnismäßig großes Klär wasservolumen und darin ein verhältnismäßig großes, nachbehand lungsbedürftiges Feststoffvolumen an. Die Bewältigung dieser großen Volumina verlangt einen entsprechend großen apparativen Aufwand. Der hohe Sandgehalt in dem Feststoffvolumen belastet in hohem Maße die Entwässerungskapazität. Wird mit einer Entwässerungszentrifuge gearbeitet, so erfährt diese wegen des hohen Sandgehaltes störenden und die Standzeit reduzierenden Verschleiß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungsgemäße Ver fahren so zu führen, daß das nachbehandlungsbedürftige Feststoff volumen beachtlich reduziert wird, und zwar bei gleichzeitiger Redu zierung des Sandgehaltes in dem Feststoffvolumen, und daß aus dem Sedimentationseindicker praktisch klares Wasser als Klärwasser ab ziehbar ist. Der Erfindung liegt fernerhin die Aufgabe zugrunde, eine Anlage anzugeben, mit der das erfindungsgemäße Verfahren einfach und betriebssicher durchführbar ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß das Rohabwasser mit einem Flockungsmittel so versetzt wird, daß sich in dem Sedi mentationseindicker geflockter Feinschlamm absetzt und praktisch klares Wasser als Klärwasser abfließt, daß der geflockte Feinschlamm in eine Zyklonstufe eingeführt wird, die eine Dickstoffphase und eine Dünn stoffphase trennt, wobei die Dickstoffphase unmittelbar der Deponie zuführbar ist, und daß die Dünnstoffphase der Nachbehandlung un terworfen wird. In der Maßgabe, daß das Rohabwasser mit einem Flockungsmittel so versetzt wird, daß sich in dem Sedimentationsein dicker geflockter Feinschlamm absetzt, liegt eine Abstimmung des Flockungsmittels auf das Rohabwasser in stofflicher und in mengen mäßiger Hinsicht. Die Erfindung geht von der überraschenden Tat sache aus, daß ein im Sedimentationseindicker geflockter Feinschlamm in einer Zyklonstufe in eine Dickstoffphase und in eine demgegenüber sandarme Dünnstoffphase getrennt werden kann, wobei die Dickstoff phase einer Nachbehandlung nicht bedarf und die Dünnstoffphase ohne Schwierigkeiten, auch in einer Entwässerungszentrifuge, entwässerbar ist. Das ablaufende Klärwasser kann, je nach Provenienz des Rohab wassers, im Bedarfsfall einer Nachklärung unterworfen werden, wobei jedoch nur geringe Schlammengen anfallen, die ohne weiteres entwäs serbar sind. Vorzugsweise wird jedoch für die Ausführungsform der Erfindung, welche auf die Reinigung von aus einer Anlage für die Aufbereitung von Gewässerablagerungen ablaufendem Rohabwasser ge richtet ist, das ablaufende Klärwasser als Prozeßwasser in die Anlage für die Aufbereitung von Gewässerablagerungen wieder zurückgeführt. Im allgemeinen kann es aber auch ohne weiteres in ein Gewässer ein geleitet werden.

Gegenüber den bekannten Maßnahmen kann das nachbehandlungsbe dürftige Volumen auf 30% und weniger reduziert werden. Die insge samt erreichten Vorteile verlangen in anlagetechnischer Hinsicht nur wenige zusätzliche Maßnahmen. Andererseits werden wegen Fortfall eines großen Pufferbehälters und wegen der für geringeres Volumen auszulegenden Entwässerungseinrichtung erhebliche Ersparnisse er reicht.

In anlagentechnischer Hinsicht betrifft die Erfindung und setzt die Erfindung als bekannt voraus eine Anlage mit Sedimentationseindicker mit Rohabwassereinlauf, oberem Klärwasserablauf und unterem Fein schlammabzug sowie mit Entwässerungseinrichtung für Feststoffe aus dem Rohabwasser, wobei der Feinschlammabzug über eine Verbindungs leitung an eine Abfördervorrichtung für den deponiefähigen Fein schlamm angeschlossen ist. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens lehrt die Erfindung, daß an den Rohabwassereinlauf der Sedimentationseinrichtung eine Einrichtung für die Zuführung eines Flockungsmittels angeschlossen ist, daß in die Verbindungsleitung zwischen Feinschlammabzug und Abfördervorrichtung eine Zyklonstufe eingebaut ist, die eine Dickstoffphase und eine Dünnstoffphase trennt und deren Dickstoffphase der Abfördervorrichtung zuführbar ist, und daß die Dünnstoffphase in die Entwässerungseinrichtung eingeführt ist, - während aus der Sedimentationseinrichtung praktisch klares Klärwasser abziehbar ist. Die Entwässerungseinrichtung ist zweck mäßigerweise eine Entwässerungszentrifuge. Sie kann auch als Fil trationsgerät ausgeführt sein. Sie braucht jedenfalls nur für ein ge ringes Behandlungsvolumen ausgelegt zu werden. In bezug auf die Trennung des Feinschlammes in eine Dickstoffphase und in eine Dünn stoffphase ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die Zyklonstufe mit zumindest einem Hydrozyklon ausgerüstet ist und dieser eine steuer- und/oder regelbare Unterlauf tasche aufweist. Derartige Hydrozyklone sind an sich bekannt (DE 29 42 099), sie erlauben im Rahmen der Erfindung eine besonders scharfe Trennung und eine sehr weitgehende Reduzierung des der Nachbehandlung zu unterwerfenden Feststoffvolumens.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausfüh rungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Die einzige Figur zeigt das Schema einer Anlage für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Die in der Figur dargestellte Anlage besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Sedimentationseindicker 1 mit Rohabwassereinlauf 2, oberem Klärwasserablauf 3 und unterem Feinschlammabzug 4 sowie aus einer Entwässerungseinrichtung 5 für Feststoffe aus dem Rohab wasser.

Der Feinschlammabzug 4 ist über eine Verbindungsleitung 6 an eine Abfördervorrichtung 7 für den deponiefähigen Feinschlamm angeschlos sen. Dabei handelt es sich im Ausführungsbeispiel um ein Förderband 7. Die Entwässerungseinrichtung ist im Ausführungsbeispiel als Ent wässerungszentrifuge 5 ausgeführt.

An den Rohabwassereinlauf 2 des Sedimentationseindickers 1 ist eine Einrichtung 8 für die Zuführung eines Flockungsmittels angeschlossen. In die Verbindungsleitung 6 zwischen Feinschlammabzug 4 und Ab fördervorrichtung 7 ist eine Zyklonstufe 9 eingebaut. Diese trennt eine Dickstoffphase und eine Dünnstoffphase, wobei die Dickstoffphase der Abfördervorrichtung 7 zuführbar ist, und zwar über die Leitung 10. Die Dünnstoffphase ist über die Leitung 11 in die Entwässerungsein richtung 5 eingeführt. Aus dem Sedimentationseindicker 1 kann prak tisch klares Klärwasser abgezogen und als Prozeßwasser der vorge schalteten Anlage wieder zugeführt werden.

Bei der vorgeschalteten Anlage handelt es sich um eine Anlage für Aufbereitung von Gewässerablagerungen, die mit einem Wirbelbett apparat 12 arbeitet. Aus diesem werden unten verwendungsfähiger Sand und Kiessand abgezogen. Oben läuft das Rohabwasser ab, wel ches in der erfindungsgemäßen Anlage gereinigt wird. Die Aufgabe der Gewässerablagerungen erfolgt im Ausführungsbeispiel über einen Multizyklon 13. Das daraus austretende Wasser wird dem Rohabwasser zugeleitet.

Wie bereits erwähnt ist die Entwässerungseinrichtung der erfindungs gemäßen Anlage eine Entwässerungszentrifuge 5. Die Zyklonstufe 9 besitzt im Ausführungsbeispiel einen Hydrozyklon, der eine steuer- und/oder regelbare Unterlauftasche 14 aufweist. Der Sedimentationsein dicker 1 ist ein Kompressionseindicker. Er besitzt dazu ein verhältnis mäßig langes, trichterförmig zusammenlaufendes Unterteil 15. Es ver steht sich, daß die üblichen Pumpen 16 vorgesehen sind.

Beim Betrieb der Anlage wird das Rohabwasser mit einem Flockungs mittel versetzt, und zwar so, daß sich in dem Sedimentationseindicker 1 geflockter Feinschlamm absetzt und praktisch klares Wasser als Klärwasser abfließt. Der geflockte Feinschlamm wird in die Zyklon stufe 9 eingeführt, die eine Dickstoffphase und eine Dünnstoffphase trennt. Die Dickstoffphase wird unmittelbar der Deponie zugeführt. Nur die Dünnstoffphase wird der Nachbehandlung unterworfen. Im Ge gensatz zu den eingangs erläuterten bekannten Maßnahmen bedarf das aus dem Sedimentationseindicker 1 ablaufende Klärwasser der ein gangs beschriebenen aufwendigen Nachbehandlung mit Entwässerung eines großen Feststoffvolumens nicht mehr. Ein Beispiel möge dieses erläutern:

Dem Multizyklon 13 mögen Gewässerablagerungen in Form von Roh schlamm in einer Menge von 450 m³/h zugeführt werden. Dieser Roh schlamm setzt sich aus etwa 60 t Sand, 25 t Schlamm und 410 m³ Wasser zusammen. In dem Multizyklon 13 werden etwa 50 m³/h ausge schieden, die dem Wirbelbettapparat 12 zugeführt werden. Es handelt sich dabei hauptsächlich um Sand. Dieser abgeschiedene Teil wird im Wirbelbettapparat 12 mit ca. 30 m³/h Aufstromwasser behandelt. Aus dem Wirbelbettapparat 12 wird ein Sand/Wassergemisch abgezogen, welches sich aus 23 m³/h Sand (60 t/h) und 24 m³/h Wasser zusam mensetzt. Dieses Sand/Wassergemisch wird einer Sandentwässerung unterzogen und anschließend der Sand einer Sanddeponie zum Zwecke des Verkaufs zugeführt. Die aus dem Multizyklon 13 in einer Menge von 400 m³/h austretende Schlamm-Trübe wird zusammen mit dem 30 m³/h Überlauf des Wirbelbettapparates 12 dem Rohwassereinlauf 2 zugeführt. Über die Einrichtung 8 wird dabei 3,5 m³/h Flockungs mittellösung zugegeben. Über den Klarwasserablauf 3 des Sedimenta tionseindickers 1 werden 333,5 m³/h Klarwasser abgeführt. Über den Feinschlammabzug 4 und die Verbindungsleitung 6 werden der Zyklon stufe 9 etwa 100 m³/h Feinschlamm zugeführt. Die aus der Zyklon stufe 9 austretende Dickstoffphase beträgt mengenmäßig 10 m³/h. Sie setzt sich im wesentlichen aus 12,5 t/h Schluff- und Tonanteilen so wie 5 m³/h gebundenem Wasser zusammen. Diese Stickstoffphase wird der Abfördervorrichtung 7 zugeführt und gelangt auf eine Schlamm- Deponie. Die 90 m³/h Dünnstoffphase werden z. B. über einen nicht gezeichneten Vorlagebehälter der Zentrifuge 5 zugeführt, von der 22,5 m³/h Feinschlamm an die Abfördervorrichtung 7 abgegeben wer den. Die über die Leitung 11 abgeführte Dünnstoffphase weist etwa 12,5 t/h Feststoffe auf, die überwiegend aus organischem Material bestehen. Aus der Zentrifuge 5 werden etwa 67,5 m³/h Filtratwasser abgegeben.

Claims

1. Verfahren zur Reinigung von Feinschlamm führendem Rohabwas ser, insbes. von aus einer Anlage für die Aufbereitung von Gewäs serablagerungen ablaufendem Rohabwasser,
wobei das Rohabwasser in einen Sedimentationseindicker eingeführt wird, aus dem unten Feinschlamm abgezogen wird, der einer Deponie zuführbar ist, und aus dem oben Klär wasser abläuft,
wobei eine Nachbehandlung von Feststoffen aus dem Rohabwasser mit Hilfe einer Entwässerungseinrichtung, insbes. mit Hilfe einer Ent wässerungszentrifuge, vorgenommen wird und wobei das entwässerte Gut ebenfalls einer Deponie zuführbar ist, dadurch ge kennzeichnet, daß das Rohabwasser mit einem Flockungs mittel versetzt wird, so daß sich in dem Sedimentationseindicker ge flockter Feinschlamm absetzt und praktisch klares Wasser als Klär wasser abfließt, daß der geflockte Feinschlamm in eine Zyklonstufe eingeführt wird, die eine Dickstoffphase und eine Dünnstoffphase trennt, wobei die Dickstoffphase unmittelbar der Deponie zuführbar ist, und daß die Dünnstoffphase der Nachbehandlung unterworfen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1 in der Ausführungsform für die Reini gung von aus einer Anlage für die Aufbereitung von Gewässerablage rungen ablaufendem Rohabwasser, dadurch gekennzeichnet, daß das ablaufende Klärwasser als Prozeßwasser in die Anlage für die Aufbe reitung von Gewässerablagerungen zurückgeführt wird.

3. Anlage für die Durchführung des Verfahrens nach einem der An sprüche 1 oder 2, - mit
Sedimentationseindicker mit Rohabwassereinlauf, oberem Klär wasserablauf und unterem Feinschlammabzug sowie mit Ent wässerungseinrichtung für Feststoffe aus dem Rohabwasser,
wobei der Feinschlammabzug über eine Verbindungsleitung an eine Abfördervorrichtung für den deponiefähigen Feinschlamm angeschlos sen ist dadurch gekennzeichnet, daß an den Rohabwassereinlauf (2) des Sedimentationseindickers (1) eine Ein richtung (8) für die Zuführung eines Flockungsmittels angeschlossen ist, daß in die Verbindungsleitung (6) zwischen Feinschlammabzug (4) und Abfördervorrichtung (7) eine Zyklonstufe (9) eingebaut ist, die eine Dickstoffphase und eine Dünnstoffphase trennt und deren Dick stoffphase der Abfördervorrichtung (7) zuführbar ist, und daß die Dünnstoffphase in die Entwässerungseinrichtung (5) eingeführt ist, - während aus dem Sedimentationseindicker (1) praktisch klares Klär wasser abziehbar ist.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ent wässerungseinrichtung (5) als Entwässerungszentrifuge ausgeführt ist.

5. Anlage nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeich net, daß die Zyklonstufe (9) mit zumindest einem Hydrozyklon aus gerüstet ist und dieser eine steuer- und/oder regelbare Unterlauftasche (14) aufweist.