| Dokumentenidentifikation |
DE102006020918A1 08.11.2007 |
| Titel |
Kombinierte Klärschlammnachstabilisierung und Prozessoptimierung mit einem Multiparameter-Steuerungskonzept |
| Anmelder |
Rudolph, Karl-Ulrich, Prof., 58313 Herdecke, DE |
| Erfinder |
Rudolph, Karl-Ulrich, 58455 Witten, DE; Lüchtenborg, Peter, 48527 Nordhorn, DE; Fürst, Michael, 48527 Nordhorn, DE |
| DE-Anmeldedatum |
05.05.2006 |
| DE-Aktenzeichen |
102006020918 |
| Offenlegungstag |
08.11.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
08.11.2007 |
| IPC-Hauptklasse |
C02F 11/16(2006.01)A, F, I, 20060505, B, H, DE
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| IPC-Nebenklasse |
C02F 11/14(2006.01)A, L, I, 20060505, B, H, DE
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| Zusammenfassung |
Es werden Klärschlamm unterschiedlicher Herkunft und Vorbehandlung (vom nicht oder nur teilweise stabilisierten Schlamm über den aerob stabilisierten Schlamm bis hin zum voll ausgefaulten Schlamm, mit oder ohne Entwässerung, in Einzelfällen auch getrockneter Schlamm und Klärschlammasche) verarbeitet. Die Grundidee besteht darin, dass die Prozesse und Prozessergebnisse der mechanischen Klärschlammkonditionierung (Drainagewirkung, Entwässerbarkeit), der Klärschlammtrocknung (Wassergehalt) und der Klärschlammstabilisierung (organische Trockensubstanz) miteinander verknüpft sind. Bei den beachteten 31 Parametern gibt es eine sehr große Vielzahl an Kombinationsmöglichkeiten, die messtechnisch und betriebstechnisch nicht ohne Weiteres umgesetzt werden können. Weil diese Parameter als Steuergrößen in enger Wechselbeziehung stehen, kann ein Gesamtoptimum (beispielsweise ausschließlich der solaren Klärschlammtrocknung) nicht erzielt werden. Deshalb sind die Betriebsleistungen vieler Anlagen zur Klärschlammkompostierung, Klärschlammveredelung, naturnahen Klärschlammtrockung usw. nicht zufriedenstellend. Bei der beschriebenen Methode können die Betriebsverhältnisse präzise eingestellt werden, mit sehr guten Ergebnissen hinsichtlich Entwässerungsgrad, Konsistenz usw. Letzteres ist für die Minimierung der Folgekosten bei Transport und Verwertung besonders bedeutsam.
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| Beschreibung[de] |
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Klärschlamm wird, je nach Funktion der Kläranlage, mit unterschiedlichem
biologischen Stabilisierungsgrad erzeugt. Das mechanische Entwässerungsverhalten
der Klärschlämme ist unterschiedlich.
Bekannte Verfahren, mit denen derartige Klärschlamme weiterbehandelt
werden können sind
- – die solare Klärschlammtrocknung,
bei der die Energie des Sonnenlichtes genutzt wird, um dem Klärschlamm das
Wasser zu entziehen. Dabei kommen unterschiedliche Bauformen bzw. Technologien zum
Einsatz, beginnend vom primitiven Schlammtrockenbeet bis hin zur aufwendigen Halle
mit "Gewächshauseffekt" und automatischer Schlammumwälzung.
- – die Klärschlammkompostierung,
bei der unter Sauerstoffeinfluss eine weitergehende biologische Stabilisierung des
Klärschammes stattfindet. Auch hier gibt es unterschiedliche Bauformen und
Prozesstechnologien, beginnend von der einfachen Kompostmiete bis hin zur automatischen
Umwälzung usw.
Der im Patentanspruch angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde,
dass ein Gesamtoptimum bei Einzelbetrachtung der Parameter (beispielsweise ausschließlich
der solaren Klärschlammtrocknung oder ausschließlich der Klärschlammkonditionierung)
nicht erzielt werden kann – nach "Lehrbuchmeinung" dürfte eine Klärschlammnachbehandlung
bei stabilisiertem Klärschlamm eigentlich nicht funktionieren. Deshalb sind
die Betriebsleistungen vieler Anlagen zur Klärschlammkompostierung, Klärschlammveredelung,
naturnahen Klärschlammtrocknung usw. nicht zufrieden stellend.
Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch aufgeführten
Merkmale (i)–(iv) gelöst.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin,
dass Klärschlämme unterschiedlicher Herkunft und Vorbehandlung (vom nicht
oder nur teilweise stabilisierten Schlamm über den aerob stabilisierten Schlamm
bis hin zum voll ausgefaulten Schlamm, mit oder ohne Entwässerung, in Einzelfällen
auch getrockneter Schlamm und Klärschlammasche) verarbeitet werden. Im Ergebnis
können aufgrund des Multiparameter-Konzeptes die Betriebsverhältnisse
präzise eingestellt werden mit sehr guten Ergebnissen hinsichtlich Entwässerungsgrad,
Stabilisierungsgrad, Konsistenz usw. Letzteres ist für die Minimierung der
Folgekosten bei Transport und Verwertung besonders bedeutsam.
Die Anwendung der Erfindung ist insbesondere dann technisch und wirtschaftlich
vorteilhaft, wenn die Kosten für die weitere Klärschlammentsorgung oder
Klärschlammverwertung besonders hoch sind (weil sich dann die Reduktion an
Massen und Volumen besonders vorteilhaft darstellt), und wenn gleichzeitig ausreichend
ausgestattete und ausreichend große Flächen und Standorte für die
Klärschlammbehandlung verfügbar sind. Umgekehrt ist die Erfindung weniger
geeignet, wenn Standorte und Flächen für die Klärschlammbehandlung
knapp oder teuer sind, und wenn gleichzeitig die Kosten der Klärschlammverwertung
bzw. Klärschlammentsorgung so niedrig sind, dass sich eine Volumen- und Massenreduktion
nicht sonderlich vorteilhaft darstellt.
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| Anspruch[de] |
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Kombinierte Klärschlammnachstabilisierung und Prozessoptimierung
mit einem Multiparameter-Steuerungskonzept, dadurch gekennzeichnet, dass
(i) eine Kombination von solarer Klärschlammtrocknung und Klärschlammkompostierung
stattfindet, wobei beide Prozesse zeitgleich ablaufen, (ii) zur Verbesserung der
Eigenschaften unterschiedliche Klärschlämme gezielt gemischt werden können,
(iii) simultan zu den o.g. Prozessen Hilfsmittel eingesetzt werden können (Stroh,
Kalk, Polymere o.ä., wie auch bei den bekannten, nicht kombinierten Verfahren
eingesetzt), (iv) eine ständige, prozessbegleitende Übewachung und Steuerung
der kombinierten Prozesse "Trocknung" und "Kompostierung" nach einer Methode, die
hier als "selektives Multiparameter-Steuerungskonzept" bezeichnet wird.
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