Die Erfindung betrifft ein Verfahren entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Aus der Zeitschrift "Umwelt", 1983/3; S. 231, 232, 235, 236, 240, 242 und 244 ist die Verwendung synthetischer polymerer organischer Flockungsmittel ohne anorganische Filterhilfsmittel bei der Klärschlammentwässerung bekannt. Diese Art der Entwässerung bezieht sich jedoch nur auf Abwässer, die einen hohen Anteil an anorganischen körnigen Stoffen enthalten. Bei Abwässern von der Art kommunaler Abwässer erhält man jedoch bei Verwendung solcher Flockungsmittel keinen festen Filterkuchen in Kammerfilterpressen. Dies ergibt sich aus dem Vergleichs¬ beispiel 2 der EP-PS 0 019 176. Auch die Ausführungen in Spalte 5, Zeilen 9-15 der EP-PS 0 019 176 weisen in diese Richtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Verfahren der eingangs genannten Art so auszubilden, daß sich eine wirtschaftliche Schlammentwässerung mit möglichst geringen Mengen an synthetischen, polymeren, organischen Flockungshilfsmitteln durchführen läßt.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merk¬ male. Eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens ist im Anspruch 2 angegeben.

Durch dieses Verfahren und bei dieser Anlage gelangt man zu einer zu jedem Zeitpunkt auf die Feststoffmenge des zu entwässernden Schlamms bezogenen Flockungshilfsmitteldosie- rung, die beim Einsatz von.synthetischen Flockungshilfs- mitteln wichtig ist, da im Gegensatz zu anorganischen Floσkugnsmitteln die Dosierung stärker vom Trockensub¬ stanzgehalt abhängt, und es bei einer Abweichung von der optimalen Dosierung zu keiner nennenswerten Wasserabgabe mehr kommt, weil sich die Filtertücher zusetzen.

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Der Einsatz von synthetischen Flockungshilfsmitteln empfiehlt sich vor allem dann, wenn es sich um normal vorbehandelbare Schlämme mit nicht zu hohen Trockensub- stanzgehalten handelt. Schlämme mit hohen Trockensubstanz¬ gehalten lassen sich kostengünstiger nach konventionellen Verfahren entwässern, jedoch produzieren moderne kommunale Kläranlagen mit vollbiologischer Abwasserreinigung über¬ wiegend Schlämme mit niedrigen "Trockensubstanzgehalten und eignen sich daher von der Wirtschaftlichkeit her besonders für den Einsatz von synthetischen Flockungshilfs itteln . Ein weiterer, wesentlicher Faktor zur Betriebskosten¬ senkung ist die erhebliche Verminderung des zu entsorgen¬ den Filterkuchens, da die eingebrachte Menge synthetischer Flockungshilfsmittel sehr gering ist. Abfuhr- und Deponie¬ kosten lassen sich dadurch in der Regel gegenüber kon¬ ventionellen Verfahren um ca. 15 - 30 % reduzieren.

Die mechanisch geringe Stabilität der durch synthetische Flockungshilfsmittel gebildeten Flocken wirkt sich nicht von Machteil aus, da die Flockungshilfsmittel auf der Druckseite der Förderpumpe zugesetzt werden, so daß die Flocken durch den Pumpvorgang nicht mehr beeinträchtigt werden können.

Durch die Erfassung der Schlammdurchsatzmenge, der Schlammdichte und der Flockungshi Ifsmittelmenge durch ent¬ sprechende Meßeinrichtungen und Auswertung der Meßergeb¬ nisse in einem- Regler kann über eine Flockungshilfsmittel - Förderpumpe die für den jeweiligen Fall optimale Flockungs¬ hilfs ittelmenge erreicht werden.

Dieser Optimierungsvorgang beruht auf der Erkenntnis, daß jeder Schlamm zu seiner chemischen Vorbehandlung mittels synthetische Flockungshilfsmittel eine bestimmte spezifi¬ sche Flockungshilfsmittelmenge bezogen auf den Trocken-

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substanzgehalt des Schlammes benötigt. Dieser einmal zu ermittelnde Wert ist über einen- sehr weiten Bereich -kon¬ stant, was bedeutet, daß die einzusetzende Flockungshi 1 fs- mittelmenge ausschließlich von der Feststoffmenge abhängt. Diese Tatsache wird bei der chemischen Vorbehandlung im Rahmen der Erfindung berücksichtigt, so daß optimale technische und wi tschaftliche Resultate erzielt werden können.

über die kontinuierlich durchgeführte Messung der Schlamm- und Flockungshilfsmittelmenge werden einem elektronischen Regler zwei mengenabhängige Signale zugeführt. Das Signal der Schlammengenmessung wird als Führungsgröße verwendet.

Der Regler vergleicht nun das Signal der Führungsgröße und das der Flockungshi 1 fsmi ttel -Mengenmessung und reguliert bei Abweichung die Leistung der Fl ockungshi 1 smi ttel pumpe nach. Das Verhältnis von Schlammenge zu Flockungshilfs¬ mittelmenge wird dabei durch eine im Regler erzeugte Ver- häl tni svorgabe eingestellt. Diese Verhältnisvorgabe wie¬ derum wird aus dem Signal erzeugt, das zum Feststoffgehalt des Naßschlamms proportional ist und durch kontinuierliche Messung der Schlammdichte erzeugt wird. Es erfolgt somit eine kontinuierliche, stets dem speziellen Bedarf an Fl ockungshi 1 fsmitteln entsprechende Zugabe von 1ockungshilfs- mittellösung auf der Druckseite der Schlammförderpumpe.

Unterschiedliche Förderl eistungscharakteristi ka , wie sie z.B. beim Stand der Technik auftreten, wenn man zum För¬ dern des Schlammes und zum Fördern des Flockungshilfsmit¬ teis zwei Pumpen verwendet, die in einem festen Leistungs¬ verhältnis zueinander stehen, schwankender Trockensub¬ stanzgehalt im Naßschlamm während einer Preßcharge, 'sowie durch sich ändernden druck- und fi 1 erwiderstandsbedingte Einflüsse, werden durch das erfindungsgemäße Verfahren aus¬ geschaltet.

Die Zugabestelle für das Flockungshilfsmittel läßt sic-h für den jeweils zu entwässernden Schlamm durch Untersu¬ chungen einmal festlegen.

Die erzielbaren Vorteile lassen sich wie folgt zusammen¬ fassen :

Es kommen ausschließlich organische Flockungshilfsmittel nicht aber irgendwelche Hil ^' fsstoffe, wie z.B. Eisen oder Aluminiumsalze, Kalk, Kai kstein ehl . oder dergleichen zum Einsatz .

Zum Fördern des Schlammes und des Flockungshilfsmitteis können alle Arten von Pumpen verwendet werden, insbeson¬ dere Kolbenmembranpumpen zum Fördern des Schlammes, die eine hohe Leistung haben, deren Leistung jedoch mit dem zunehmenden Filterwiderstand der nachgeschalteten Kammer¬ filterpresse abnimmt. Es können auch andere Pumpen ver- wendet werden, bei denen keine Leistungsminderung bei zunehmendem Filterwiderstand auftritt, jedoch muß dann die Fördermenge der Pumpe kontinuierlich über eine Druck¬ meßeinrichtung geregelt werden, die druckseitig in die Schlammförder-Hauptleitung geschaltet ist.

Es läßt sich für den jeweiligen Fall eine optimale Flockungshilfsmittel konzentration bestimmen, so daß stets bei günstigem ^* Filterwiderstand der Kammerfilterpresse ge¬ arbeitet werden kann. Unterschiedliche Trockensubstanzge-- halte im Schlamm erfordern keine Veränderung der Lösungs¬ konzentration des Flockungshilfsmitteis.

Es erfolgt eine konstante und kontinuierliche Zugabe des Flockungshilfsmitteis bezogen auf den speziellen Flockungs- hi Ifsmittel edarf in ^' g Flockungshilfsm ttel pro Tonne

Trockensubstanz. Der Fl ockungshi 1 fsmittel einsatz kann daher bei optimalen technischen Ergebnissen kostengünstig er- fol qen .

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung beispielsweise erläutert.

Der zu entwässernde Schlamm wird von einer Klärschlamm- Förderpumpe 12, die zweckmäßigerweise eine Kolbenmembran¬ pumpe sein kann, von einem Sammelbehälter, in dem er zwischengelagert wird, in eine Hauptleitung 20 gesaugt und zu einer Kammerfilterpresse 11 gepumpt.

über eine saugseitig der Klärschlamm-Förderpumpe 12 in die Hauptleitung 20 geschaltete Klärschlamm-Mengenme߬ einrichtung 13 wird die geförderte Schlammenge kontinu¬ ierlich gemessen. Der Meßbereich kann sich z.B. von 0 - 100 m ³ /h erstrecken. Gemäß der geförderten Menge erzeugt die Klärschlamm-Mengenmeßeinrichtung 13 ein AusgangsSignal von z.B. 0 - 20 Milliampere. Dieses Ausgangssignal dient einem Dreipunktregler 17 als Führungsgröße.

Zur Vorbehandlung des Schlammes wird auf der Druckseite der Klärschlamm-Förderpumpe 12 über eine Zusatzleitung 18 Flockungshilfsmittel in den Schlamm eingebracht. Das Flockungshilfsmittel wird von einem nicht gezeigten Vorratsbehälter zum Beispiel in Form einer 0,2%igen

Lösung mittels einer Flockungsmittel-Förderpumpe 16 ge¬ fördert. Auf der Druckseite dieser Flockungsmittel- Förderpumpe 16 ist in die Zusatzleitung 18 eine-.Elockungs- mittel-Meßeinrichtung 15 eingebaut, die die Flockungs- hilfsmittelmenge mißt und ebenfalls ein Ausgangssignal von z.B. 0 - 20 Milliampere erzeugen kann, wobei ein Meßbereich von 0 - 10 m ³ /h einstellbar ist.

Der Dreipunktregler 17 vergleicht die Ausgangssignale der Klärschlamm-Mengenmeßeinrichtung 13 und der Flockungs- mittel-Menge ^' nmeßeinrichtung 15 und regelt bei Abweichung

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die Leistung der Flockungshilfsmittel-Förderpumpe 16 nach. Das erforderliche Verhältnis zwischen Schlammenge und Flockungshilfsmittelmenge ist über einen weiten Bereich z.B. 1:5 bis 1:20 einstellbar.

Entscheidend ist nun, daß das mengenmäßige Verhältnis von Schlammenge zu Flockungshilfsmittelmenge vom Dreipunktregle 17 bestimmt wird. Diese Verhältnisvorgabe wird mittels eines Signals reguliert, das proportional zum Feststoffge- halt des Schlammes ist und das durch eine Klärschlamm- dichte-Meßeinrichtung 14 erzeugt wird, welche ebenfalls in die Hauptleitung 20 eingebaut ist. Dadurch kann eine kontinuierliche, ständig dem speziellen Flockungshilfs- mittelbedarf entsprechende Zugabe der Flockungshilfs- mittellösung auf der Druckseite der Klärschlamm-Fδrder- pumpe 12 über die gesamte PreßChargenzeit der Kammerfilter¬ presse 11 erfolgen. Auch für die Klärschlamm-Dichtenmeß- einrichtuπg 14 kann wieder ein Ausgangssignalbereich von 0 - 20 Milliampere angewandt werden.

Statt der Kolbenmembranpumpe 12, deren Förderleistung sich bei zunehmendem Druck der Kammerfilterpresse auto¬ matisch verringert, kann auch irgendeine nach dem Prinzip der Zwangsverdrängung ohne eigene druckabhängige Mengen¬ regelung arbeitende Pumpe verwendet werden. In diesem Falle muß aber kontinuierlich eine Mengenregelung durchge¬ führt werden, was mittels einer Druckmeßeihrichtung 21 erfolgen kann, die druckseitig in die Hauptleitung 20 ge- schaltet ist.

Mit der beschriebenen Anlage ist es zum Beispiel möglich, ein Faulschlammgemisch wechselnder Zusammensetzung zu ent-

3 wässern, das in einer Menge von ca. 1.600 m /Woche anfällt. Der Trockensubstanzgehalt schwankt über! icherweise im Be¬ reich von 2 - 3 %, darüber liegende Werte treten nur selten auf. Die Entwässerung kann mittels einer Kammerfi1ter-

3 presse mit einem Kammervolumen von etwa 12 m erfolgen.

Die Mischung der Flockungshilfsmittellösung und des Na߬ schlammes erfolgt mittels eines Mischers 19 zum Beispiel in Form von zwei um 180° versetzte Plattenschieber, deren Einstellung eine mehr oder weniger starke Mischung zwi¬ schen Schlamm und Flockungshilfsmittellösung ergibt.

Das sich bei einer solchen Entwässerung ergebende Filtrat hat einen relativ neutralen pH-Wert von etwa 7,6 und es werden Trockensubstanzgehalte von 35 % und mehr erreicht.

Der der Kammerfilterpresse entnommene Filterkuchen zeigt ein gutes Transport- und Deponieverhalten. Bei einer De¬ ponierung von über 12 Monaten trocknet der aufgeschüttete Filterkuchen an der Oberfläche bis zu einer Tiefe von etwa 20 cm bis auf einen Trockensubstanzgehalt von etwa 80%, während sich im Inneren der Halde keine Verände¬ rungen in Bezug auf die Trockensubstanz gegenüber den Ausgangswerten ergibt. Es erfolgt weder eine Wasserauf¬ nahme durch Regen, noch eine Nachtrocknung durch Sonnen- einwirkung, mit Ausnahme der Oberfläche. Der Schüttkegel der Halde verändert sich über zwölf Monate ebenfalls nicht.

Zwischen der Schlammdichte-Meßeinrichtung 14 und dem Dreipunktregler 17 kann ein Linearisator angeordnet sein, der das Ausgangssignal der Schlammdichte-Meßein¬ richtung 14 korrigiert. Der Grund hierfür liegt darin, daß, wenn z.B. für einen bestimmten Schlamm 200 g Flockungs- hilfsmittel pro ³ Schlamm erforderlich sind, und sich der Trockensubstanzgehalt und damit auch die Schlamm- dichte verdoppelt, die Flockungsmittel-Förderpumpe

16 veranlaßt werden würde, 400g Flockungshilfsmittel zuzusetzen, was aber praktisch nicht erforderlich ist. Z.B. kann es erforderlich sein,.daß die Flockungshilfs¬ mittelmenge nur um etwa 50% erhöht wird; diese nicht lineare Änderung wird durch den Linearisator berücksichtigt,