PatentDe  


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
IPC-Nebenklasse C02F 11/14(2006.01)A, L, I, 20060505, B, H, DE   
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.

Beschreibung[de]

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.


Anspruch[de]
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.






IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com