Entsorgungsfahrzeug zur Entsorgung von Schlamm- und Fettrückständen und Verfahren zur

Entsorgung von Schlamm- und Fettrückständen

Die Erfindung betrifft ein Entsorgungsfahrzeug zur Entsorgung von Schlamm- und Fettrückständen aus einem Fett-Schlamm-Wasser-Gemisch mit einem Aufnahme- und Verarbeitungstank sowie ein Verfahren zur Trennung von Schlamm- und Fettrückständen aus einem Fett-Schlamm-Wasser-Gemisch.

Es ist bekannt, dass in vielen gewerblichen Betrieben, beispielsweise der Gastronomie oder in der Nahrungsmittelindustrie, in eine Abwasserentsorgung sogenannte Fettabscheider eingebunden sind. Die in diesen Fettabscheidern angesammelten Fett-Schlamm-Wasser-Gemische sind in regelmäßigen Abständen zu entsorgen. Diese Gemische bestehen üblicherweise je nach Herkunft aus variablen Anteilen von 20 - 60 % Fett, ca. 5 - 75 % Wasser und ca. 5 - 25 % Schlamm.

Aus DE 296 12 249 U1 ist ein Entsorgungsfahrzeug zur getrennten Entsorgung von Schlamm- und Fettrückständen bekannt, wobei das Entsorgungsfahrzeug einen Tank mit einer Kammer zur Aufnahme von Schlammrückständen und eine Kammer zur Aufnahme von Fettrückständen aufweist. Der Tank weist zwischen der Fettsammeikammer und der Schlammsammelkammer eine zusätzliche dritte Kammer auf. Dem Tank ist eine Entwässerungsvorrichtung für die zu entsorgenden Rückstände zugeordnet. Alle Kammern des Tanks sind mit der Entwässerungsvorrichtung über ein Rohrsystem verbunden, wobei das Rohrsystem von jeder Kammer ausgehende und zu der Entwässerungsvorrichtung gehende Leitungen und darüber hinaus von der Entwässerungsvorrichtung ausgehende und zu jeder einzelnen Kammer führende Rücklaufleitungen aufweist. Der Tank weist an seinem fahrzeugrückseitigen Ende eine Entleerungsklappe auf, wobei die beiden fahrzeugrückseitigen Kammern durch einen in Richtung der Tanklängsachse verschiebbaren Entleerungskolben voneinander getrennt sind. Hierdurch soll erreicht werden, dass das zu entsorgende Fett- Schlamm-Wasser-Gemisch schon vor Ort weitestgehend getrennt werden kann, so dass überwiegend nur noch die Fettrückstände und die Schlammrückstände in die dafür vorgesehenen Kammern des Entsorgungsfahrzeuges transportiert werden müssen. Hierzu wird das Fett-Schlamm-Wasser-Gemisch über eine mechanisch arbeitende Entwässerungsvorrichtung geführt. Hierbei ist nachteilig, dass die Entwässerung nur unzulänglich erfolgen kann, so dass immer noch eine große Menge an Fett-Schlamm-Wasser-Gemisch in dem Entsorgungsfahrzeug verbleibt und eine entsprechende Transportkapazität bindet.

Aus EP 0 693 041 B1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verarbeitung und/oder Ent- Wässerung von aus Abwassergruben entnommenen Schlamm-Wassers bekannt. Hierzu ist eine auf einem Fahrzeug angeordnete Entwässerungsanlage vorgesehen, bei der das Schlammwasser aus der Abwassergrube zunächst in einen Schlammtank überführt, anschließend durch ein Flockungsmittel geflockt, nachfolgend in eine gegebenenfalls in mehrere nachgeordnete Entwässerungseinheiten überführt und der Schlamm entwässert wird. Wonach einerseits das entstandene Wasser beziehungsweise Filtratwasser wieder in eine oder die gleiche Abwassergrube zurückgeführt, andererseits der vom Filtratwasser abgetrennte eingedickte Schlamm in einer Schlammkammer eines Entwässerungsbehälters angesammelt wird. Als Flockungsmittel zum Abtrennen der wässrigen Phase aus der öligen- fettigen Phase werden üblicherweise Polyaluminiumchloride eingesetzt. Diese verbleiben in den abgetrennten Fett- beziehungsweise Schlammrückständen und werden mit diesen einer weiteren Verwertung zugeführt. Dies Schlamm- und Fettrückstände werden entweder auf einer Deponie entsorgt oder in Biogasanlagen oder thermischen Verwertungsanlagen weiterverarbeitet. In jedem Fall können die Flockungsmittel somit in die Umwelt gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Entsorgungsfahrzeug und ein Verfahren der gattungsgemäßen Art zu schaffen mit denen in einfacher und sicherer Weise die Entsorgung von Schlamm- und Fettrückständen aus einem Fett-Schlamm-Wasser-Gemisch erfolgen kann. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Entsorgungsfahrzeug mit den in Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass der Aufnahme- und Verarbeitungstank zwei Kammern umfasst, die über wenigstens eine Leitung mit einem zu entsorgenden Fettabscheider in Verbindung bringbar sind, wobei eine erste Kammer zur Aufnahme von Schlamm- und Fettrückständen dient und eine zweite Kammer zur Entwässerung des Fett- Schlamm-Wasser-Gemisches dient, die zweite Kammer mit einem Fettlösemittelvorratsbe- hälter in Verbindung steht beziehungsweise bringbar ist, die zweite Kammer mit der ersten Kammer zur Überführung der mit dem Fettlösemittel versetzten Schlamm- und Fettrückstände in Verbindung steht beziehungsweise bringbar ist, die zweite Kammer mit einer Rückführleitung für das Wasser in den Fettabscheider in Verbindung steht beziehungsweise bringbar ist und die erste Kammer eine Rückgewinnungseinrichtung für das Fettlösemittel umfasst, ist vorteilhaft möglich, einerseits eine Entwässerung des Fett-Schlamm-Wasser- Gemisches zu erreichen und andererseits das hierzu eingesetzte Fettlösemittel zurück zu gewinnen. Hierdurch werden einerseits durch das eingesparte Volumen des abgetrennten Wasser größere Transportkapazitäten für die Entsorgung der Schlamm- und Fettrückstände bereit gestellt und andererseits durch die Rückgewinnung des eingesetzten Fettlösemittels eine Belastung der Umwelt und nachfolgender Verarbeitungsprozesse der Fett- und Schlammrückstände vermieden.

Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren mit den in Anspruch 6 genannten Merkmalen gelöst. Dadurch, dass das Fett-Schlamm-Wasser-Gemisch mit einem Fettlösemittel versetzt wird, die hierbei entstandene Fett-Schlamm-Fettlösemittelphase separiert wird und aus der separierten Fett-Schlamm-Fett-Lösemittelphase das Fettlösemittel zurück gewonnen wird und das Fett-Schlamm-Gemisch einer Entsorgung oder Verarbeitung zugeführt wird, ist vorteilhaft möglich, eine einfache und sichere Trennung der Fett- und Schlammrückstände aus dem Fett-Schlamm-Wasser-Gemisch zu erzielen und die zu entsorgenden beziehungsweise zu verarbeitenden Fett- und Schlammrückstände fettlösemittelfrei einer weiteren Entsorgung beziehungsweise Verarbeitung zuzuführen.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Fettlösemittel Hexan, insbesondere n-Hexan eingesetzt wird. Dieses Fettlösemittel lässt sich in einfacher Weise dem Fett-Schlamm-Wasser-Gemisch zuführen und durch Vakuumdestillation aus dem Fett- Schlamm-Fettlösemittel-Gemisch zurück gewinnen. Es kann quasi ein geschlossener Kreislauf in dem Entsorgungsfahrzeug für das Fettlösemittel geschaffen werden. Durch den Wiedereinsatz des rückgewonnenen Fettlösemittels lässt sich das Volumen des mitzuführenden Fettlösemittels auf ein Minimum reduzieren. Die Erfindung betrifft ferner ganz allgemein eine Vorrichtung zur Entsorgung von Schlamm- und Fettrückständen aus einem Fett-Schlamm-Wasser-Gemisch, die einen Tank zur Aufnahme des Fett-Schlamm-Wasser-Gemisches, einen Fettlösemittelvorratsbehälter der mit dem Tank in Verbindung steht beziehungsweise bringbar ist, eine Einrichtung zum Überführen von Fettlösemittel in den Tank, einer Rückgewinnungseinrichtung für das Lösemittel aus dem Tank, eine Einrichtung zum Überführen des zurück gewonnenen Fettlösemittels in den Vorratsbehälter und eine Einrichtung zum Ableiten der Wasserphase aus dem Tank umfasst. Hierdurch wird vorteilhaft eine Vorrichtung geschaffen, bei der aus einem Fett-Schlamm- Wasser-Gemisch die Fett- und Schlammphase abgeschieden werden kann, die Wasserphase separiert und abgeleitet werden kann und gleichzeitig das eingesetzte Fettlösemittel zurück gewonnen und wiederverwertet werden kann. Durch diesen Fettlösemittelkreislauf wird eine Belastung der Umwelt vermieden. Die separierten Fett- und Schlammrückstände können fast ohne irgendwelche Fettlösemittelanteile deponiert oder weiterverarbeitet werden.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Schnittdarstellung durch einen Aufnahme- und Verarbeitungstank eines Entsorgungsfahrzeuges und

Figur 2 eine Drucktemperaturkurve zur Destillation des Festlösemittels.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines insgesamt mit 10 bezeichneten Auf- nähme- und Verarbeitungstanks eines Entsorgungsfahrzeuges. Das Entsorgungsfahrzeug selbst ist aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Die Anordnung eines derartigen Tanks 10 auf einem Entsorgungsfahrzeug ist allgemein bekannt und bedarf daher keiner näheren Erläuterung. Der Tank 10 umfasst eine erste Kammer 12 und eine zweite Kammer 14. Die Kammern 12, 14 sind durch eine in Längsachse des Tanks verschiebbare Zwischenwand (Kolben) 17 voneinander getrennt. Mittels der bewegbaren Trennwand 17 sind so die Volumina der Kammern 12, 14 veränderbar. Der Tank 10 verfügt über einen Sauganschluss 16, der einerseits in einen zu entsorgenden, hier nicht dargestellten, Fettabscheider einbringbar ist. Andererseits ist der Sauganschluss 16 mit einem Leitungssystem 18 verbunden. Das Leitungssystem 18 umfasst eine Zuleitung 20 in die erste Kammer 12, eine Zuleitung 22 in die zweite Kammer 14 sowie eine Ableitung 24 aus der zweiten Kammer 14. In die Zuleitungen 20, 22 beziehungsweise die Ableitung 24 sind jeweils Ventile 26, 28 beziehungsweise 30 geschaltet. Über diese Ventile 26, 28 beziehungsweise 30 sind die Leitungen 20, 22, 24 schließ- beziehungsweise öffnenbar.

Dem Tank 10 ist ferner eine Vakuumerzeugungsanlage 32 zugeordnet. Diese Vakuumerzeugungsanlage 32 kann sowohl als Vakuumpumpe als auch als Kompressor betrieben werden. Die Vakuumerzeugungsanlage 32 ist über ein Schaltventil 34 mit einem Leitungssystem 36 verbunden, das über ein Anschluss 38 mit der ersten Kammer 12 und einen An- schluss 40 mit der zweiten Kammer 14 verbunden ist. Das Entsorgungsfahrzeug verfügt ferner über einen Fettlösemittelkreislauf. Dieser Fettlösemittelkreislauf umfasst einen Vorratsbehälter 42 für das Fettlösemittel 44, wobei hier n-Hexan als Fettlösemittel eingesetzt wird. Über eine Pumpe 46 ist der Vorratsbehälter 42 mittels einer Leitung 48 mit der Zuleitung 22 des Leitungssystems 18 verbunden. Die Leitung 48 mündet in der Zuleitung 22. Der Fettlösemittelkreislauf umfasst ferner eine Rückgewinnungseinrichtung 50, die in Wirkverbindung mit der ersten Kammer 12 steht. Die Rückgewinnungseinrichtung 50 ist über eine Pumpe 52 und eine Leitung 54 mit dem Vorratsbehälter 42 verbunden. Die Rückgewinnungseinrichtung 50 umfasst ein Kühlaggregat 51. Die Rück- gewinnungseinrichtung 50 ist im Bereich des Deckels 60 angeordnet.

Innerhalb des Tankes 10 ist ferner einer Verbindungsleitung 56 zwischen der ersten Kammer 12 und der zweiten Kammer 14 angeordnet. Die Verbindungsleitung 56 ist über ein Ventil 58 öffnenbar beziehungsweise schließbar.

Der Tank 10 ist über einen Deckel 60, der über ein Scharnier 62 angelenkt ist, öffnenbar. Die in Figur 1 dargestellte Anordnung zeigt folgende Funktionen: Zunächst wird das zu entsorgende Fett-Schlamm-Wasser-Gemisch mittels des Sauganschlusses 16 in die zweite Kammer 14 gepumpt. Hierzu wird über die Vakuumerzeugungsanlage 32 ein Unterdruck über den Anschluss 40 in der Kammer 14 erzeugt. Das Ventil 28 der Zuleitung 22 ist hierbei geöffnet, während die Ventile 30 und 26 geschlossen sind. Während des Überführens des Fett-Schlamm-Wasser-Gemisches in die zweite Kammer 14 wird gleichzeitig über die Leitung 48 das Fettlösemittel zudosiert. Die Dosierung kann durch An- steuerung der Pumpe 46 erfolgen. Die Zudosierung kann hierbei in einem Mengenbereich von 1 bis 10 % vorzugsweise zwischen 2 und 6 % von n-Hexan im Verhältnis zu der Gesamtmenge (Volumenprozent) des Fett-Schlamm-Wasser-Gemisches liegen. Hierzu kann im Mündungsbereich der Leitung 48 in die Zuleitung 22 eine entsprechende Zerstäuberdüse oder dergleichen angeordnet sein.

Nach dem das mit dem Fettlösemittel versetze Fett-Schlamm-Wasser-Gemisch sich in der Kammer 14 befindet, wird eine Reaktionszeit von ca. 10 Minuten abgewartet. In dieser Zeit bildet sich eine Phasentrennung zwischen dem Fett-Fettlösemittel-Gemisch und der Schlamm einerseits und dem Wasser andererseits. Innerhalb der Kammer 14 ist die erfolgte Phasentrennung angedeutet. Es bildet sich eine untere Schicht mit den Schlammrückständen 64, eine mittlere Schicht mit dem Wasser 66 und eine obere Schicht mit den Fettrück- ständen 68. Nach Ablauf der Reaktionszeit wird das Wasser mittels der Ableitung 24 und den Sauganschluss 16 in den Fettabscheider zurückgeführt.

Hierzu wird die Vakuumerzeugungsanlage 32 im Kompressorbetrieb gefahren und über den Anschluss 40 die Kammer (14) mit einem Druck beaufschlagt. Die Ventile 26, 28 sind hierbei geschlossen während das Ventil 30 hierbei geöffnet ist. Da die Ableitung 24 in der Nähe des Bodens - oberhalb der Schlammschicht 24 - der Kammer 14 endet, wird die Flüssigkeit von unten abgezogen. Das Fett-Lösemittel-Gemisch schwimmt aufgrund seiner geringeren Dichte auf der Flüssigkeit auf. Über ein Sensor wird die Phasengrenze zwischen der Flüssig- keit und dem Fett-Lösemittel-Gemisch detektiert, so dass der Abpumpvorgang der Flüssigkeit dann unterbrochen wird, wenn die Flüssigkeit komplett abgesaugt ist. Anschließend erfolgt ein Druckausgleich mit der Atmosphäre.

Nachdem das Wasser 66 abgepumpt ist, wird die Verbindungsleitung 56 zwischen den Kammern 14 und 12 über das Ventil 58 geöffnet. Anschließend wird über den Anschluss 38 in der Kammer 12 ein Unterdruck erzeugt, so dass sich das in der Kammer 14 befindende Fett-Schlamm-Fettlösemittel-Gemisch in der Kammer 12 überführt wird. Nach Abschluss dieser Überführung wird das Ventil 58 wieder geschlossen, so dass die Verbindung zwischen den Kammern 12 und 14 unterbrochen ist.

Nachfolgend wird in der Kammer 12 ein definierter Unterdruck eingestellt. Hierzu wird die Vakuumerzeugungsanlage 32 auf Vakuumbetrieb geschaltet und über den Anschluss 38 der Druck in der Kammer 12 abgesenkt. Hierbei werden Werte von 100 - 50 mbon absolut eingestellt. Gleichzeitig wird das Kühlaggregat der Rückgewinnungseinrichtung 50 aktiviert, so dass innerhalb der Kammer 12 an einer Kühlfläche eine Temperatur von ca. 10°C erreicht wird. Entsprechend der in Figur 2 gezeigten Druck-Temperatur-Kurve des Fettlösemittels n-Hexan siedet das Hexan aus dem Fett-Schlamm-Fettlösemittel-Gemisch aus und kondensiert an der Kühlfläche der Rückgewinnungseinrichtung 50. Das entstehende Kondensat wird in der Rückgewinnungseinrichtung 50 weiter gekühlt und gesammelt. Diese Kondensation wird so lange fortgeführt, bis das gesamte Fettlösemittel n-Hexan aus dem in der Kammer 12 befindlichen Fett-Schlamm-Fettlösemittel-Gemisch auskondensiert ist. Die Dauer dieses Vorganges ist abhängig von dem in der Kammer 12 befindlichen Volumen des Fett- Schlamm-Fettlösemittel-Gemisches. Nachdem das gesamte Fettlösemittel n-Hexan auskondensiert ist wird dieses mittels der Pumpe 52 und der Leitung 54 in den Vorratsbehälter 42 zurück überführt und steht für eine erneute Phasentrennung in der Kammer 14 zur Verfügung. Es bildet sich somit ein geschlossener Kreislauf des auf den mobilen Fettabscheider mitgeführten Fettlösemittels n-Hexan. Entsprechend der Volumina der zu entsorgenden Fettabscheider und des zur Verfügung stehenden Volumens des Aufnahme- und Verarbeitungstanks kann eine entsprechende Anzahl von Fettabscheidern nacheinander angefahren werden und vor Ort die entsprechende Phasentrennung erfolgen. Hierbei muss kein Wasser mitgeführt werden, da dieses jedes Mal in die entsorgten Fettabscheider zurück geführt wird. Da die Zurückführung des Wassers in den jeweils gerade entsorgten Fettabscheider erfolgt, kann hier ein Überführen von zunächst abgepumptem Wasser in einen anderen, das heißt als nächstes zu entsorgenden Fettabscheider vermieden werden. Hierdurch wird das Risiko von Kontaminationen zwischen zwei Fettabscheidern über das Entsorgungsfahrzeug vermieden. Jeder Fettabscheider erhält immer sein eigenes Wasser zurück.

Mittels der verfahrbaren Trennwand 17 zwischen den Kammern 14 und 12 können die Volumina der Kammern 14 und 12 aufeinander abgestimmt werden. Je nach Größe des gerade zu entsorgenden Fettabscheiders kann das Volumen der Kammer 14 darauf eingestellt werden. Durch Verschieben der Wand 17 in Richtung der Kammer 14 wird die Aufnahmekapazität des entsorgten Fett-Schlamm-Gemisches auf dem Entsorgungsfahrzeug vergrößert.

Wenn die Kammer 12 ihr absolutes Aufnahmevermögen erreicht hat oder die Tagestour der zu entsorgenden Fettabscheider abgeschlossen ist kann eine Entsorgung des Schlamm- Fett-Gemisches aus der Kammer 14 auf einer Deponie oder einer thermischen Weiterver- wertungsanlage oder dergleichen erfolgen. Hierzu wird der Deckel 60 des Tankes 10 geöffnet und das in der Kammer 12 sich befindende Fett-Schlamm-Gemisch durch Verlagerung der mobilen Zwischenwand 17 in Richtung des geöffneten Deckels 60 aus dem Tank 10 her- ausgedrückt.

Das Volumen der Kammer 14 kann beispielsweise zwischen 2 und 7 m ³ und das Volumen der Kammer 12 zwischen 7 und 1 1 m ³ variieren. Der Deckel 60 ist hydraulisch betätigbar, die verfahrbare Trennwand wird über entsprechenden Druck/Unterdruck der Vakuumerzeu- gungsanlage betätigt. Bezugszeichenliste

10 Aufnahme- und Verarbeitungstanks

12 erste Kammer

14 zweite Kammer

16 Sauganschluss

17 Zwischenwand

18 Leitungssystem

20 Zuleitung

22 Zuleitung

24 Ableitung

26 Ventil

28 Ventil

30 Ventil

32 Vakuumerzeugungsanlage

34 Schaltventil

36 Leitungssystem

38 Anschluss

40 Anschluss

42 Vorratsbehälter

44 Fettlösemittel

46 Pumpe

48 Leitung

50 Rückgewinnungseinrichtung

52 Pumpe

54 Leitung

56 Verbindungsleitung

58 Ventil

60 Deckel

62 Scharnier

64 Schlammrückstände

66 Wasser

68 Fettrückstände