DE4036348C1

DE4036348C1 - Waste water treatment with improved efficiency - by mechanically cleaning and biologically treating before absorbing residual particles using e.g. active carbon

Info

Publication number: DE4036348C1
Application number: DE19904036348
Authority: DE
Inventors: Helmut Dr. 5162 Niederzier De Ringel
Original assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1990-11-15
Filing date: 1990-11-15
Publication date: 1992-02-20
Anticipated expiration: 2010-11-16

Abstract

Wastewater is treated by a process in which it is first mechanically cleaned and then is subjected to biological treatment before passing to an adsorption stage contg. active C and/or pyrolysis coke to remove residual particles and e.g. heavy metals. The C is continuously or cyclically removed and divided, so that part passes to the biological stage and the remainder goes to a sewage sludge line from the mechanical stage. The thereby conditioned sludge is dewatered, dried and treated to regenerate the C, which is returned to the adsorption stage. ADVANTAGE - Improved efficiency.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung von Abwässern, bei dem das Abwasser einer mechanischen Reinigung (mechanische Stufe) und einer biologischen Reinigung (biologische Stufe) unter Bildung von Klärschlamm, der einer Schlammbehandlung unterworfen wird, sowie einer Adsorptionsreinigung (Adsorptionsstufe) mittels Adsorptionskohle, insbesondere Aktivkohle, in körniger Form unterzogen wird, wobei die beladene Adsorptionskohle wenigstens teilweise im Kreislauf regeneriert wird. Die Erfindung bezieht sich ferner auf eine Anlage zur Behandlung von Abwässern mit einer mechanischen und einer biologischen Stufe sowie mit einer nachfolgenden, Adsorptionskohle in körniger Form enthaltenen Adsorptionsstufe, wobei zur Regenerierung der Adsorptionskohle ein Regenerierungskreislauf mit einer Regenerierungsstufe vorgesehen ist und wobei ferner eine Abführleitung für den Transport des Klärschlamms von der mechanischen und/oder biologischen Stufe zu einer Schlammbehandlungsstufe vorhanden ist.The invention relates to a method for the treatment of Sewage, in which the sewage is a mechanical cleaning (mechanical stage) and biological cleaning (biological stage) with the formation of sewage sludge, the one Mud treatment is subjected, as well as one Adsorption cleaning (adsorption stage) by means of Adsorption carbon, especially activated carbon, in granular form is subjected to, the loaded adsorption coal at least is partially regenerated in the cycle. The invention relates also on a plant for the treatment of waste water with a mechanical and a biological stage as well as with a subsequent, adsorption carbon contained in granular form Adsorption stage, whereby the regeneration of the adsorption coal a regeneration circuit with a regeneration stage is provided and also a discharge line for the Transport of sewage sludge by mechanical and / or biological stage to a sludge treatment stage is.

Ein solches Verfahren und eine solche Anlage sind in ihrer Grundkonzeption bekannt (vgl. Lehr- und Handbuch der Abwassertechnik, Band II, 2. Auflage, 1975, Seiten 215 und 216 sowie 613 bis 619; Sattler, Umweltschutz Entsorgungstechnik, Seiten 238 und 239 sowie 246 und 247). Dort wird über Anlagen berichtet, bei denen das Abwasser nicht nur - wie allgemein üblich - einer mechanischen und biologischen Reinigung unterworfen wird, sondern bei denen zusätzlich eine dritte Stufe vorhanden ist, die als Adsorptions- und Filtermittel ein Kohleprodukt, insbesondere Aktivkohle, enthält, mit der die refraktären wie auch die mikrobiell abbaubaren, gelösten organischen Restsubstanzen und noch vorhandene Schwebteile ausgeschieden werden können. Damit die Aktivkohle regeneriert werden kann, liegt sie in der Adsorptionsstufe in gekörnter Form vor. Die Adsorption an der gekörnten Kohle kann nach dem Einrührverfahren oder nach dem Säulenverfahren, bei dem das Abwasser über mit Aktivkohle gefüllte Filter geleitet wird, geschehen. Die Regenerierung kann durch Auslaugen mit geeigneten Lösungsmitteln, durch Ausdämpfen oder durch eine thermische Behandlung in Etagenöfen unter Ausschluß von Sauerstoff bei Temperaturen von 750 bis 950°C oder in Wirbelschichtöfen durchgeführt werden. Hierzu wird die beladene Adsorptionskohle in einem eigenen Kreislauf aus der Adsorptionsstufe periodisch oder kontinuierlich abgezogen und nach deren Regenerierung der Adsorptionsstufe wieder zugeführt.Such a method and such an installation are in their Basic concept known (see instruction and manual of the Abwassertechnik, Volume II, 2nd edition, 1975, pages 215 and 216 and 613 to 619; Sattler, environmental protection waste disposal technology, Pages 238 and 239 and 246 and 247). There is about plants reports where the wastewater is not just - as general usual - mechanical and biological cleaning is subjected, but in which an additional third Stage is present, which as an adsorbent and filter Contains coal product, especially activated carbon, with which the refractory as well as the microbially degradable, dissolved organic residual substances and floating parts still present can be eliminated. So that the activated carbon regenerates can be, it lies in the adsorption stage in granular Form before. The adsorption on the granular coal can after Stirring process or according to the column process, in which the Waste water is passed through filters filled with activated carbon, happen. The regeneration can be done by leaching with suitable solvents, by evaporation or by a thermal treatment in deck ovens to the exclusion of Oxygen at temperatures from 750 to 950 ° C or in Fluid bed furnaces are carried out. For this, the loaded Adsorption coal in a separate cycle from the Adsorption stage deducted periodically or continuously and fed back to the adsorption stage after their regeneration.

Daneben ist es bekannt, Kohleprodukte, auch Aktivkohlepulver, der biologischen Stufe in einer Konzentration von 17 bis 20 mg/l zuzuführen, wodurch nicht nur ein Adsorptionsvorgang eingeleitet wird, sondern auch verbesserte Lebensbedingungen für die Mikroorganismen geschaffen werden. Diese Kohle sedimentiert mit dem Schlamm in einem Nachklärbecken und wird dann zum größten Teil rezirkuliert. Der Überschußschlamm gelangt in eine Kohleregeneration und wird dort verbrannt (vgl. Sattler, Umweltschutz Entsorgungstechnik, Seite 247). Statt der Verbrennung kommt auch eine Regenerierung der im Überschußschlamm enthaltenen Aktivkohle durch Naßoxydation in Frage (Jähnig, Aktivkohleregenerierung durch Naßoxydation ermöglicht wirtschaftliche Abwasserreinigung, gwf-wasser/abwasser 119 (1978), Seiten 253 bis 255). Es ist ferner der Vorschlag bekannt, Braunkohlenkoks im Bereich der Abwasserreinigung einzusetzen, um die Klärleistung und Betriebsstabilität der biologischen Stufe zu erhöhen sowie Blähschlamm wirkungsvoll zu unterdrücken (Felgener, Ritter, Mit Braunkohlenkoks wirkungsvoll reinigen - ein Beitrag zur weitergehenden Abwasserreinigung, Korrespondenz Abwasser, 3/89, Seite 282ff). Es wird auch die Eignung des Braunkohlenkokses bei der Schlammentwässerung, -verbrennung und -faulung hervorgehoben. Dabei sollen die fein eingelagerten Kokskörner in der Flocke als Stützgerüst wirken und damit eine Drainagewirkung beim Schlammentwässern mit der Folge, daß höhere Trocknungsgrade erreicht werden, erzeugen. Der hohe Heizwert des Kokses soll bei der Verbrennung des Klärschlamms eine Selbstgängigkeit des Verbrennungsprozesses zur Folge haben.It is also known that coal products, including activated carbon powder, the biological level in a concentration of 17 to Add 20 mg / l, which is not just an adsorption process is initiated, but also improved living conditions for the microorganisms. That coal sediments with the sludge in a secondary clarifier and is then mostly recirculated. The excess mud reaches a coal regeneration and is burned there (cf. Sattler, environmental protection waste disposal technology, page 247). Instead of the Combustion also comes from regeneration of the Activated carbon contained in excess sludge by wet oxidation Question (Jähnig, activated carbon regeneration by wet oxidation enables economical wastewater treatment, gwf-wasser / abwasser 119 (1978), pages 253 to 255). It is furthermore the proposal announced brown coal coke in the field of Use wastewater treatment in order to improve the treatment capacity and To increase operational stability of the biological stage as well Effectively suppressing expanded sludge (Felgener, Ritter, Mit Effective cleaning of brown coal coke - a contribution to further wastewater treatment, correspondence wastewater, 3/89, Page 282ff). There will also be the suitability of brown coal coke sludge dewatering, incineration and digestion highlighted. The finely stored coke grains are said to be act as a scaffold in the flake and thus one Drainage effect in sludge dewatering with the consequence that higher degrees of dryness can be achieved. The height The calorific value of the coke is said when the sewage sludge is burned a self-reliance of the combustion process to have.

Es ist ferner bekannt, schon der mechanischen Stufe Aktivkohle zuzuführen (US-PS 38 87 461). Diese setzt sich dann mit den festen Teilen dort ab, wird herausgefiltert und dann entwässert und getrocknet. Anschließend wird der Schlamm in einem Wirbelschichtofen pyrolysiert, wobei Aktivkohle entsteht. Diese wird dann wieder der mechanischen Stufe zugeführt. Die bei der Pyrolyse entstehenden, größeren und mit Asche belasteten Kohlestücke werden entfernt oder einem nachfolgenden Behandlungsbecken zugeführt. Ein ähnliches, jedoch zweistufig aufgebautes Verfahren ist der US-PS 39 94 804 zu entnehmen.It is also known that the mechanical stage is activated carbon to supply (US-PS 38 87 461). This then sits down with the solid parts there, is filtered out and then dewatered and dried. Then the mud is in one Fluidized bed furnace pyrolyzed, producing activated carbon. These is then returned to the mechanical stage. The at the Pyrolysis arising, larger and loaded with ash Pieces of coal are removed or a subsequent one Treatment pool fed. A similar, but two-stage built-up method can be found in US-PS 39 94 804.

Es ist des weiteren bekannt, die als Überschußschlamm in einer Kläranlage anfallende Schlammsuspension in Aktivkohle umzuwandeln, indem die Schlammsuspension in einer ersten thermischen Verfahrensstufe zu einem Produkt getrocknet wird, das in einer zweiten thermischen Verfahrensstufe pyrolysiert wird, wobei die bei der Pyrolyse gebildeten Gase zu der Trocknungsstufe rezykliert werden können (vgl. DE-OS 23 20 183).It is also known to act as excess sludge in a Wastewater treatment plant sludge suspension in activated carbon convert by sludge suspension in a first thermal process step is dried to a product, which is pyrolyzed in a second thermal process stage, the gases formed in the pyrolysis to the Drying stage can be recycled (see. DE-OS 23 20 183).

Die dabei gebildete Aktivkohle kann für verschiedene Zwecke, beispielsweise auch als Filtermaterial, verwendet werden. Ein ähnliches Verfahren ist der DE-OS 22 60 616 zu entnehmen, nur daß dem Klärschlamm zusätzlich kohlenstoffreiche Abfälle, insbesondere Altpapier, zugemischt wird. Die hierdurch gewonnene Filterkohle wird dann zur Endreinigung des Wassers nach der biologischen Stufe durch Einmischen verwendet. Mittels eines endlos umlaufenden Filterbandes wird die beladene Filterkohle wieder aus dem Wasser entfernt. Diese Filterkohle wird nicht regeneriert.The activated carbon formed can be used for various Purposes, for example also used as filter material will. A similar process is known from DE-OS 22 60 616 remove only that the sewage sludge is also carbon-rich Waste, especially waste paper, is mixed in. The hereby The filter coal obtained is then used for the final purification of the water used by mixing after the biological stage. Means an endless circulating filter belt becomes the loaded one Filter carbon removed from the water. This filter coal is not regenerated.

Die gattungsgemäßen Verfahren und Anlagen haben den Nachteil, daß sowohl die Installationskosten als auch die Kosten für die Durchführung insbesondere der Regenerierung bzw. Reaktivierung der Adsorptionskohle hoch sind, weshalb sich solche dreistufigen Anlagen bisher noch nicht durchgesetzt haben. Außerdem sind die Reinigungswirkung und die Schlammbehandlung noch nicht optimal.The generic methods and plants have the disadvantage that both the installation cost and the cost of the Carrying out in particular the regeneration or reactivation the adsorption coal are high, which is why such three-stage systems have not yet been implemented. In addition, the cleaning effect and the sludge treatment not yet optimal.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß es insgesamt kostengünstiger und mit verbesserter Wirkung arbeitet. Ferner besteht die Aufgabe, eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Anlage bereitzustellen.The invention is therefore based on the object of a method of the type mentioned so that it is overall works cheaper and with improved effect. Further there is the task of performing the procedure to provide a suitable facility.

Der erste Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die aus der Adsorptionsstufe abgezogene Adsorptionskohle in einen ersten und einen zweiten Teilstrom aufgeteilt wird, wobei der erste Teilstrom der biologischen Stufe zugeführt und der zweite Teilstrom mit dem Klärschlamm zusammengeführt wird, und daß der so konditionierte Klärschlamm entwässert, getrocknet und einer Behandlung zur Bildung von bzw. zur Regenerierung der Adsorptionskohle unterzogen und diese Adsorptionskohle der Adsorptionsstufe zurückgeführt wird, wobei ein solcher Anteil abgetrennt wird, daß die Menge der in die Adsorptionsstufe zurückgeführten Adsorptionskohle mit der der aus der Adsorptionsstufe abgezogenen Adsorptionskohle übereinstimmt.According to the invention, the first part of the object is achieved by that the carbon drawn off from the adsorption stage in a first and a second partial stream is divided, wherein the first partial stream is fed to the biological stage and the second partial stream is combined with the sewage sludge, and that the sewage sludge conditioned in this way is dewatered, dried and a treatment for the formation or regeneration of the Subjected to adsorption carbon and this adsorption carbon Adsorption stage is recycled, with such a share is separated that the amount of in the adsorption stage recycled adsorption coal with that from the Adsorption carbon withdrawn adsorption matches.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die beladene und deshalb aus der Adsorptionsstufe abzuziehende Adsorptionskohle nicht sofort der Regenerierung bzw. Reaktivierung bedarf, sondern zuvor gewinnbringend auch noch in anderen Anlageteilen einer Kläranlage verwendet werden kann, indem ein erster Teilstrom der biologischen Stufe entweder direkt oder durch Zugabe in vorangehenden Anlagenteilen zugeführt wird. Durch diese Zugabe wird schon ein Adsorptionsvorgang eingeleitet, und es werden zudem hervorragende Lebensbedingungen für die Mikroorganismen geschaffen und damit die Klärleistung erhöht sowie die Blähschlammbildung wirkungsvoll unterdrückt. Dieser erste Teilstrom wird dann mittels des Überschußschlammes aus der biologischen Stufe herausgeführt und vereinigt sich wieder mit dem zweiten, direkt dem Klärschlamm zugeführten Teilstrom der Adsorptionskohle. Der so mit der Adsorptionskohle konditionierte Klärschlamm läßt sich wesentlich besser entwässern, da die Adsorptionskohle ein die Entwässerung begünstigendes Strukturmittel bildet, so daß der Wassergehalt in der Entwässerungsstufe auf 50% reduziert werden kann. Dies macht die anschließende, wegen der zuzuführenden Wärmeenergie aufwendige, thermische Trocknung wesentlich wirtschaftlicher.The invention is based on the knowledge that the loaded and therefore to be deducted from the adsorption stage Adsorption carbon does not immediately regenerate or Reactivation required, but previously also profitable other parts of a sewage treatment plant can be used, by a first sub-stream of the biological stage either directly or by adding in previous plant parts is fed. With this addition, a Adsorption process initiated, and it will also excellent living conditions for the microorganisms created and thus the clarification performance increased as well Bulking sludge effectively suppressed. This first one Partial stream is then from the excess sludge biological stage and reunites with the second, directly supplied to the sewage sludge Adsorption coal. The one with the adsorption coal conditioned sewage sludge is much better dewater because the adsorption carbon is a drainage favoring structuring agent, so that the water content can be reduced to 50% in the drainage stage. This makes the subsequent one because of the thermal energy to be supplied complex, thermal drying much more economical.

Die Trocknung kann in einem besonderen Verfahrensschritt, aber auch durch die Behandlung zur Bildung von bzw. Regenerierung der Adsorptionskohle durchgeführt werden. Dabei wird die Erkenntnis genutzt, daß auch der Klärschlamm sich zur Herstellung von Aktivkohle bzw. Pyrolysekoks eignet und deshalb zusammen mit der in ihm enthaltenen Adsorptionskohle entsprechend aufgearbeitet werden kann.Drying can be done in a special process step, however also through treatment to form or regenerate the adsorption coal are carried out. The Insight used that the sewage sludge Production of activated carbon or pyrolysis coke is suitable and therefore together with the adsorption carbon contained in it can be worked up accordingly.

Damit die Massenbilanz stimmt, wird ein solcher Anteil abgetrennt, daß die Menge der zurückgeführten Adsorptionskohle mit der der von der Adsorptionsstufe abgezogenen Adsorptionskohle übereinstimmt. Dabei sollte die Abtrennung des Anteils vor der Bildung von bzw. Regenerierung der Aktivkohle und vorzugsweise nach der Trocknung erfolgen. Der abgetrennte Klärschlamm kann dann verbrannt werden, wobei das bei der Bildung von bzw. Regenerierung der Adsorptionskohle entstehende Gas der Verbrennung des abgetrennten Klärschlamms zugeführt werden sollte, während die bei der Verbrennung entstehende Wärme wenigstens teilweise für die Trocknung verwendet werden sollte.So that the mass balance is correct, such a share separated that the amount of adsorbed coal with that subtracted from the adsorption stage Adsorption carbon matches. The separation of the Proportion before the formation or regeneration of the activated carbon and preferably after drying. The severed Sewage sludge can then be burned, with the Formation or regeneration of the adsorption carbon Gas fed to the combustion of the separated sewage sludge should be during the combustion Heat can be used at least partially for drying should.

Der Klärschlamm wird zur Bildung von bzw. Regenerierung der Adsorptionskohle vorzugsweise pyrolysiert und/oder einer Aktivierungsbehandlung unterzogen.The sewage sludge is used to form or regenerate the Adsorption carbon preferably pyrolyzed and / or one Subjected to activation treatment.

Der erste Teilstrom der Adsorptionskohle beträgt zweckmäßigerweise 10 bis 50% der gesamten abgezogenen Adsorptionskohle.The first partial flow of the adsorption coal is expediently 10 to 50% of the total deducted Adsorption coal.

Eine Anlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der Regenerierungskreislauf vor der Regenerierungsstufe in eine erste und eine zweite Teilleitung aufgeteilt ist, wobei die erste Teilleitung Verbindung zur biologischen Stufe hat und die zweite Teilleitung in die Abführleitung mündet und wobei die Schlammbehandlungsstufe eine Stufe zur Bildung von Adsorptionskohle aus dem Klärschlamm als Teil des Regenerierungskreislaufes aufweist, die über eine Rücklaufleitung mit der Adsorptionsstufe verbunden ist, und wobei ferner eine Aufteileinrichtung zur Abtrennung eines Teils des Klärschlamms vorhanden ist. Dabei sollte die Stufe zur Bildung von Adsorptionskohle aus dem Klärschlamm einen Pyrolyseofen und/oder eine Aktivierungsstufe umfassen.A plant for performing the method according to the invention is characterized in that the regeneration cycle before the regeneration stage into a first and a second Partial line is divided, the first partial line Has connection to the biological stage and the second Partial line opens into the discharge line and the Sludge treatment stage a stage for the formation of Adsorption coal from the sewage sludge as part of the Has regeneration circuit, which has a Return line is connected to the adsorption stage, and further comprising a dividing device for separating a part of the sewage sludge is present. The level should be Formation of adsorption coal from the sewage sludge Pyrolysis furnace and / or include an activation step.

Die Schlammbehandlungsstufe weist in an sich bekannter Weise eine Entwässerungs- und eine Trocknerstufe auf, wobei die Aufteileinrichtung in der Trocknerstufe angeordnet und vorzugsweise mit einer Verbrennungseinrichtung verbunden sein sollte. Diese Verbrennungseinrichtung ist zweckmäßigerweise mit der Stufe zur Bildung von Adsorptionskohle aus dem Klärschlamm derart verbunden, daß das dabei entstehende Gas in die Verbrennungseinrichtung geleitet wird. Zur besseren Wärmeausnutzung sollte zudem vorgesehen sein, daß die Verbrennungseinrichtung mit der Trocknerstufe verbunden ist, so daß das bei der Verbrennung entstehende Gas in die Trocknerstufe gelangen und dort dessen Wärmeenergie genutzt werden kann.The sludge treatment stage points in a manner known per se a dewatering and drying stage, the Distribution device arranged in the dryer stage and preferably be connected to a combustion device should. This combustion device is expediently included the stage for the formation of adsorption coal from the sewage sludge connected in such a way that the resulting gas into the Combustion device is directed. For better Heat utilization should also be provided that the Combustion device is connected to the dryer stage, so that the gas generated during combustion into the Reach the dryer stage and use its thermal energy there can be.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Hand eines schematischen Diagramms näher veranschaulicht. Das Diagramm versinnbildlicht eine dreistufige Kläranlage mit einer mechanischen Stufe (1), einer biologischen Stufe (2) und einer Adsorptionsstufe (3).The invention is illustrated in more detail in the drawing with the aid of a schematic diagram. The diagram represents a three-stage wastewater treatment plant with a mechanical stage ( 1 ), a biological stage ( 2 ) and an adsorption stage ( 3 ).

Zu der mechanischen Stufe (1) gehören in üblicher Weise ein Rechen, ein Sandfang sowie ein Vorklärbecken. In diesen Anlageteilen setzen sich die festen Bestandteile des über den Zulauf (4) hereinkommenden Abwassers ab. Das vorgeklärte Abwasser wird dann über die Verbindungsleitung (5) der biologischen Stufe (2) zugeführt, die in an sich bekannter Weise aus einem mit Mikroorganismen versehenen Belebungsbecken und einem Nachklärbecken besteht. In der biologischen Stufe (2) entsteht auf Grund der Mikroorganismen ein Überschußschlamm, der über die Rücklaufleitung (6) wieder der mechanischen Stufe (1), und zwar dem Vorklärbecken, zugeführt wird, wo sich der Überschußschlamm absetzt und zusammen mit den schon bei der Vorklärung abgetrennten Feststoffen als Klärschlamm abgezogen wird.The mechanical stage ( 1 ) usually includes a rake, a sand trap and a primary clarifier. The solid components of the waste water coming in via the inlet ( 4 ) settle in these parts of the plant. The pre-clarified wastewater is then fed via the connecting line ( 5 ) to the biological stage ( 2 ), which in a manner known per se consists of an aeration tank provided with microorganisms and a secondary clarifier. In the biological stage ( 2 ), an excess sludge arises due to the microorganisms, which is fed back to the mechanical stage ( 1 ) via the return line ( 6 ), namely to the primary clarifier, where the excess sludge settles and together with those already at Pre-clarification of separated solids is withdrawn as sewage sludge.

Das in der biologischen Stufe (2) vorgereinigte Abwasser wird über eine weitere Verbindungsleitung (7) der Adsorptionsstufe (3) zugeführt. Die Adsorptionsstufe (3) enthält eine oder mehrere Kontaktsäulen mit Adsorptionskohle, z. B. Aktivkohle und/oder Pyrolysekoks, die von dem einströmenden, vorgeklärten Abwasser von unten nach oben durchgeströmt werden. Am unteren Ende der Kontaktsäule(n) ist ein Adsorptionskohleauslaß (8) vorhanden, während obenseitig ein Adsorptionszulauf (9) vorgesehen ist. In der Adsorptionsstufe (3) wird das vorgereinigte Abwasser von restlichen Schwebteilchen und biologisch schwer oder nicht abbaubaren Substanzen gereinigt, beispielsweise, von Phosphaten, Schwermetallen, polyzyklischen Wasserstoffen oder Nitroverbindungen. Anschließend gelangt das so gereinigte Wasser über den Wasserablauf (10) in den Vorfluter.The wastewater pre-cleaned in the biological stage ( 2 ) is fed to the adsorption stage ( 3 ) via a further connecting line ( 7 ). The adsorption stage ( 3 ) contains one or more contact columns with adsorption carbon, e.g. B. activated carbon and / or pyrolysis coke, which are flowed through from the inflowing, pre-clarified waste water from bottom to top. At the lower end of the contact column (s) there is an adsorption carbon outlet ( 8 ), while an adsorption inlet ( 9 ) is provided on the top. In the adsorption stage ( 3 ), the pre-cleaned wastewater is cleaned of residual suspended particles and substances that are difficult to biodegrade or are non-biodegradable, for example phosphates, heavy metals, polycyclic hydrogens or nitro compounds. Subsequently, the water cleaned in this way reaches the receiving water via the water outlet ( 10 ).

In der Adsorptionsstufe (3) vorhandene Adsorptionskohle wird über den Adsorptionskohleauslaß (8) kontinuierlich oder zyklisch abgezogen, und zwar in der Weise, daß jeweils der am meisten beladene Anteil entfernt wird. Über eine Abzugsleitung (11) gelangt die Adsorptionskohle zu einem Abzweig (12), wo eine erste Teilleitung (13) zur biologischen Stufe (2) führt, während die zweite Teilleitung (14) in eine Klärschlammleitung (15) mündet, über die die Feststoffe, die sich in der mechanischen Stufe (1) abgesetzt haben, abgezogen werden. Diese Feststoffe enthalten auch den Anteil Adsorptionskohle, der zuvor über die erste Teilleitung (13) der biologischen Stufe (2) zugeführt worden war.Adsorption carbon present in the adsorption stage ( 3 ) is withdrawn continuously or cyclically via the adsorption carbon outlet ( 8 ), in such a way that the most loaded portion is removed in each case. Via a discharge line ( 11 ), the adsorption coal reaches a branch ( 12 ), where a first partial line ( 13 ) leads to the biological stage ( 2 ), while the second partial line ( 14 ) opens into a sewage sludge line ( 15 ), via which the solids that have settled in the mechanical stage ( 1 ) are subtracted. These solids also contain the portion of adsorption carbon that had previously been fed to the biological stage ( 2 ) via the first partial line ( 13 ).

Der solchermaßen mit Adsorptionskohle konditionierte Klärschlamm gelangt dann in eine mechanische Entwässerungsstufe (16) und anschließend über die Verbindungsleitung (17) in eine Trocknerstufe (18). Hier wird ein Teil des getrockneten Schlamms zusammen mit der darin enthaltenen Adsorptionskohle über die Abzugsleitung (19) herausgeführt, in der Mahlstufe (20) gemahlen und über die Verbindungsleitung (21) einer Verbrennungsstufe (22) zugeführt, wo er - gegebenenfalls unter Zugabe eines Zusatzbrennstoffes - verbrannt wird.The sewage sludge conditioned in this way with adsorption coal then passes into a mechanical dewatering stage ( 16 ) and then via the connecting line ( 17 ) into a dryer stage ( 18 ). Here, part of the dried sludge is taken out together with the adsorption coal contained in it via the exhaust line ( 19 ), ground in the grinding stage ( 20 ) and fed via the connecting line ( 21 ) to a combustion stage ( 22 ), where it - optionally with the addition of an additional fuel - is burned.

Der übrige, getrocknete Klärschlamm mit der anteiligen Adsorptionskohle gelangt über die Verbindungsleitung (23) in einen Pyrolyseofen (24), wo der Klärschlamm pyrolysiert und aktiviert wird. Das dabei entstehende Gas wird über die Gasleitung (25) der Verbrennungsstufe (22) zugeführt. Der aktivierte Pyrolysekoks wird über die Rücklaufleitung (26) und den Adsorptionskohlezulauf (9) wieder der Adsorptionsstufe (3) zugeführt.The remaining, dried sewage sludge with the proportionate adsorption coal passes through the connecting line ( 23 ) into a pyrolysis furnace ( 24 ), where the sewage sludge is pyrolyzed and activated. The resulting gas is fed via the gas line ( 25 ) to the combustion stage ( 22 ). The activated pyrolysis coke is returned to the adsorption stage ( 3 ) via the return line ( 26 ) and the adsorption coal feed ( 9 ).

Das vorstehend allgemein beschriebene Verfahren wird nachstehend unter Zugrundelegung einer Massenbilanz konkretisiert. Die Massenbilanz bezieht sich auf die Reinigung von 1 m³ kommunalem Wasser.The method generally described above is hereinafter based on a mass balance concretized. The mass balance relates to cleaning of 1 m³ of municipal water.

1 m³ solchen Abwassers enthält im landesweiten Durchschnitt etwa 900 g Inhaltsstoffe (Schmutz). Davon ist eine Hälfte mineralisch, die andere Hälfte organisch. Insgesamt sind etwa 200 g absetzbare Schwebstoffe, 75 g nicht absetzbare Schwebstoffe und 625 g gelöste Stoffe pro m³ Abwasser vorhanden. Aus diesen Schmutzstoffen entstehen in der mechanischen und der biologischen Stufe (1, 2) je nach den gegebenen Bedingungen ein Klärschlamm mit 0,6 bis 1,1 kg Trockensubstanz (TS), wobei im vorliegenden Fall von 0,9 kg Trockensubstand pro m³ Abwasser ausgegangen wird, der über die Klärschlammleitung (15) aus der mechanischen Stufe (1) abgezogen wird.1 m ^{3 of} such wastewater contains on average around 900 g ingredients (dirt) across the country. Half of it is mineral, the other half is organic. A total of about 200 g of settable suspended matter, 75 g of non-settable suspended matter and 625 g of dissolved matter are available per m ^{3 of} wastewater. In the mechanical and biological stages ( 1 , 2 ), depending on the given conditions, these pollutants produce sewage sludge with 0.6 to 1.1 kg dry matter (TS), in the present case 0.9 kg dry matter per m ³ Waste water is assumed, which is withdrawn from the mechanical stage ( 1 ) via the sewage sludge line ( 15 ).

Gleichzeitig wird aus der Adsorptionsstufe (3) pro m³ Abwasser ein kg leicht beladene Adsorptionskohle über den Adsorptionskohleauslaß (8) und die Abzugsleitung (11) abgezogen. Am Abzweig (12) wird eine solche Aufteilung der Adsorptionskohle vorgenommen, daß 200 g der biologischen Stufe (2) und der Rest, nämlich 800 g, direkt der Klärschlammleitung (15) zugeführt werden. Die der biologischen Stufe (2) zugeführten 200 g Adsorptionskohle gelangen mit dem Überschußschlamm über die Rücklaufleitung (6) und die mechanische Stufe (1) ebenfalls in die Klärschlammleitung (15) und verbinden sich dort wieder mit der direkt zugeführten Adsorptionskohle. Bei einem Schlammwassergehalt von 92% fallen dann in der Klärschlammleitung (15) pro m³ Abwasser 22 kg Klärschlamm mit 0,9 kg Trockensubstanz und 1 kg Adsorptionskohle an. At the same time, a kg of lightly loaded adsorption carbon is withdrawn from the adsorption stage ( 3 ) per m ^{3 of} wastewater via the adsorption carbon outlet ( 8 ) and the exhaust line ( 11 ). At the branch ( 12 ) such a division of the adsorption coal is carried out that 200 g of the biological stage ( 2 ) and the rest, namely 800 g, are fed directly to the sewage sludge line ( 15 ). The 200 g of adsorption coal fed to the biological stage ( 2 ) reach the excess sludge via the return line ( 6 ) and the mechanical stage ( 1 ) also into the sewage sludge line ( 15 ) and reconnect there with the directly supplied adsorption coal. With a sludge water content of 92%, 22 kg of sewage sludge with 0.9 kg of dry substance and 1 kg of adsorption coal are then produced in the sewage sludge line ( 15 ) per m ^{3 of} waste water.

Dieser Schlamm wird in der ersten Schlammbehandlungsstufe, nämlich der mechanischen Entwässerungsstufe (16) mittels einer Schlammpresse oder einer Zentrifuge mechanisch entwässert. Durch den hohen Adsorptionskohleanteil im Schlamm werden Entwässerungsgrade bis zu 50% erreicht. In der anschließenden Trocknerstufe (18) wird der Klärschlamm thermisch auf einen Restwasseranteil von etwa 10% getrocknet. Ca. 0,4 kg des getrockneten Klärschlamms werden abgetrennt und in einer Mahlstufe (20) gemahlen. Anschließend wird dieser gemahlene Klärschlamm in einer Schmelzkammerfeuerung in der Verbrennungsstufe (22) verbrannt. Zm Ausgleich der Energie- und/oder Massenbilanz ist es gegebenenfalls notwendig, zusätzlich Brennstoff zuzuführen. Das Restprodukt aus der Schmelzkammerfeuerung in der Verbrennungsstufe (22) ist erschmolzene Schlacke und auslaugfest. Die in der Verbrennungsstufe (22) anfallende Wärmeenergie aus den Verbrennungsabgasen kann zur Unterstützung des Trocknungsprozesses in die Trocknerstufe (18) geführt werden.This sludge is mechanically dewatered in the first sludge treatment stage, namely the mechanical dewatering stage ( 16 ) by means of a sludge press or a centrifuge. Due to the high proportion of adsorption carbon in the sludge, drainage levels of up to 50% can be achieved. In the subsequent dryer stage ( 18 ), the sewage sludge is thermally dried to a residual water content of approximately 10%. Approx. 0.4 kg of the dried sewage sludge are separated off and ground in a grinding stage ( 20 ). This ground sewage sludge is then burned in a melting furnace in the combustion stage ( 22 ). To balance the energy and / or mass balance, it may be necessary to add fuel. The residual product from the melting chamber firing in the combustion stage ( 22 ) is melted slag and leach-proof. The heat energy generated in the combustion stage ( 22 ) from the combustion exhaust gases can be conducted into the dryer stage ( 18 ) to support the drying process.

Der übrige, getrocknete Klärschlamm mit einem Gewicht von 1,7 kg (pro m³ Abwasser) gelangt über die Verbindungsleitung (23) in den Pyrolyseofen (24), wo der mit Adsorptionskohle versetzte Klärschlamm pyrolisiert und aktiviert wird. Dabei entstehen ca. 0,7 kg Gas, das über die Gasleitung (25) der Verbrennungsstufe (22) zugeführt wird. Es verbleiben 1 kg aktivierter Adsorptionskohle in Form von Pyrolysekoks, der dann über die Rücklaufleitung (26) wieder in die Adsorptionsstufe (3) gelangt.The remaining, dried sewage sludge with a weight of 1.7 kg (per m ³ wastewater) passes through the connecting line ( 23 ) into the pyrolysis furnace ( 24 ), where the sewage sludge mixed with adsorption carbon is pyrolyzed and activated. This produces about 0.7 kg of gas, which is fed to the combustion stage ( 22 ) via the gas line ( 25 ). There remains 1 kg of activated adsorption coal in the form of pyrolysis coke, which then returns to the adsorption stage ( 3 ) via the return line ( 26 ).

Claims

1. A process for the treatment of waste water, in which the waste water is subjected to mechanical purification (mechanical stage) and biological purification (biological stage) to form sewage sludge which is subjected to a sludge treatment, as well as adsorption purification (adsorption stage) by means of adsorbent carbon in granular form is, wherein the loaded adsorption coal is regenerated at least partially in the circuit, characterized in that the adsorption coal withdrawn from the adsorption stage ( 3 ) is divided into a first and a second partial stream, the first partial stream being fed to the biological stage ( 2 ) and the second Partial stream is combined with the sewage sludge, and that the sewage sludge conditioned in this way is dewatered, dried and subjected to a treatment for the formation or regeneration of the adsorption coal and this adsorption coal is returned to the adsorption stage ( 3 ), such a portion being removed It is known that the amount of the adsorption carbon returned to the adsorption stage ( 3 ) corresponds to that of the adsorption carbon withdrawn from the adsorption stage ( 3 ).

2. The method according to claim 1, characterized in that the portion of the Sewage sludge before the formation or regeneration of Adsorption coal is separated.

3. The method according to claim 2, characterized in that the portion of the Sewage sludge is separated after drying.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the separated sewage sludge is burned.

5. The method according to claim 4, characterized in that in education or Reactivation of the adsorption carbon gas Incineration of the separated sewage sludge is supplied.

6. The method according to claim 4 or 5, characterized in that the combustion of the at least separated heat from sewage sludge partly used for drying sewage sludge.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the sewage sludge for formation pyrolyzed by or for the regeneration of the adsorption carbon becomes.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the sewage sludge for formation of or regeneration of the adsorption coal Activation treatment is subjected.

9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the first partial flow of Adsorption carbon 10% to 50% of the total withdrawn Adsorption carbon is.

10. Plant for the treatment of waste water with a mechanical and a biological stage and with an adsorption carbon in granular form containing adsorption stage, wherein a regeneration circuit is provided with a regeneration stage for regeneration of the adsorption and furthermore a discharge line for the transport of the sewage sludge from the mechanical and / or the biological stage for a sludge treatment stage is present, characterized in that the regeneration circuit before the regeneration stage ( 24 ) is divided into a first and a second sub-line ( 13 , 14 ), the first sub-line ( 13 ) connecting to the biological stage ( 2 ) and the second sub-line ( 14 ) opens into the discharge line ( 15 ) and the sludge treatment stage has a stage ( 24 ) for the formation of adsorption coal from the sewage sludge as part of the regeneration circuit, which has a return line ( 26 ) with the adsorption stage ( 3 ) is connected, and furthermore a dividing device for separating a part of the sewage sludge is present.

11. Plant according to claim 10, characterized in that the step for forming adsorption coal from the sewage sludge has a pyrolysis furnace ( 24 ).

12. Plant according to claim 10 or 11, characterized in that the step of forming the Adsorption coal from the sewage sludge the reactivation stage includes.

13. Plant according to one of claims 10 to 12, characterized in that the sludge treatment stage has a dewatering stage ( 16 ) and a dryer stage ( 18 ).

14. Plant according to claim 13, characterized in that the dividing device is arranged in the dryer stage ( 18 ).

15. Plant according to one of claims 10 to 13, characterized in that the dividing device is connected to a combustion device ( 22 ).

16. Plant according to claim 15, characterized in that the combustion device ( 22 ) with the stage ( 24 ) for forming adsorption coal from the sewage sludge is connected in such a way that the resulting gas is passed into the combustion device ( 22 ).

17. Plant according to one of claims 10 to 16, characterized in that the combustion device ( 22 ) with the dryer stage ( 18 ) is connected such that the heat generated during the combustion of the dryer stage ( 18 ) is fed.