DE1911007B2 - Einrichtung zur Schwerkrafteindickung von Schlämmen - Google Patents
Einrichtung zur Schwerkrafteindickung von SchlämmenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Schwerkrafteindickung von Schlämmen, insbesondere von
kommunalen oder industriellen Abwasserschlämmen, bei der mindestens zwei Eindickerstufen, jede bestehend
aus mindestens iinem Eindickerbehälter, in dem der Schlamm durch Schwerkraftabsetzung eingedickt und
überstehendes Wasser abgezogen wird, derart hintereinandergeschaltet sind, daß aus dem Bodenbereich der
einen Eindickerstufe abgezogener eingedickter Schlamm in den Eindickerbehälter der nächsten Stufe
eingeleitet wird, wobei in der ersten Eindickerstufe der oder jeder Eindickerbehälter ein Verhältnis seiner
größten lichten Weite zur mittleren Höhe des Schlammspiegels aufweist, das gröbei als I ist.
Je stärker der Schlamm im Eindicker entwässert wird,
desto geringer ist der anlagenmäßige, zeitliche und energiemäßige Aufwand für die nachfolgende
Schlammbehandlung, die entweder in einer natürlichen Schlammtrocknung auf Trockenbeeten oder in einer
maschinellen Schlammentwässerung, z. B. durch Filterpressen, bestehen kann. Man ist deshalb bestrebt, die
Leistungsfähigkeit der Eindickeranlagen zu steigern. Man hat deshalb auch bereits in der eingangs genannten
Weise zwei Eindickerstufen hintereinander geschaltet, um den Entwässerungseffekt zu vergrößern.
Die Entwässerungsleitung eines Eindickerbeckens ist u· a. auch wesentlich von dem Verhältnis der lichten
Becken weite bzw. — bei den in der. Regel verwendeten Rundbecken — des Beckendurchmessers zur mittleren
Höhe des Schlammspiegels abhängig. In den zurückliegenden Jahren war man teilweise unterschiedlicher
Meinung darüber, ob flache oder hohe Eindickerbecken vorteilhafter sind; es hat sich jedoch herausgestellt, daß
die Eindickerleistung primär ganz wesentlich von der Oberflächenbelastung abhängt und sich mit zunehmender Belastung verschfechtert, so daß breite Becken, d. h.
solche, deren Durchmesser wesentlich größer als die Höhe des Schlammspiegels ist, vorzuziehen sind und
daher auch am häufigsten verwendet werden.
Aus der US-PS 2167 443 ist eine Eindickeranlage
bekannt, die aus mehreren Eindickerbehältern der hohen Bauart, d.h. einem Verhältnis
> 1, besteht. Hierbei muß ein hoher Eindickgrad mit geringen Eindickleistungen in Kauf genommen werden.
In einer durch die DE-OS 16 58 075 bekannten Vorrichtung findet die Schlammeindickung ausschließlich
durch Verdampfen des Wassers statt. Der Schlamm wird in einem Wärmetauscher erhitzt und in einem
Entspannungs-Verdampfer durch teilweises Verdampfen des Wassers eingeaickt, wobei er tangential in
diesen Verdampfer eingeleitet wird. Als zweite Eindickerstufe ist hier ein Mehretagen-Trocknungsofen
vorgesehen, auf dessen Heizflächen der voreingedickte Schlrmm aufgegeben imd durch Schaber weitergegeben
wird.
Ein besonderer Nachteil aller Eindicker, insbesondere
solcher, bei denen ein hoher Grad der Schlammentwässerung erzielt wird, besteht weiterhin darin, daß bei
nachgeschalteten Schlammbehandlungseinrichtungen, in der Regel Filterpressen, aber auch den oben
beschriebenen Mehretagen-Trocknungsöfen, ein diskontinuierlicher, chargenweiser Abzug des Schlammes
erforderlich isL Auch bei konstanten« Zulauf ergibt sich
daher eine schwankende Höhe des Schlar- mspiegels, was sich ungünstig auf den Eindickeffekt auswirkt. Vor
allem aber besteht beim chargenweisen Abziehen des Schlammes die Gefahr, daß der schon weitgehend
eingedickte und daher zähflüssige Schlamm nicht genügend schnell zur Entnahmestelle strömen kann, und
daß das darüber befindliche Wasser oder dünnflüssige Schlammwassergemisch trichterförmig zur Entnahmestelle
durchbricht, so daß große Schlammengen mit unnötig hohem Wassergehalt abgezogen werden,
welche die nachgeschaltete Schlammbehandlungsvor- x richtung unnötig belasten. Durch die Anordnung eines
trichterförmigen Schlammsumpfes am Boden des Eindickerbeckens und durch die Anbringung von
Schlammräumwerken kann diesem Übel nur teilweise begegnet werden; insbesondere bei Eindickern mit
hoher Eindickleistung reichen diese Maßnahmen nicht aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der bei großer Eindickleistung ein hoher Eindickgrad,
insbesondere auch bei chargenweiser Entnahme des Schlammes zur Weiterleitung in nachfolgende
Schlammbehandlungseinrichtungen erzielt wird.
Diese Aufgabe wird erfindung -.gemäß bei einer
Einrichtung zur Schwerkrafteindickung von Schlämmen der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in der
zweiten bzw. letzten Eindickerstufe der oder jeder Eindickerbehälter ein Verhältnis seiner größten lichten
Weite ?ur mittleren Schlammspiegelhöhe aufweist, das kleiner als 1 ist.
Es wird hierdurch erreicht, daß in der ersten Eindickerstufe die Vorteile der breiten Eindickerbehälter
mit geringer Oberflächenbelastung ausgenutzt werden können, während der schon weitgehend
eingedickte Schlamm in der zweiten Eindickerstufe in Eindickerbehältent hoher Bauart behandelt wird, so daß
er einem starken Verdichtungsdruck ausgesetzt ist und in so hoher Schiammsäule ansteht daß er ohne Gefahr
von Wasserdurchbrüchen auch chargenweise abgezogen werden kann.
Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in der zweiten Eindickerstufe das genannte
Verhältnis zwischen 1 :5 und I : 2 liegt.
Weitere Vorteile d«:r erfindungsgemäßen Einrichtung
können insbesondere d?nn nutzbar gemacht werden, wenn eine einen weitgehend kontinuierlichen Abzug des
eingedickten Schlammes aus der ersten Eindickerstufe bewirkende Fördereinr'tihtung vorgesehen ist. Es
können dann unabhängig vom Betrieb einer der Eindickereinrichtung' nachgeschalteten Schlammbehandlungsvorrichtung
und deren chargenweiser Beschickung die Höhe des Schlammspiegels, die hydrostatischen
Verhältnisse, die Strömungsverhältnisse und ähnliche, die Eindickerleistung beeinflussende Faktoren
der ersten Eindickerstufe konstant gehalten werden. Insbesondere können in der ersten Stufe Schlammentnahmespitzen
und damit die Gefahr von Wasserdurchbrüchen, gegen die diese Stufe wegen der verhältnismäßig
geringen Höhe des Schlammspiegels besonders anfällig ist, vermieden werden. Vorteilhafterweise sieht
man auf den Schlammzulauf und/oder -abzug der ersten
Eindickerstufe einwirkende Steuereinrichtungen zum Konstanthalten des Schlammniverius in der ersten
Eindickerstufe vor. Diese Steuereinrichtungen, die ja die
tatsächliche Höhe der Schlammschicht und nicht in erster Linie die Höhe der dar;'iber befindlichen
Flüssigkeit steuern sollen, werden verzugsweise durch eine Meßeinrichtung zum Messen des auf ein in den
Schlamm tauchendes Krählwerk und/oder Bodenräumwerk wirkenden Drehmomentes gesteuert.
In dem Eindickerbehälter der zweiten Stufe müssen wegen des chargenweisen Schlammabzuges zur Filterpresse
od. dgl. zwangsläufig schwankende Höhen des Schlammspiegels in Kauf genommen werden, die aber
wegen der wesentlich größeren Absoluthöhe des Schlammspiegels nur wenig ins Gewicht fallen. Man
wird natürlich auch hier bestrebt sein, die Verhältnisse soweit als möglich konstant zu halten. Insbesondere ist
es vorteilhaft, wenn in der zweiten Eindickerstufe den Schlammzulauf oder den Wasserablauf beeinflussende
Steuereinrichtungen zum Verhindern des Überschreitens eines maximalen Schlammspiegels vorgesehen sind.
Dies kann entweder durch den Schlammzulauf sperrende Niveauschalter geschehen oder dadurch, daß in der
zweiten Eindickerstufe ein Überlauf vorgesehen ist, dessen Rückführleitung an den Zulauf zur ersten
Eindickerstufe angeschlossen ist.
Da der von der ersten zur zweiten Eindickerstufe geförderte Schlamm bereits weitgehend eingedickt ist,
ist es wesentlich, daß er in eine Zone der zweiten Eindickerstufe eingespeist wird, in de. etwa gleiche
Verhältnisse vorliegen. Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die
Schlammabzugsleitung etwa im mittleren Wassertiefenbereich in die zweite Eindickerstufe mündet Vorteilhaft
ist es auch, wenn der Einlauf der Schlammförderleitung in die zweite Eindickerstufe über Verteiler erfolgt, die
eine gleichmäßige Verteilung bewirken und keine störenden Strömungsvorgänge auslösen.
Um nicht nur die Menge, sondern auch die Konzentration des in der ersten Eindickers'ufe abgezogenen
Schlammes möglichst konstant zu halten, ist es vorteilhaft, wenn diese Stufe mit einem trichterförmigen
Schlammsumpf mit einer Höhe von 1 bis 2 m versehen ist.
Für die zweite Eindickerstufe hat es sich als Vorteilhaft erwiesen, wenn sie durch einen Eindickbehälter
gebildet ist, der ein Rundbecken mit einer Höhe von 6 bis 9 m, vorzugsweise etwa 8 m und einem
Durchmesser von 3 bis 5 m, vorzugsweise etwa 4 m, ist. Anstelle eines einzelnen Berkens kann vorteilhafterweise
die zweite bzw. mindestens die letzte Eindickerstufe aus mehreren parallel geschalteten Einzelbehältern
bestehen, die aus vertikal gestellten Kunststoffrohr bestehen. Das erfindungsgemäße Verhältnis von Durchmesser
zu SchlammsDieeeihöhe muli dann für ieden
Einzelbehälter gelten. Ks ergibt sich hierbei eine besonders einfache und billige Herstellung des Kindikkcrs.
da Kunststoffrohre als Massenartikel zur Verfügung stehen.
Die erfindungsgemäße Einrichtung bietet weiterhin die vorteilhafte Möglichkeit, daß man dem Schlamm
Eindickhilfsmitlel, insbesondere beschwerende Mineral
stoffe, wie Asche, und/oder die Schlammkonsistenz beeinflussende Chemikalien zusetzt. Diese Zugabe
erfolgt vorzugsweise in einem Ztiniischbchältcr /wischen
der ersten und zweiten Eindickerstufe, da derartige Zusätze besonders in der /weiten Eindicker·
stufe mit ihrem hohen Eindickungsgrad erforderlich oder jedenfalls vorteilhaft sind.
Anhand der Zeichnungen werden im folgenden Ausführungsformen der Erfindung erläutert, wobei
Fig. i und 2 schemaiisch zwei verschiedene Eindickereinrichtungen
gemäß der Ei idling zeigen.
Die zweistufige Einrichtung besteht gemäß F i g. I aus
zwei hintereinander geschalteten Eindickerbehältern I und 2. Der Eindickerbehälter 1 der ersten Stufe ist in
herkömmlicher Weise flach gebaut, so daß sein Durchmesser mindestens das Doppelte der normalen
Schlammspiegelhöhe 3 beträgt. Hierdurch wird die Oberflächenbelastung des Beckens niedrig gehalten.
Eine auf der Beckenkrone umlaufende Räumerbrücke 4 trägt ein aus Krählsläben bestehendes Krählwerk 5 und
ein Bodenräumwerk 6 zum Räumen des Schlammes in Richtung auf einen trichterförmigen Schlammsumpf 7.
Die Höhe dieses Schla.mmsumpfes betragt etwa 1 bis 2 m. Der über einen Zulauf 8 durch geeignete
Fördereinrichtungen zugeführte Schlamm wird in den Eindickerbehälter 1 über einen geeigneten Verteiler 9
mittig eingeleitet. Während das abgetrennte Wasser durch geeignete (nicht dargestellte) Überläufe abgezogen
wird, wird der eingedickte Schlamm durch eine Pumpe 10 abgezogen, deren Förderleistung durch eine
auf das dem Krählwerk 5 entgegenwirkende Drehmoment des Schlammes ansprechende Steuereinrichtung
11 gesteuert wird, so daß der Schlammspiegel im Eindickerbehälter 1 konstant gehalten wird. Abgesehen
von der drehmoment-abhängigen Steuerung besitzt die Pumpe 10 eine konstante Förderleistung, so daß sich ein
weitgehend konstanter Abzug des Schlammes aus dem Eindickerbehälter 1 ergibt.
In einem Zumischbehälter 12. z. B. einem Mischzyklon,
können dem Schlamm Eindickhilfsmittel, wie beschwerende Mineralstoffe, z. B. Asche, oder auch die
Schlammkonsistenz beeinflussende Chemikalien zugegeben werden, z. B. Eisen- oder Aluminiumchlorid, Kalk,
Abfallsäuren oder Polyelektrolyte.
Der Schlamm gelangt dann in den Eindickerbehälter 2 der zweiten Stufe, welcher von hoher Bauweise ist, so
daß sein Durchmesser nur einen Bruchteil. /.. B.'/; bis '/,
der Schlammspiegelhöhe beträgt. Der Schlamm wird etwa in halber Hohe in diesen Eindickerbehälter 2
eingeleitet und zwar mittels eines /entrisch angeordnc ten Verteilers 13. der eine gleichmäßige Verteilung des
bereits verhältnismäßig zähflüssigen Schlammes ohne störende Strömungserscheinungen bewirkt. Auch dieser
Eindickerbehälter 2 ist mit einem Bodenräumwerk 14 ausgerüstet, während auf ein Krählwerk in der Regel
ίο verzichte! werden kann, da ja in diesem Behälter bereits
die hohe Schlammsäule einen starken Verdichtungsdruck ausübt. Das abgeschiedene Wasser wird über
einen Überlauf abgezogen und über eine Leitung 15 in den Zulauf zum Eindickerbehälter I zurückgeführt
Auch beim F.indickerbchälter 2 kann eine drehmomentabhängige Steuereinrichtung 16 zur Steuerung der
Pumpe iü vorgesehen sein.
Der zweiten Eindickerstufe ist zur Entwässerung des Schlammes eine Filterpresse 17 nachgeschaltet, die
durch eine Pumpe 18 chargenweise beschickt wird.
Bei der Einrichtung gemäß Fig. 2 ist mit 21 der Eindickerbehälter der ersten Stufe gezeigt, welcher
wiederum mit einem großen Verhältnis des Beckendurchmessers zur Höhe des Schlammspiegels ausgebildet
ist. Krählwerk, Räumwerk und Einlaufbauwerk sind in der Zeichnung der Einfachheit halber weggelassen.
Vom Schlammtrichter des Eindickerbehälters 21 wird der teilweise eingedickte Schlamm durch eine Pumpe 20
abgezogen und über einen Mischbehälter 22 in die
jo zweite Eindickerstufe geleitet. Diese zweite Stufe
besteht aus drei hintereinander geschalteten Eindickerbehältern 23, 24, 25, die eine im Verhältnis zu ihrem
Durchmesser sehr große Höhe aufweisen. Diese Eindickerbehälter der zweiten Stufe bestehen vorteil-
J5 hafterweise aus Kunststoffrohren, die lotrecht nebeneinander gestellt sind. Diese Kunststoffrohre können
auch gebündelt angeordnet sein.
Die Behälter der zweiten Eindickerstufe sind in der Weise hintereinander geschaltet, daß der jeweils vom
trichterförmigen Schlammsumpf des vorhergehenden Behälters abgezogene Schlamm etwa in mittlerer Höhe
in den darauf folgenden Behälter eingespeist wird. Aus dem letzten Behälter 25 gelangt der Schlamm in eine
Filterpresse 27. Durch entsprechend eingestellte Überlaufe 31, 32, 33 an den Eindickerbehältern der zweiten
Stufe werden in diesen Eindickerbehältern der Reihe nach abnehmende Höhen des Schlammspiegels aufrecht
erhalten, so daß die Förderung des Schlammes vom Behälter 25 in den Behälter 24 und vom Behälter 24 in
den Behälter 25 allein durch hydrostatischen Druck erfolgt Der an den Überläufen abgezogene Schlamm
gelangt über eine Rückfuhrleitung 26 in den Zulauf 8 zur ersten Eindickerstufe zurück.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (14)
1. Einrichtung zur Schwerkrafteindickung von Schlämmen, insbesondere von kommunalen oder
industriellen Abwasserschlämmen, bei der mindestens zwei Eindickerstufen, jede bestehend aus
mindestens einem Eindickerbehälter, in dem der Schlamm durch Schwerkraftabsetzung eingedickt
und überstehendes Wasser abgezogen wird, derart hintereinandergeschaltet sind, daß aus dem Bodenbereich der einen Eindickerstufe abgezogener
eingedickter Schlamm in den Eindickerbehälter der nächsten Stufe eingeleitet wird, wobei in der eisten
Eindickerstufe der oder jeder Eindickerbehälter ein Verhältnis seiner größten lichten Weite zur mittle- 'S
ren Höhe des Schlammspiegels aufweist, das größer als I ist, dadurch gekennzeichnet, daß in
der zweiten bzw. letzten Eindickerstufe der oder jeder Eincickerbehälter (2; 23,24,25) ein Verhältnis
seiner größten üchieri Wciie zur mittleren Schlammspiegelhöhe aufweist, das kleiner als 1 ist
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der größten lichten
Weite zur mittleren Schlammspiegelhöhe bei dem bzw. den Eindickerbehältern der zweiten Eindickerstufe zwischen 1 :5 und 1 :2 liegt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine einen weitgehend kontinuierlichen Abzug des eingedickten Schlammes aus der
ersten Ein'ickerstufe bewirkende Fördereinrichtung.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch auf den Schlammzulauf und/oder -abzug der
ersten Eindickerstufe einwirkende Steuereinrichtungen (11) zum Konstanthalten des Schlammniveaus in
der ersten Eindickerstufe.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (11) durch eine
Meßeinrichtung zum Messen des auf ein in den Schlamm tauchendes Krählwerk (S) und/oder <o
Bodenräumwerk (6) wirkenden Drehmomentes gesteuert ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten
Eindickerstufe den Schlammzulauf oder den Was- *5 serablauf beeinflussende Steuereinrichtungen zum
Verhindern des Überschreitens eines maximalen Schlammspiegcls vorgesehen sind.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen den Zulauf
sperrenden Niveauschalter oder drehmomentabhängigen Schalter aufweist.
8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in der zweiten Eindickerstufe ein
Überlauf (31, 32, 33) vorgesehen ist, dessen « Rückführleitung (26) an den Zulauf (8) der ersten
Eindickerstufe angeschlossen ist
9. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von der ersten zur
zweiten Eindickerstufe führende Schlammabzugslei- M tung etwa im mittleren Wassertiefenbereich in die
zweite Eindickerstufe mündet.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlauf der Schlammabzugsleitung in die zweite Eindickerstufe über
Verteiler (13) erfolgt.
11. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß in der von der ersten
zur zweiten Eindickerstufe führenden Schlammförderleitung ein Zumischbehälter (12) zum Zumischen
von Chemikalien, Eindickhilfsmitteln od. dgl. vorgesehen ist
12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß der Eindickbehälter(l) der ersten Eindickerstufe mit einem tridterförmigen Schlammsumpf (7) mit einer Höhe von
mindestens 1 bis 2 m versehen ist.
13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Eindickerstufe durch einen Eindickerbehälter gebildet ist, der
ein Rundbecken mit einer Höhe von 6 bis 9 m, vorzugsweise etwa 8 m, und einem Durchmesser von
3 bis 5 m, vorzugsweise etwa 4 m, ist.
14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite bzw. mindestens die letzte Eindickerstufe aus mehreren
parallel geschalteten Einzelbehältern besteht, die aus lotrecht gestellten Kunststoffrohren bestehen.
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Legal Events
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Free format text: PASSAVANT-WERKE AG & CO KG, 6209 AARBERGEN, DE |
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Free format text: DER ANMELDER LAUTET RICHTIG PASSAVANT-WERKE AG & CO. KG, 6209 AARBERGEN |
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8230 | Patent withdrawn |