PROCESS AND APPARATUS FOR THE TREATMENT OF SLUDGE ORIGINATING FROM CHEMICAL PURIFICATION OF WASTE WATER

Abstract: 1. A process for the chemical purification of waste water by means of iron hydrogen carbonate, where the iron hydrogen carbonate is converted into an iron containing precipitation agent, insoluble in water, which together the sludge which is formed thereby is separated from the purified water in a separating station, after which carbonic acid is introduced into this sludge and the iron hydrogen carbonate which is formed thereby is added afresh to the waste water, characterised in that, when a neutral waste water is involved, this is supplied before the separating station to a degasser (2) in which carbon dioxide is extracted to form iron carbonate as the precipitation agent, the sludge separated out in the separating station (4) is supplied to a solution reactor (6) in which carbonic acid is introduced under pressure into the sludge, and the iron hydrogen carbonate formed thereby is then separated from the residual sludge.

Description: Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung des bei der chemischen Reinigung von Abwässern anfallen den Schlamms Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung des bei der chemischen Reinigung von Abwässern anfallenden Schlamms, in dem ein neutrales oder saures Abwasser mit Eisensalzen und ggfs. mit Flockungshilfsmitteln versetzt und der dabei sich bildende Schlamm vom Reinwasser getrennt und mit einer Säure solcher Konzentration behandelt wird, dass dessen eisenhaltige Substanzen, nicht jedoch dessen organische Inhaltsstoffe in Lösung gehen und diese Lösung von neuem einem neutralen oder sauren abwasser zugesetzt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Abwässer, welche Na OH, Na2CO3 oder Ca(OH > 2 enthalten, werden durch Zugabe von Flockungsmitteln wie beispielsweise FeSO4, Fell3, Al2(S04)3 und Al C13 unter Einstellen eines zur Fällung optimalen pH-Wertes zwischen 4 und 9 gereinigt. Hierbei entsteht ein Schlamm, bestehend aus organischen Inhaltsstoffen und Metall hydroxiden wie Fe(OH)2, Fe(JH)3, Al(OH)3. Die sich bildenden Neutralsalze a2S04 und NaCl verbleiben als Ionen im gereinigten Wasser. Das gereinigte Wasser uird also mit einer zusätzlichen Silzfracht belastet. Nach der DE-OS 26 û3 773 wird der Schlamm, welcher aus etallhydroxiden und organischen Inhaltsstoffen besteht, durch Lauge oder Säure behandelt, derart, dass die tietallhydroxide in metallsalze überführt werden, welche im Kreislauf als Flockungsmittel von neuem Abvässern zugesetzt werden. Wird der Schlamm mit H2 504 oder HC1 behandelt, entsteht aus dem Eisenhydroxid das Flockungsmittel FeSO4 bzv. Sec13. Der organische Restschlamm kann dann leicht beispielsweise durch Pyrolyse beseitigt werden. Wird das gereinigte Abwasser im Kreislauf geführt, dann entsteht bei jeder Abwasserreinigung eine neue Salzfracht. Je nach Veruendungszueck setzt dieser Salzgehalt einer Wiederwervendung des gereinigten Abwassers Grenzen. Es besteht die Aufgabe, das eingangs genannte Verfahren so auszubilden, dass diese Salzfracht nicht auftritt bzv. diese leicht entfernbar ist. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass als Flockungsmittel Eisenhydrogencarbonat Fe(HCO3)2 eingesetzt wird und der sich bildende Schlamm mit Kohlensäure H2CO3 behandelt wird. Handelt es sich um neutrales Abvasser, dem als Flockungsmittel Eisenhydrogencarbonat beigegeben wird, dann wird durch Anlegen von Unterdruck oder durch Strippen mit einem Gas, vorzugsveise mit Luft Kohlendioxid C92 entfernt, wobei basisches Eisencarbonat FeCo3 ausfällt. Hierbei entsteht keinerlei Salz fracht. Es bildet sich ein Schlamm, bestehend aus organischen Inhaltsstoffen und FeCo3. Weist das Abwasser NaOH auf, dann bildet sich durch Beigabe von Eisenhydrogencarbonat das asfällende Eisenhydroxid Fe(OH)2 sowie als Salzfr cht Na2CO3. Weist das Abwasser Na2CO3 auf, dann bildet sich durch Beigabe von Eisenhydrogencarbonat das ausfällende basische Karbonat FeCO3 und als Salzfracht \:aHCO3 Das im Schlamm enthaltene Eisenhydroxid FeOH 2 bzw. das Eisencarbonat FeCO3 wird mit Kohlensäuren H2CO3 behandelt, wobei das Flockungsmittel Eisenhydrogencarbonat Fe(HCO3)2 ensteht, welches im Kreislauf von neuem Abwasser zugeführt wird. Der verbleibende aus organischen Inhaltsstoffen bestehende Restschlamm kann leicht, beispielsweise durch Pyro lyse beseitigt werden. Weist das Abwasser Na2CO3 und/oder NaHCO3 auf, ist auf einfache Weise in einem Ionenaustauscher eine Entsalzung möglich. Die Natriuminonen werden hierbei an den Austauscher gebunden und von der sich bildenden Kohlensäure wird das Kohlendioxid aus dem gereinigten Abvasser ausgetrieben, welches als neutrales Brauchwasser von neuem in den Kreislauf geführt werden kann. Tritt im Schlamm dreivertiges Eisen in Form von FeOH3 auf, wird dieses mit Schwefeldioxid 502 behandelt. Auf diese Weise bildet sich FeSO4. Dieses FeSO4 wird mit NaOH oder Na2 CO3 behandelt, wodurch das Eisen in FeOH2 oder FeCO3 überführt wird, das, wie vorerwähnt durch Behandlung mit Kohlensäure H2CO3 in Eisenhydrogencarbonat Fe(HCO3)2 überführt werden kann. ()as Verfahren und seine Ausführungsvarianten werden nachfo,gend anhand der Zeichnung erläutert. Zuerst sei der Fall behandelt, dass es sich um neutrales Abwasser handelt. Dieses neutrale Abwasser wird in einem Mischer 1 mit Eisenhydrogencarbonat vermischt. Vom Mischer 1 gelangt das Abwasser zu einem Intgaser 2, wo Kohlendioxid entzogen wird. Die Lntziebung des Kohlendioxids kann beispielsweise bewirkt werden durch Anlegen eines Unterdrucks, erzeugt durch eine Vakuumpumpe 3. Anschliessend gelangt das Abwasser zu einer Flotationsstation 4. Hier findet eine Trennung von Schlamm und Reinwasser statt. Das Reinwasser wird ggfs. über einen Filter 5 geführt und ist nunmehr wiederverwendbar. 1)er von der Flotationsstation 4 abgezogene Schlamm wird einem Lösungsreaktor 6 zugeführt, wo er mit Kohlendioxid vermischt wird. Hierdurch wird das im Schlamm enthaltene Eisencarbonat in das lösliche Lisenhydrogencarbonat überführt. Dieses Eisenhydro gencarbonat wird in einem Filter 7 abgezogen und gelangt in einen Vorratsbehälter 8, von wo es von neuem dem Mischer 1 zugeführt wird. Der brennbare, aus organischen Inhaltsstoffen bestehende Restschlamm wird vom Filter 7 bei 9 abgezogen. Weist das Abwasser NaOH oder Na2C ## auf, dann wird ihm ebenfalls im Mischer 1 Eisenhydr3gencarbonat zugesetzt. Vom Mischer 1 gelangt dann das Abwasser direkt zur Flotationsstation 4. Das noch mit Salz Na2CO3 bzw. NaHCO3 befrachtet Reinwasser wird über den Filter 5 einem Kationenaustauscher 10 zugeführt. An diesem Kationenaustauscher werden die Natriumionen gebunden, während die sich bildende Kohlensäure über einen Entgaser 11 abgezogen wird. Das aus dem Entgaser austretende Abwasser ist somit salzfrei. Der Schlamm, welcher von der Flotationsstation abgezogen wurde, wird wie zuvor im Lösungsreaktor 6 mit Kohlendioxid behandelt. In den Filter 7 wird das Eisenhydrogencarbonat abgezogen und dem Vorratsbe hälter 8 zugeführt, während der brennbare Restschlamm vom Filter 7 bei 9 abgeführt wird. Ist im Schlamm, wie er von der Flotationsstation 4 abgezogen wird, dreiwertiges Eisen in Form von FeOH3 vorhanden, dann wird den Schlamm im Lösungsreaktor 6 Schwefeldioxid zugesetzt. Hierdurch bildet sich das wasserlösliche FeSO4 welches im Filter 7 vom Restschlamm abgetrennt wird, wobei letzterer ' i 9 ausgetragen und einer Pyrolyse zugeführt wiro. Das FeSO4 wird mit Alkali NaOH oder Na 2C03 vermischt, wobei dann in einem Filter 12 eine Trennung des löslichen Alkalisulfats und des urlöslichen FeOH2 oder FeCO) stattfindet. Das Alkalisulfat wird bei 13 ausgetragen, während das FeOH2 bzw. das FeCO3 einem Lösungsreaktor 14 zugeführt wird, wo ihm Kohlendioxid beigemischt wird. Hierdurch bildet sich wiederum Eisenhydrogencarbonat, das dem Vorratsbehälter 8 zugeführt wird. Das im Entgaser 2 bzw. 11 freiwerdende Kohlendioxid kann ebenfalls im Kreislauf geführt dem Lösungsre aktor 6 bzw. 14 zugeführt werden.

Claims: Ansprüche 1. Verfahren zur Behandlung des bei der chemischen Reinigung von Abwässern anfallenden Schlammes, in dem ein neutrales oder saures Abwasser mit Eisensalzen und ggfs. mit Flockungshilfsmitteln versetzt und der dabei sich bildende Schlamm vom Reinwasser getrennt und mit Säure solcher Konzentration behandelt wird, dass dessen eisenhaltige Substanzen, nicht jedoch des sen organische Inhaltsstoffe in Lösung gehen und diese Lösung von neuem neutralem oder saurem Abwasser zu gesetzt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass als Säure Kohlensäure und als Eisensalz Eisenhy drogencarbonat verwendet wird. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das mit Eisenhydrogencarbonat versetzte neutrale Abwasser durch Anlegen von Unterdruck oder durch Strippen mit einem Gas, vor zugsweise mit Luft, vom Kohlendioxid befreit wird. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der Schlamm von dem Reinwasser durch Sedimentation, Flotation oder ggfs. Filtration getrennt wird. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass als Kohlensäurequelle Rauch gas verwendet wird. 5. erfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kohlensäure unter Druck ¯verwendet wird. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das Reinwasser nach Trennung vom Schlamm durch einen Kationenaustauscher geleitet wird und anschliessend das Kohlendioxid ausge trieben wird. 7. verfahren nach Anspruch 2 oder 6, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass das frei werdende Kohlendioxid als Kohlensäure rückgeführt wird. 8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c n n e t ,dass zur Reduktion von dreiwertigen Eisensalzen der vom Reinwasser getrennte Schlamm mit schefeliger Säure in einer solchen Konzentration behandelt wird, da# die- salzartiC#en, eisenhaltigen Substanzen, aber nicht die organischen Inhaltsstoffe des Schlammes in Lösung gehen, die Inhaltsstoffe abgetrennt werden, das Eisen als Hydroxid und/oder Carbonat gefällt wird, der Niederschlag von der Sulfitlauge getrennt und der Niederschlag durch Einleiten von Kohlensäure in einer solchen Kon- zentration behandelt wird, dass er in Lösung geht. 9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ggfs. mit einer Station zur Einstellung des pH-Wertes des Abwassers, mit einer ersten Station (1) zum Zusatz eines Flockungsmittels und ggf. Flockungshilfsmittels, mit einer zweiten Station (4) zur Trennung des Schlamms vom Reinwasser, mit einer dritten Station (6) zur teilweisen Lösung des Schlamms mit Säure,mit einer vierten Station (7) zur Abtrennung der organischen Inhaltsstoffe, von welcher der gelöste Schlammanteil der ersten Station zugeführt wird, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die dritte Station (6,14) zum Einleiten von CO2 ausgebildet ist. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass sie nach der ersten Station (1) eine fünfte Station (2) zur Einwirkung eines Vakuums auf das mit Flockungsmittel versetzte Abwasser oder zum Strippen des Abwassers mit einem Gas, vorzugsweise Luft, enthält. 11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die vierte Station (7) ein Filter enthält. 12. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass sie nach der zweiten Station (4) eine sechste Station (10) zum Austausch der Kationen wenigstens eines Teilstromes des Reinwas sers sowie nach dieser Station eine siebte Station (11) zur Einwirkung eines Vakuums auf den kationen ausgetauschten Strom oder zum Strippen des kationen ausgetauschten Stromes mit einem Gas, vorzugsweise Luft, enthält. 13. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass sie Mittel zur Gewinnung und Rückführung des in der fünften oder siebten Station ( 2 bzw. 11) anfallenden Kohlendioxids nach der dritten Station (6) enthält. 14. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass sie nach der zweiten Station (4) eine achte Station (6) zur teilweisen Lösung des Schlamms mit schwefeliger Säure oder mit Schwefeldioxid unter Reduktion des dreiwertigen Eisens, danach die vierte Sta tion (7) zur Abtrennung der organischen Inhalts stoffe, danach eine neunte Station (12) zur Fäl- lung des Eisens mit Natronlauge oder Soda und zum Abtrennen der Sulfitlauge vom gefällten Eisen und zur Einleitung des gefällten Eisens in die dritte Station (14) enthält. 15. vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Station (1) und die fünfte Station (2) zusammen einen einzigen ge schlossenen Behälter mit einer Öffnung zur Ein leitung der Mischung aus Abwasser und Eisenhydrogen carbonatlösung oder einer Öffnung zur Einleitung des Abwassers und einer Öffnung zur Einleitung der Eisenhydrogencarbonatlösung , sowie eine Öffnung zur Entfernung des Kohlendioxids enthält. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die dritte Station (O) als eine einzige, wahlweise mit 502 oder CC:2 zu be schickende Station ausgebildet ist.

Inventors: KAUFFER, KARL CLEMENS, Käuffer, Karl Clemens
Applicants: AGS AUSRUSTUNGSGESELLSCHAFT FUR GEWASSER-SCHUTZ-TECHNIK MBH & CO.KG
Application year: 1982
Main classification: C02F11
IPC codes: C02F1, C02F11