DE1916701A1

DE1916701A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entwaessern von Abwasserschlamm o.dgl.

Info

Publication number: DE1916701A1
Application number: DE19691916701
Authority: DE
Inventors: Wels Frank George; Goodman Brian Lewis; Appleberry Robert Miles; Struewing John William
Original assignee: Union Tank Car Co
Current assignee: Union Tank Car Co
Priority date: 1968-04-01
Filing date: 1969-04-01
Publication date: 1969-10-16
Also published as: BE730552A; GB1258006A; US3531404A

Description

DR.IUG. F. WUESTHOFF Ι η 1 P *7 Π f ^{8 Μ}^ΪΝΟΚΒΝ 9Ο

DIPL·. ING. G. PULS | Ό j D / U j SCHWEIGEHSTHASSS 2

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DR. ING. D. BEHRENS teleghammadbesse ι

PATENTANWÄLTE PSOTSOIPITMI München

1A-35 926

Beschreibung zu der Patentanmeldung

OTIOH TAM OAR COMPANY, Chicago, Illinois, U.S.A.

betreffend

Verfahren und Vorrichtung zum Entwässern . von Abwasserschlamm oder dergl."

. Die Erfindung bezieht sich allgemein auf die Behandlung von Abwasser,, Insbesondere betrifft die Erfindung Maßnahmen, die es ermöglichen, schlammförmige Stoffe zum Zweck ihrer Beseitigung zu konzentrieren, wobei diese schlammförmigen Stoffe bei der Belüftung von Abwasser, bei der Sedimentation, der chemischen Ausfällung, der Behandlungindustrieller Abwasser sowie bei der Durchführung anderer Verfahren entstehen..

Gemäß der Erfindung, die lediglich zu ihrer Veranschaulichung- im folgenden bezüglich ihrer Anwendung bei der Behandlung von Abwasserschlamm beschrieben wird, der bei der Belüftung von Abwasser entsteht, wird von dem bekannten Verfahren Gebrauch gemacht, bei dem der Schlamm unter dem Einfluß der Schwerkraft unter Benutzung von Sieben, die aus endlosen Fäden bestehen, filtriert wird. Die Tatsache, daß bei der Filtration unter der Wirkung der Schwerkraft nur ein niedriger Druck auftritt, trägt dazu bei, ein Verstopfen der Siebe zu verhindern, da der geringe Druck nicht ausreicht, um die in der Flüssigkeit suspendierten Teilchen in die Sieböffnungen hineinzudrücken·' Es sind bereits mehrere Anord-

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nungen bekannt und in Gebrauch, bei denen dieses Schwer&raft-Mltrat ions verfahren, bei 'dem nur ein niedriger Druck auftritt, in der einen oder anderen Weise angewendet wird» Zu diesen Anordnungen gehören z.B. das "Eoto-Plug-Systems^das Sehlammeindickungsverfahren nach Heymann und das sogenannte Doppslzellen-Schwerkraftfiltrationssystem, das in der U.S.A.-Patentschrift 3 117 927 beschrieben, ist„

Die unter der Bezeichnung "Roto-Plug" bekannte Konzentrationsvorrichtung umfaßt eine Eindickungszelle und eine Verdichtungszelle. Bei der Eindickungszelle handelt es sich um einen Zylinder, der aus einem feinmaschigen, aus endlosen 3?äden hergestellten Sieb besteht, das an zwei ring— förmigen Bauteilen befestigt ist und einer Mischvorrichtung mit einer drehbaren Trommel ähnelt_o Der Schlamm wird in- das eine offene Ende der Eindickungszelle eingeleitet, die sich nur langsam, d„h. mit etwa 2 Umdrehungen in der Minute dreht» Das Wasser läuft durch das Sieb hindurch ab, während der eingedickte Schlamm auf dem Sieb zurückgehalten wird. Während sich das Sieb dreht, gleitet und rollt der Schlamm ständig nach unten zu dem am tiefsten angeordneten Teil der Trommel, bis sich eine solche Menge des Schlamms angesammelt hat, daß der Schlamm eine sich drehende "Walze" aus dem eingedickten Schlamm bildet.

Das Bestreben der festen '^eilehenj sich miteinander zu verkleben, führt dazu, daß sich die Walze allmählich, vergrößert. Bei zunehmender Größe der Walze drückt die Walze infolge ihres Eigengewichts zusätzliches Wasser durch das Sieb hindurch, und wegen, der durch die Walze hervorgerufenen Reinigungswirkung werden die Sieböffnungen nicht verstopft«, Schließlich nimmt die Größe der Walze in einem solchen Ausmaß zu, daß Schlamm über die Ränder der Eindickungszelle hinwegströmt und über Rutschen nach unten zu der Verdich— ■ tungszelle gleitet. In dieser Zelle wird der eingedickte Schlamm zwischen einer Trommel und Y/alzen aus Hartgummi' zusammengedrückt bzw. verdichtet»

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Der Hauptnachteil des Roto—Plug-Systems besteht darin, daß nur ein geringer Teil der festen Stoffe aus dem Abwasser gewonnen wird, da in der Verdichtungszelle feste Stoffe verloren gehen. In der Praxis zeigt es sich z.B., daß die festen Stoffe nur in einem Ausmaß von etwa 60 bis 65% aus dem Abwasser entfernt werden. Zwar gelten diese Zahlenangaben für Versuche, bei denen die Verwendung von Polyelektrolyten. oder die Anwendung anderer chemischer Maßnahmen nickt angezeigt war, doch dürften äiese Zahlenangaben durchaus repräsentativ sein, denn bei dem behandelten Schlamm handelte es sich jeweils um einen rohen Primärschlamm, der gewöhnlich leichter Flocken bildet und sich leichter filtrieren läßt als andere Schlammarten·

Bei dem Doppelzellen-Schwerkraftfiltrationssystem wird eine mit einem laufenden Band arbeitende Vorrichtung benutzt, bei der zwei Zellen dadurch gebildet werden, daß das Band über zwei Sätze von Rädern, über ein Antriebskettenrad und eine zwischen den Sätzen von Rädern angeordnete Walze oder Rolle geführt wird· Bei diesem Band handelt es sich um ein feinmaschiges Sieb, das aus endlosen Nylonfäden hergestellt ist· Beim Gebrauch dieser Vorrichtung wird konditionierter Schlamm dem mittleren !eil der Entwässerungszelle zugeführt, so daß das darin enthaltene Y/asser ablaufen kann· Wenn sich das Siebband über eine Antriebsrolle hinweg bewegt, führt es den Schlamm einer zur Erzeugung eines Schlammkuchens dienenden Zelle zu, in der sich aus dem Schlamm eine Rolle oder Walze in der gleichen Weise bildet, wie es bei dem Roto—Plug-System geschient* Der Hauptnachteil dieses Doppelzellensystems besteht darin, daß es mit einer niedrigen Durchsatzgeschwindigkeit von etwa 19 bis 38 ltr/min arbeitet, wobei sich die Durchsatzgeschwindigkeit jeweils nach der Art des zu entwässernden Schlamms richtet. Daher sind die Betriebskosten einer solchen Vorrichtung relativ hoch.

Bei dem Schlammeindickungsverfahren nach Heymann wird zur anx'änglicnen Entwässerung ein schwingendes Sieb benutzt,

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dem eine mit einer Drehbewegung arbeitende Filterpresse nachgeschaltet ist, die dem Verdichtung?teil des Roto-Plug Systems ähnelt. Der Wirkungsgrad des Verfahrens nach Heymann ist ebenso wie derjenige des Roto-Plug-Systems relativ niedrig., ■ _

Die Erfindung sieht nunmehr ein erheblich verbessertes Schwerkraftfiltrationsverfahren und eine verbesserte Vorrichtung zum Konzentrieren und Bntwäs'sern von Abwasserschlamm und dergleichen vor, Die Hauptaufgabe der Erfindung besteht darin, Schlamm der verschiedensten Art und andere Stoffe zu entwässern, so daß die Konzentration der festen. Stoffe in dem entwässerten Schlamm auf etwa 15% oder mehr m erhöht wird, so daß sich der Raumbedarf des Schlamms um etwa 95$ oder mehr verringert. Daher ist eine leichtere Handhabung der konzentrierten festen Stoffe möglich.

Zu dem genannten Zweck sieht die Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entwässern von Abwasserschlamm* und dergleichen vor, bei der der Schlamm mit Hilfe eines geeigneten Koagulationsmittels ausgeflockt wird. Der ausgeflockte Schlamm strömt unter der Wirkung der Schwerkraft von dem. Ausflockungsteil aus auf ein erstes Sieb, auf dem der Schlamm zurückgehalten wird, während das Wasser durch die Sieböffnungen abläuft.

Das Sieb hat die Form eines endlosen Förderbandes, das " allgemein in der Mitte zwischen.seinen Enden durch eine zentral angeordnete Rolle unterstützt ist. Diese Rolle ist auf geeignete Weise so gelagert, daß sie das darüber laufende Sieb nach oben durchbiegt» Dieses Durchbiegen führt zu einer weiteren Entwässerung des ausgeflockten Schlammerzeugnisses, da hierbei der Schlammkuchen gereckt wird, so daß Wasser leichter aus dem Schlammkuchen ablaufen kann.

Durch das endlose erste Sieb wird der Schlamm, der durch einen Schaber von diesem Sieb abgestreift wird_s zu

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einem zweiten Sieb gefördert, wobei der AbstreifVorgang bewirkt, daß weiteres Wasser aus dem Schlamm abgeführt wirdο Auf dem zweiten Sieb, das ebenfalls die Form eines endlosen Förderbandes hat, wird der Schlamm zwischen mehreren Paaren von Druckwalzen hindurchgeführt, die auf den Schlamm einen zunehmenden Verdichtungsdruck ausüben, während der Schlamm die verschiedenen Walzenpaare passiert, so daß weiteres Wasser aus dem Schlamm herausgedrückt wird.

Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische, teilweise weggebrochen und teilweise als Schnitt gezeichnete Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Konzentrieren von Schlamme

• Fig. 2 zeigt die Vorrichtung nach Fig. 1 im Grundriß.

Fig. 3 zeigt in einer vergrößerten Seitenansicht schematisch den Entwässerungsteil der erfindungsgemäßen Schlammkonzentrationsvorrichtungο

In Fig. 1 und 2 erkennt man eine insgesamt mit 10 bezeichnete erfindungsgemäße Vorrichtung zum Konzentrieren von Schlamm* Die Vorrichtung 10 umfaßt eine Vormisch- und Absetzbehälterbaugruppe 11 und eine Schlammentwässerungsbaugruppe 12. Der Schlamm wird in dem Vormisch- und Absetzbehälter 11 ausgeflockt, unter der Wirkung der Schwerkraft der Entwässerungsbaugruppe 12 zugeführt und dort entwässert; diese Arbeitsschritte werden nach dem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt.

Die Vormisch- und Absetzbehälterbaugruppe 11 umfaßt einen auf einer Tragkonstruktion 16 angeordneten großen, allgemein kegelstumpfförmigen Behälter 15, der eine Absetzkammer 20 abgrenzt« An einem oberhalb des oberen Endes des Behälters 15 angeordneten Querträger· 21 ist eine Beru-

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higungskammer 22 von zylindrischer Form aufgehängte

Der Schlamm wird "bei dem hier beschriebenen Ausfüh— rungsbeispiel dem Behälter 15 von einer nicht dargestellten Quelle aus mit Hilfe einer Pumpe über eine Rohrleitung 25 zugeführt. Es wäre jedoch auch möglich, den Schlamm dem Behälter unter der Wirkung der Schwerkraft_toder auf andere Weise zuzuführen« Der Schlamm strömt über ein am Kopf der Leitung 25 ,vorgesehenes Zumeßventil 26 bekannter Art zu einem T-Stücki7~ das den Einlaß' für das Koagulationsmittel bildet» An diesem T-Stück wird ein Koagulationsmittel in den Schlamm eingeleitet. In der Praxis wird das unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung Primafloc C—7 der Firma Rohm and Haas verwendet, da dieses Material die Erzeugung von Agglomeraten von erheblicher Klumpengröße und Festigkeit ermöglicht. Auch die von der Hercules Powder Company unter den Bezeichnungen 210 und 220 auf den Markt gebrachten Polyelektrolyte sind zur Verwendung in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung hervorragend geeignet· Es ist jedoch auch möglich, andere Koagulationsmittel zu verwenden, und zwar sowohl organische als auch anorganische Koagulationsmittel und Kombinationen solcher Mittel unter Einschluß von Alaun, Eisensulfat, Chloreisen, Kalk usw_e

Das Gemisch aus dem Schlamm und dem Polye ?iktrolyten strömt nach oben durch ein Gewundenes Mischrohr 'IQ zu einet, waagerechten Rohrleitung 29, mittels deren das Gemisch von unten nach oben über einen Auslaß 30 dem offenem unteren Ende der Beruhigungskammer 22 zugeführt wird, wo die Geschwindigkeit, mit der das Gemisch in die Kammer einströmt$ eine zusätzliche Durchmischung bewirkt.

Der Schlamm wird durch den Elektrolyten ausgeflockt,- und die entstehenden Flocken strömen mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit über das offene untere Ende der Beruhigungskammer 22 zu der Absetzkammer 20* Der ausgeflockte Schlamm setzt sich in Richtung nach unten ah_s während

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die oberhalb des Schlamms vorhandene klare flüssigkeit über den Sand des Behälters 15 läuft und zu einem Sammeltrog 35 gelangt, aus dem die Flüssigkeit über einen nicht dargestellten. Ablauf und eine Rohrleitung 36 abgeführt wird.

Der ausgeflockte Schlamm setzt sich in der kegelstumpfförmigen Absetzkammer 20 ab und konzentriert sich im unteren Teil des Behälters 15· Eine weitere Konzentration des Schlamms wird durch eine in der Kammer 20 angeordnete Mischvorrichtung 40 bewirkt, deren Arme in dem sich absetzenden Schlamm mit einer Umfangsgeschwindigkeit von etwa 0,60 bis 0,90 m/min gedreht werden} die Mischvorrichtung wird durch einen mit einem Getriebe versehenen Elektromotor 41 angetrieben, der auf dem Querträger 21 oberhalb der Beruhigungskammer 22 angeordnet ist.

Der konzentrierte ausgeflockte Schlamm strömt unter der Wirkung der Schwerkraft aus der Absetzkammer auf eine· Abgabeschale 45 der Schlammentwässerungsbaugruppe 12, der der Schlamm über eine Rohrleitung 46 von relativ großem Durchmesser zugeführt wird. Die Geschwindigkeit, mit der der Schlamm durch die Rohrleitung 46 strömt, wird durch ein ZumeSventil 47 bekannter Art geregelt. Gemäß der Erfindung wird der ausgeflockte Schlamm der Baugruppe 12 unter der Wirkung der Schwerkraft zugeführt, um zu verhindern, daß die relativ empfindlichen Schlammflocken erneut in der Auxscn.vreiHi-.uiijr dispergiert werden, die mit Hilfe der Baugruppe 12 behandelt bzw. entwässert werden soll. Außerdem ist es im Hinblick auf das niedrige Druckgefälle des durch die Schwerkraft bewegten Stroms erheblich leichter, die Aufschwemmung zuzumessen und sie der Abgabeschale 45 auf geregelte V/eise zuzuführen.

Die Schlammentwässerungsbaugruppe 12 umfaßt ein langgestrecktes Gestell 50 mit einem Einlaßteil 51 und einem Auslaßteil 52_o Das Gestell 50 ist auf bekannte Weise aus geeigneten Baugliedern aufgebaut. Da das Gestell üedoch

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ÖAD

nicht einen wesentlichen Teil der Erfindung bildet, ist es in den Zeichnungen nur schematisch dargestellt, und eine nähere Beschreibung dürfte sich erübrigen»

Die Abgabeschale 45 ist auf bekannte Weise am oberen · Rand des Einlaßteils 51 nahe einem Ende desselben befestigte Gemäß Fig» 2 hat die Abgabesc'hale 45 eine allgemein dreieckige G-rund riß form, und ihre langgestreckte Abgabekante 55 ist oberhalb eines Endes eines in dem Einlaßteil 51 gelager= ten endlosen ersten Siebes 56 gelagert«, Der Winkel, unter dem die Abgabeschale 45 gegenüber dem endlosen Sieb 56 angeordnet ist, ist einstellbar, so daß die Geschwindigkeit geregelt werden kann, mit der die Aufschwemmung dem endlosen Sieb zu-™ geführt wird» . " . -

ix Das erste endlose Sieb bzw« die erste Fördervorrichtung 56 umfaßt ein Sieb 60 in Form eines endlosen Bandes,, das aus einem Kunststoffgewebe besteht, z.S. aus dem unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung ETitex erhältlichen Mate= rialp das in die Vereinigten Staaten durch die Firma Tobler Ernst and Traber,„'New-ϊ-örk, U.Y_i?„importiert wird. Bei dem litexmaterial handelt es sieh um ein in der Schweiz hergestelltes, weitmaschiges G-ewebe aus endlosen Fäden, das relativ größe Öffnungen aufweist» Gemäß der Erfindung ist es erforderlich, ein Gewebe zu verwenden, dessen Öffnungen Abmessungen von 0,250 bis 1,410 mm haben. Das endlose Sieb 60 " erstreckt sich über eine in dem Einlaßteil 51 an dessen von der Abgabeschale 45 abgewandten Ende gelagerte Antriebsrolle 61 und eine ebenfalls in dem Einlaßteil 51 gelagerte» jedoch unter der Abgabescnale angeordnete angetriebene Rolle 62» Zwischen den Rollen 61 und 62 ist eine den oberen Strang des endlosen Siebes 60 nach oben durchbiegende Rolle 65 in dem Einlaßteil 51 gelagert. Diese mittlere Rolle 65 bewirkt,, daß das Sieb 60 gegenüber einer sich zwischen den Rollen 61 und 62 erstreckenden Ebene etwas angehoben wird, so daß das Sieb zu einem noch zu erläuternden Zweck beim Hinweglaufen über die Rolle 65 durchgebogen wird» Die Fördervor-

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richtung 56 wird durch, ein Motoraggregat 68 angetrieben, das durch den Einlaßteil 51 unterstützt und mit der Antriebsrolle 61 durch einen Treibriemen 69 verbunden ist.

Wenn der Motor 68 die Fördervorrichtung 56 antreibt, läuft ausgeflockter Schlamm von der Abgabeschale 45 aus auf das Sieb 60, auf dem der Schlamm zurückgehalten wird, während Wasser durch die Sieböffnungen abläuft. Da sich das Sieb 60 ständig bewegt, bleibt die Fläche, auf der der Schlamm durch die Abgabeschale 45 abgelagert wird, stets relativ sauber» Der Neigungswinkel der Abgabeschale wird zu diesem Zweck entsprechend eingestellte Ua ein weitmaschiges Gewebe aus endlosen laden verwendet wird, läuft Wasser durch das Sieb 60 hindurch mit einer hohen Strömungsgeschwindigkeit von etwa 40 bis 400 ltr je Quadratmeter des Filtergewebes ab, wobei sich die ablaufende Wassermenge danach richtet, auf welche Weise der Schlamm das Ablaufen des Wassers beeinflußt.

Es ist wichtig, daß die suspendierten festen Stoffe zu genügend großen Klumpen vereinigt werden, die die Offnungen des Siebes 60 überspannen. Die Festigkeit des Agglomerate muß genügen, um den mechanischen Beanspruchungen standzuhalten, denen die strömende Aufschwemmung ausgesetzt ist«, Eine solche Kombination einer geeigneten Klumpengröße und einer ausreichenden Festigkeit des Agglomerate wird z.B« erzielt, wenn man die weiter oben genannten Polyelektrolyte verwendet» -

Die Aufschwemmung muß auf dem Sieb 60 vorsichtig in Form eines dünnen Films abgelagert werden, so daß mechanische Beanspruchungen nicht zu einer ^Verkleinerung der Agglomerate derart führen, daß die Agglomerate die Sieböffnungen passieren können. Die Erzeugung eines dünnen Films aus der Aufschwemmung ist erforderlich, damit das v/asser einwandfrei ablaufen kann_o Die G-röße der Sieböffnungen soll in dem weiter oben angesehenen Bereich liegen, denn größere Öffnungen lassen die Agglomerate hindurchtreten, da die

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Festigkeit der Agglomerate nicht ausreicht, um die Sieböffnungen zu überbrücken;'andererseits führt die Verwendung ■· eines Siebes mit kleineren Öffnungen zu einer schnellen Verstopfung des Siebes. Im Bereich der Sieböffnungsabmes— sungen von 0,250 bis 1,419 mm haben die entstehenden Agglomerate eine solche Festigkeit, daß sie die Sieböffnungen überbrücken, doch sind die Öffnungen genügend groß, so daß sie von den Agglomeraten nicht vollständig überdeckt werden*

Die zwischen den Enden des Siebes 60 erhöht angeordnete Rolle 65 bewirkt in der schon beschriebenen Weise, daß das Sieb etwas- nach oben durchgebogen wird· Es hat sich gezeigt, daß dieses Durchbiegen des Siebes zu einem besseren Ablaufen von v/asser durch das Sieb führt, und daß der Schlammkuchen gereckt und aufgerissen wird, so daß eine Erhöhung der Durchsatzgeschwindigkeit erzielt werden kann,, Das auf der Oberseite des Schlammkuchens vorhandene Wasser kann hierbei durch die in dem Schlammkuchen entstehenden Eiase ablaufen_o Auf diese Weise wird der bereits hohe Wirkungsgrad der Vorrichtung 10 weiter erhöht» ·

Das durch die Offnungen des Siebes 60 ablaufende Wasser bzw₀ das primäre Filtrat wird in an dem Einlaßteil 51 befestigten Trögen 70 und 71 gesammelt, die gemäß 3?ig_e 3 unter dem Sieb 60 angeordnet sind» Jeder Trog 70 und 71 ist an seiner Basis mit einer Austrittsleitung 73 versehen« Die Austrittsleitungen 73 sind normalerweise mit einem nicht dargestellten Ablauf verbunden.

Während das Wasser durch die Öffnungen des Siebes 60 abläuft, bewegt sich das Sieb über die Antriebsrolle 61 und an einer auf geeignete "vifeise nahe dem Sieb angeordneten Abstreifschiene 75 vorbei. Die Abstreifschiene ist durch eine Verbindungsschale 76 unterstützt, die ihrerseits auf ■ bekannte Weise am zugehörigen Ende des Auslaßteils 52 befestigt ist. Die Abstreifschiene 75 dient dazu, den teilweise entwässerten Schlamm von der Oberseite des Siebes 60 zu

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entfernen, so daß der Schlamm längs der Verbindungsschale 76 nach unten gleitet und zum Aufnahmeende einer zweiten Fördervorrichtung 80 in Form eines endlosen Siebes gelangt· Durch den Abstreifvorgang wird die Sehlammschicht zerkleinert, so daß der Schlamm weiteres Y/asser abgibt«, das durch die Öffnungen des die fördervorrichtung 80 bildenden endlosen Siebes 81 abläuft. Es sei bemerkt, daß auch der Ue igungswinkel der Verbindungsschale 76 einstellbar ist, so daß die Strömungsgeschindigkeit des Schlamms geregelt werden kann, G-leichzeitig übt die Verbindungsschale eine zusätzliche Entwässerungswirkung dadurch aus, daß sie in einem geringen Ausmaß eine "Aufstauung" des Sehlamms bewirkt, so daß der Schlamm zusammengedrückt und eine weitere Entwässerung erzielt wird. Auch das Sieb 81 ist aus einem Kunststoffgewebe aus endlosen Fäden, z_eB_e dem erwähnten litexmaterial, hergestellt, und die Abmessungen seiner Öffnungen liegen ebenfalls im Bereich von O₉250 bis 1,410 mm, so daß das Wasser schnell ablaufen kann«

Das Sieb 81 erstreckt sich über eine Antriebsrolle 85 und eine angetriebene Rolle 86_s die nahe den Enden des Auslaßteils 52 auf diesem gelagert sind. Ferner sind in dem Auslaßteil 52 zwischen der Antriebsrolle 85 und der angetriebenen Holle 86 drei Paare 90, 91 und 92 von Druckwalzen gelagert. Jedes dieser Druckwalzenpaare umfaßt eine Antriebswalze 93, die oberhalb des oberen Strangs des Siebes 81 angeordnet ist, und eine angetriebene Y/alze 94, die auf der^Unterseite des oberen Siebstrangs angeordnet ist.

Jede Antrieljswalze 93 wird gemäß Fig. 1 durch den Treibriemen 69 angetrieben. Gemäß Fig. 1 sind in dem Auslaßteil 52 Spannrollen 95 gelagert, dmrch die der !Treibriemen 69 ge^en die Antriebswalzen 93 vorgespannt wird. Der Treibriemen 69 läuft über die Antriebsrolle 85 der Fördervorrichtung 80 und von dort aus zur Riemenscheibe des Antriebsmotoraggregats 88.

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Die Druckwalzen jedes der Walzenpaare 9O_? 91 und 92 sind in dem Auslaßteil 52 verstellbar gelagert, so daß ~ es möglich ist, einen fortschreitend höher werdenden Druck¹ auf den Schlamm auszuüben, der durch den oberen Strang des ' Siebes 81 in Richtung auf die Antriebsrolle 85 bewegt wird.-Der Schlamm wird somit zwischen den Walzen der Walzenpaare 90 bis 92 hindurchgeführt und einem zunehmenden Druck ausgesetzt, so daß durch jedes Walzenpaar weiteres Wasser'aus dem Schlamm herausgedrückt wird» ...-..·.

Der Schlamm muß zusammengedrückt werden, um einen höheren Prozentsatz des gebundenen und eingeschlossenen Wassers herauszuquetschen. Dies ist jedoch nicht möglich, wenn die vorstehend beschriebenen Schritte des erfinduhgsgemäßen "Verfahrens nicht in der richtigen Weise durchgeführt, werden» Y/enn aus dem. Schlamm eine μnzureichende Wassermenge abgelaufen ist, besitzt der Schlamm keine ausreichende Kohäsion, und die walzen bewirken entweder, daß der Schlamm durch die Offnungen des Siebes 81 gedrückt wird,"oder daß er sich von den Walzen Yieg. bewegt, statt zwischen ihnen hindurchzulaufen.

In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß der Schlamm: der hier besprochenen Art bei seiner Entwässerung durch das Aufbringen von Druck sein G-efüge so verä ndert, daß er in einem noch größeren Ausmaß verdichtet werden kann₀ Wenn man eine größere Zahl von Druckwalzenpaaren vorsieht, läßt sich somit ein sogar noch höherer Trocknungsgrad erzielen. Man könnte bis zu 6 Walzenpaaren vorsehen, doch hat es sich gezeigt, daß in den meisten lallen drei Y/alzenpaare ausreichen. Yfenn man mehr als 6 Walzenpaare vorsieht, wird nur noch eine geringe weitere Entwässerung erzielt«

Wenn der relativ trockene Schlamm auf dem Sieb 81 ■ über die Antriebsrolle 85 läuft, bewirkt ein an dem Auslaßteil 52 vorgesehener Schaber oder Abstreifer 97._f daß der Schlamm von der Oberseite des Siebes entfernt wird* Der

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entwässerte Schlamm gleitet längs einer Rutsche 98 nach unten zu einem nicht dargestellten Aufnahmebehälter, mittels dessen er auf geeignete Weise beseitigt werden kann.

Das aus dem Schlamm durch die Öffnungen des Siebes 81 der Fördervorrichtung 80 ablaufende Wasser bzw. das zweite Filtrat wird in einem in den Auslaßteil 52 unter dem Sieb 81 eingebauten Trog 99 gesammelte Dieses Wasser läuft aus dem Trog 99 über eine Austrittsleitung 100 ab und wird normalerweise dem weiter oben erwähnten, nicht dargestellten Ablauf zugeführtο

Der Schlammentwässerungsteil 12 der Vorrichtung ist mit einer Vorrichtung 105 ausgerüstet, mittels deren Wasser auf die Siebe 60 und 81 gespritzt werden kann, um die Siebe zu reinigen und ein Verstopfen der Sieböffnungen zu verhindern. Mit Hilfe eines zwischen den beiden Strängen des Siebes 60 angeordneten ersten Spritzkopfes 106, der ständig in Betrieb bleibt, wird eine Wassermenge von etwa 19 bis 23 ltr/min ausgespritzt, während ein zwischen den Strängen des Siebes 81 angeordneter zweiter Spritzkopf 107 nur intermittierend nach Bedarf betätigt wird, wobei etwa die gleiche Wassermenge je Zeiteinheit gegen das Sieb gespritzt wird. Das ausgespritzte Wasser dient dazu, verstopfte Öffnungen der Siebe freizumachen, und dieses Wasser sammelt sich schließlich unterhalb der Siebe in den zugehörigen Sammeltrögen 70, 71 und 99.

Vorstehend wurden neuartige, mit einem höheren.Wirkungsgrad arbeitende Verfahren und Vorrichtungen zum Konzentrieren und Entwässern.von Schlamm beschrieben, wie er bei der Behandlung von Abwasser entsteht. Die Verwendung eines weitmaschigen Filtermaterials ermöglicht es dem abgeschiedenen Wasser, schneller abzulaufen, so daß mit einer höheren Durchsatzgeschwindigkeit gearbeitet und eine söhnelere Behandlung durchgeführt werden kann. Das niedrige Druckgefälle, das nur durch die Schwerkraft hervorgerufen

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wird, erleichtert die Verwendung eines weitmaschigen filtermaterials. Wenn man Koagulationsmittel verwendet, ist es möglich, einen gut aufbereiteten Schlamm mit einem geringen Gehalt an fasern so weit zu konzentrieren, daß ein weitmaschiges Sieb mit gutem Erfolg verwendet werden kann. In diesem Zusammenhang sei bemerkt, daß die bevorzugt zu verwendenden Polyelektrolyte gemeinsame Merkmale haben,-die in ihren kationischen Eigenschaften 'und ihrem sehr hohen mittleren Molekukargewicht bestehen.

Die einfach aufgebaute Vorrichtung nach der Erfindung kann leicht der Entwässerung der verschiedensten Arten von Schlamm angepaßt werden, -Sei manchen Schlammarten ist es z.B, nur erforderlich, dem Schlamm ein Koagulationsmittel beizufügen, bevor das Gemisch unter der Wirkung der Schwerkraft auf ein weitmaschiges Sieb geleitet wird. Sine ausreichende Ausflockung und Konzentration kann hierbei schon ohne die Benutzung eines Vormisch- und Absetzbehälters erzielt werden«

Unter bestimmten Umständen kann bereits eine ausreichende Entwässerung des Schlamms erzielt werden, wenn man nur den das erste Sieb umfassenden Teil der Vorrichtung zum Konzentrieren des Schlamms benutzt. Wenn der entwässerte Schlamm z,3₉ in unmittelbarer Nähe der Vorrichtung verwertet werden soll und der Transport des einen größeren Raum beanspruchenden, etwas weniger stark entwässerten Schlamms keine wesentliche Rolle soielt, kann man das das zweite Sieb umfassende leilaggregat, bei dem der Schlamm verdichtet wird, fortlassen.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß Schlamm in einem solchen Ausmaß entwässert wird, daß sein Gehalt an festen Stoffen z.B. auf bis zu etwa 25$ erhöht wird. Ein solcher Schlamm besitzt einen ausreichenden Troekenheitsgrad, so daß er durch Verbrennen beseitigt werden kann. Wenn eine Entwässerung des Schlamms in diesem Ausmaß erwünscht ist, iann man bei dem zweiten Siebaggregat der Vorrichtung bis zu

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- 15 6 Drueksyalzenpaare- .vorsehen·- ...

Die vorstehende Beschreibung zeigt, daß die einfache und anpassungsfähige Vorrichtung nach der Erfindung benutzt werden kann, um die verschiedensten Schlammarten zu entwässern, wobei eine Einstellung der Vorrichtung mir in einem minimalen Ausmaß erforderlich ist. Die beschriebene Vorrichtung setzt sich aus mehreren Teilaggregaten zusammen, die in üOrm verscniedener Kombinationen benutzt werden können» Eine vollständige Vorrichtung kann mit geringen Kosten hergestellt und.aus-Baukasteneinheiten zusammengesetzt werden, so daß ihre leistung erforderlichenfalls auf einfache Weise dadure3a erhöht werden kann, daß man zusätzliche Teilaggregate vorsieht* _■-

Patentansprüche; 909 842/15 28

Claims

P A T E N T A F S P R Ü C H E

1. J Verfahren zum Konzentrieren und Entwässern von -,.-■- . schlamm durch. Absieben unter der Wirkung der Schwerkraft, dadurch g e k e η η ζ ei c h η e t, dass der Schlamm in ausgefloektem Zustand auf eine Siebvorrichtung aufgebracht und diese kontinuierlich bewegt wird, und dass der durch Ablauf von Schlammwasser durch die Sieböffnungen entwässerte und verdichtete Schlammkuchen von der Siebvorrichtung entfernt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k en η -

ζ e i c hne t , dass der rohe Schlamm zum Ausflocken zuerst mit einem Koagulationsmittel, vorzugsweise einem Poly- * elektrolyten, gemischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η - . zeichnet , dass ein Koagulationsmittel mit einem Polyelektrolyten verwendet wird, der ein hohes Molekulargewicht besitzt und kationisch wirkt,

4. Verfahren nach A_nspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass der ausgeflockte Schlamm vor dem Aufbringen auf die Siebvorrichtung zum Absetzen gebracht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , dass die Siebvorrichtung unter Reckung des sich auf ihr bildenden .Schlammkuchens zum leichteren Ablauf des Schlammwassers durch die Sieböffnungen durchgebogen wird. ·

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6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet , dass der von der Siebvorrichtung entfernte Schlammkuchen auf ein kontinuierlich bewegtes zweites Sieb aufgebracht wird, das durch Vorrichtungen zum Verdichten des Schlamms geführt wird, und dass der entwässerte und verdichtete Schlamm von dem zweiten Sieb entfernt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Sieb zum Verdichten des Schlamms durch mehrere Druckwalzenpaare geleitet wird, mittels deren ein fortschreitend zunehmender Druck auf den Schlamm ausgeübt wird.

8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 7 mit einer Siebvorrichtung, dadurch gekennzeichnet , dass die Siebvorrichtung (56) ein kontinuierlich bewegbares Sieb (60) mit grossen Maschenöffnungen mit Abmessungen im Bereich von 0,250 bis 1,410 mm umfasst und der Siebvorrichtung eine Vorrichtung (45) zum Aufbringen des ausgeflockten Schlamms sowie eine Vorrichtung

(75) zum Entfernen des entwässerten Schlammkuchens zugeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Siebvorrichtung (56) ein zweites kontinuierlich bewegbares Sieb (81) mit einer Vorrichtung

(76) zum Aufbringen des Schlammkuchens sowie mit Vorrichtungen (90, 91» 92) zum Aufbringen eines Verdichtungsdrucks auf den Schlammkuchen des zweiten Siebes nachgesäialtet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9_a dadurch gekennzeichnet , dass die Vorrichtungen (90, 91 > 92) zum Aufbringen des Verdichtungsdrucks mindestens ein Paar von Druckwalzen (93, 94) umfassen, zwischen denen.das zweite Sieb (81) hindurchgeführt ist₀

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11. Vorrichtung nach .Anspruch 10 _s dadurch gekennzeichnet, dass mindestens drei in Siebbewegungsriehtung hintereinander angeordnete Druokwalzenpaare (90, 91» 92) vorgesehen sind, die einen fortschreitend zunehmenden Druck auf den mit dem zweiten Sieb (81) mitbewegten Sehlammkuciien aufbringen.

12. Vorrichtung nach einem der Aiasprüche 9 bis-.1-1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Sieb (60) und dem zweiten Sieb (81) Verbindungsrutsche (76) angeordnet ist, die zur Regelung der Strömungsgeschwindigkeit des Schi amms winkelverstellbar ist_e

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch g e k ennzeichnet , dass der Siebvorrichtung (56) ein Misch- und Absetzbehälter (15) zum Mischen des Koagulationsmittels mit dem Schlamm und zum Absetzen des ausgeflockt-en Schlamms vorgeschaltet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , dass in dem Misch— und Absetzbehälter (15) eine das Ausflocken des Sehlamms unterstützende Mischvorrichtung (40) vorgesehen ist»

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