Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Rechengut aus der mechanischen Reinigungsstufe einer Kläranlage

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung, von Rechengut aus der mechani- sehen Reinigungsstufe einer Kläranlage.

Das am Ende einer mechanischen Reinigungsstufe anfallende Rechengut einer Kläranlage ist häufig mit Bakterien und Viren verseucht. Daher soll dieses Rechengut hygienisiert werden, so daß es in den nachfolgenden Behandlungsschritten bezie¬ hungsweise beim Deponieren zu keiner Gefährdung der Umwelt, insbesondere des Menschen, kommt.

STAND DER TECHNIK

Zur Rechenguthygienisierung ist es bekannt, chemische Mittel einzusetzen, wobei sich jedoch das Problem ergibt, wie diese Mittel mit dem Rechengut ohne großen apparativen Aufwand ver¬ mischt werden können. Daher liegen immer wieder Bereiche vor, bei denen die chemischen Mittel nicht auf das Rechengut ein¬ wirken und somit in diesen Bereichen eine unzureichende Hygienisierung mit dem ihr innewohnenden Gefahrenpotential vorliegt.Eine zuverlässige Vermischung läßt sich jedoch nur mit sehr großem, in der Regel nicht vertretbarem Aufwand er- zielen.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der vorliegenden Erfindung liegt das technische Problem be- ziehungsweise die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem genann¬ ten Stand der Technik, ein verbessertes Verfahren und eine

verbesserte Vorrichtung zur Behandlung von Rechengut aus der mechanischen Reinigungsstufe einer Kläranlage anzugeben, das beziehungsweise die mit einem wirtschaftlich vertretbaren apparativen Aufwand eine zuverlässige Hygienisierung bis hin zur Abtötung von Viren gewährleistet und wirtschaftlich ein¬ gesetzt werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merkmale des un¬ abhängigen Anspruchs 1 gegeben. Die erfindungsgemäße Vorrich- tung ist durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 5 ge¬ geben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich demgemäß dadurch aus, daß im Rahmen einer Hygienisierungsstufe das Rechengut mit elektromagnetischen Wellen im Frequenzbereich zwischen 1 GHz (Gigahertz) und 1 THz (Terahertz) , sogenannte Mikrowel¬ len, über eine vorgebbare Zeitdauer beaufschlagt wird, wobei die Beaufschlagung bevorzugt am Ende der Reinigungsstufe er- folgt, so daß lediglich das Rechengut selbst hygienisiert wird und nicht das zu Anfang der Reinigungsstufe in dem Schlamm-Feststoff-GemischvorhandeneWassermithygienisiert wird, da die in diesem Wasser vorhandene "Biologie" für den weiteren Klärprozeß erhalten werden soll.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß das Rechengut vor der Hygienisierungsstufe gewaschen und gepreßt wird und nach der Hygienisierungsstufe getrocknet und kompaktiert wird.

Bevorzugt werden Mikrowellen eingesetzt, die im Frequenzbe¬ reich zwischen 2,425 und 2,475 GHz (Gigahertz) liegen, wel¬ cher Bereich auch üblicherweise bei einem Mikrowellenherd verwendet wird. Beim Hygienisiervorgang wird das Rechengut in einem von einem Gehäuse gebildeten Hohlraum durch die Einwir¬ kung der Mikrowellen erwärmt, wobei die Mikrowellen von einem Magnetron in den Hohlraumresonator eingespeist werden. Durch

dielektrische Verluste im Rechengut wird dem Mikrowellenfeld Energie entzogen und das Rechengut wird dadurch erwärmt, was bei genügend hohen Temperaturen die Abtötung von Viren zur Folge hat.

Eine bevorzugte Ausführungsvariante, die insbesondere hin¬ sichtlich einer günstigen Energiebilanz vorteilhaft einge¬ setzt wird, zeichnet sich dadurch aus, daß das Rechengut in einer Aufwärmphase mit einem Magnetfeld mit hoher Energie- dichte und in einer Warmhaltephase mit einem Magnetfeld mit geringerer Energiedichte beaufschlagt wird.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, daß das Rechengut während und/oder nach der Behandlung, einem insbesondere erwärmten, Luftstrom ausgesetzt wird, wodurch eine konvektive Trocknung des Re¬ chenguts erfolgt und eine durchlaufende Luftführung oder eine Kreislaufluftführungvorgenommen wird. Der Trocknungsprozeß führt zu einer Gewichtsreduzierung des anschließend weiter zu transportierenden Rechengut. Weiterhin führt das trockene Re¬ chengut zu einer geringeren Verschmutzung der nach der Trock¬ nung mit dem Rechengut in Kontakt kommenden Gerätschaften.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung von Rechengut aus der mechanischen Reinigungsstufe einer Kläranlage mit einemRechenguteintragsbereich und einem Rechengutaustrags- bereich ist dadurch gekennzeichnet, daß eine elektromagneti¬ sche Wellen erzeugende Einrichtung, sogenannte Mikrowellen¬ einrichtung, vorhanden ist, die elektromagnetische Wellen im Frequenzbereich von 1 GHz (Gigahertz) bis 1 THz (Terahertz) erzeugt und das Rechengut damit über eine vorgebbare Zeit¬ dauerbeaufschlagt.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vor- richtung zeichnet sich dadurch aus, daß im Bereich der Ein¬ richtung zur Erzeugung der Mikrowellenstrahlen die Vorrich¬ tung eine Wärmeisolierung besitzt. Dies ist insbesondere hin-

sichtlich der einzusetzenden Energiemengen für eine zuver¬ lässige Hygienisierung von Vorteil. In einer bevorzugten Aus¬ führung wird das Rechengut durch eine Fördereinrichtung in den Hohlraumresonator der Mikrowelleneinrichtung verbracht.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der e>rf'iπc_rung_=rg'emä&en

Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß eine Luftbewe- gungseinrichtung vorhanden ist, die das Rechengut während und/oder nach der Behandlung einem Luftstrom aussetzt, wobei bevorzugt für die Luftbewegungseinrichtung ein Niederdruck¬ ventilator eingesetzt wird. Durch das Vorsehen einer Luftbe¬ wegungseinrichtung wird ein konvektiver Trocknungsvorgang in Gang gesetzt, der eine beschleunigte Trocknung des Rechenguts zur Folge hat. Dieser Trocknungsvorgang kann sowohl in dem Reaktorraum, in dem das Rechengut erhitzt wird, als auch in einem eventuell vorhandenen Nachwärmeraum erfolgen. Bevorzugt ist vor oder hinter die Luftbewegungseinrichtung eine Filter¬ einheit geschaltet, um eine unangenehme Geruchsbildung außer¬ halb der Anlage zu verhindern. Dadurch, daß das behandelte Rechengut einen höheren Trockungsgrad aufweist, vermindert sich dessen Rohgewicht, was sich insgesamt günstig auf den anschließenden Kompaktiervorgang und den Transport zur Depo¬ nie oder Verbrennungsanlage auswirkt.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise mitein¬ ander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensicht- liehgegenseitig ausschließen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Wei- terbildungen derselben werden im folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und er-

läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen¬ den Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in be¬ liebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:

Fig. 1 schematisctie Ablaufdar__n_relluτιg;des Verfahrens zur Hygienisierungund

Fig. 2 schematischer Aufbau einer Vorrichtung zur Behandlung von Rechengut einer Ausführungsvariante einer Vor¬ richtung zur Behandlung von Rechengut mit einer Mikrowelleneinrichtungund einer Fördereinrichtung.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Bei dem in Fig. 1 schematisiert dargestellten Verfahrensab¬ lauf zur Hygienisierung von Rechengut wird dieses in einem ersten Verfahrensschritt einer ersten Station 50 über nicht dargestellte Fördermittel zugeführt (gemäß Pfeil A) , in der das Rechengut mittels Mikrowellenstrahlung erhitzt wird. In einem zweiten Verfahrensschritt wird in einer zweiten Station 60 die Temperatur über einen vorgebbaren Zeitraum gehalten, so daß das Rechengut zuverlässig hygienisiert werden kann und die Abtötung von Viren gewährleistet werden kann. Daran an- schließend wird das Rechengut (gemäß Pfeil B) ausgetragen. Die erste Station 50 und die zeite Station 60 können auch in einer einzigen Station zusammengefaßt sein, wobei dann das Rechengut nachdem es erhitzt worden ist in dieser Station eine ausreichende Zeit verweilt, innerhalb derer die erfor- derliche Temperatur zur Hygienisierung aufrechterhalten wird.

Die Transportmittel können als schiebende oder ziehende Transportmittel, insbesondere als Förderschnecke, ausgebildet sein. Auch ein rutschender Transport des Rechenguts ist denk- bar. Die Anordnung der Transportrichtung des Rechenguts kann - wie in Fig. 1 schematisch dargestellt - horizontal sein.

Auch eine vertikale oder geneigte Transportrichtung ist pro¬ blemlos umsetzbar, so daß die Bauteilkomponenten für die Hygienisierung problemlos den jeweiligen konstruktiven Platz¬ verhältnissen angepaßt werden können.

In Fig. 1 ist schematisch oberhalb der ers-üeπ und zweiten Station eine Luftbewegungseinheit, die als Niederdruckventi¬ lator 70 ausgebildet ist, mit dem Innenraum der jeweiligen Station verbunden. Anschließend an den Niederdruckventilator 70 ist eine Filtereinheit 80 vorhanden, die verhindert, daß eine unangenehme Geruchsbildung außerhalb der Vorrichtung zu¬ stande kommt. Der Niederdruckventilator erzeugt in der Vor¬ richtung einen Luftstrom, der insbesondere erwärmt ist, so daß ein konvektiver Trocknungsprozeß eingeleitet wird, der zur Folge hat, daß sowohl das Gewicht des fertigbehandelten Rechengutes vermindert wird und das nach der Behandlung er¬ forderliche weitere Verbringen des Rechengutes infolge der Trockenheit des Materials sauberer gehandhabt werden kann. Bei dem oben dargestellten Trocknungsprozeß wird die Luft im Durchlaufverfahren geführt. Es ist jedoch auch eine Luftfüh¬ rung im Kreislaufverfahren denkbar, was zu Energieeinsparun¬ gen führt.

Eine in Fig. 2 dargestellte Vorrichtung 10 zur Behandlung, insbesondere Hygienisierung, von Rechengut aus der mechani¬ schen Reinigungsstufe einer Kläranlage besitzt ein Gehäuse 20, in das in einem Eintragbereich 12 gemäß Pfeilrichtung A Rechengut eingetragen wird und in einem in Fig. 1 links dar¬ gestellten Austragbereich 14 gemäß Pfeil B das Rechengut wie- der ausgetragen wird. Innerhalb des Gehäuses 20 ist eine För¬ dereinrichtung 16 vorhanden, die als Förderschnecke ausgebil¬ det ist und von einem außerhalb des Gehäuses 20 angeordneten Antriebsaggregat 18 angetrieben wird. Das Gehäuse 20 ist in einem vorgegebenen Bereich mit einer Mikrowelleneinrichtung 22 ausgestattet, die ihre Mikrowellenstrahlung in das Innere der Vorrichtung 10 auf das Rechengut abgibt. Die Förder-

schnecke transportiert das Rechengut bis zu der Mikrowellen¬ einrichtung 22. Dann wird das Rechengut schiebend in die Mikrowelleneinrichtung ein- und anschließend ausgebracht. Im Bereich der Mikrowelleneinrichtung 22 ist die Wandung des Gehäuses 20 so ausgebildet, daß diese für die Mikrowellen¬ strahlung durchlässig ist. Das Gehäuse 20 dient im Bereich der Mikrowelleneinrichtung 22 als Hohlraumresonator, wobei die Mikrowellen selbst durch ein Magnetron in diesen Hohl- raumbereich eingespeist werden. Die Erwärmung des Rechenguts und damit die Hygienisierung beziehungsweise Abtötung von Viren erfolgt dadurch, daß durch dielektrische Verluste im Rechengut dem Mikrowellenfeld Energie entzogen wird, die in Wärme umgesetzt wird.

In einer nicht dargestellten Ausführungsvariante sind im

Bereich der Beaufschlagung des Rechenguts Mikrowellentempera¬ tursensoren vorhanden, die die Temperatur im Rechengut mes¬ sen. Aufgrund der gemessenen Werte, die an eine Steuereinheit abgegeben werden, wird dann die Energiedichte eingestellt, mi der das Rechengut beaufschlagt wird.

Eine zuverlässige Hygienisierung erfolgt dadurch, daß das Re¬ chengut über eine vorgebbare ausreichende Zeitdauer mit den Mikrowellen beaufschlagt wird.

Ein umfangreiches erfindungsgemäßes Verfahren zur Behandlung von Rechengut ist durch die Kombination folgender Verfahrens- schritte gegeben:

- Waschen,

- Pressen,

- Hygienisieren,

- Trocknen,

- Kompaktieren.