DE2461663B2

DE2461663B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Feinsieben einer wäßrigen Suspension von Feststoffteilchen

Info

Publication number: DE2461663B2
Application number: DE2461663A
Authority: DE
Inventors: Michael J. Bykowski; Lloyd Ewing
Original assignee: Water Pollution Control Corp
Current assignee: Water Pollution Control Corp
Priority date: 1973-12-26
Filing date: 1974-12-27
Publication date: 1980-12-04
Also published as: FR2255936A1; JPS5820291B2; DE2461663C3; FR2255936B1; GB1497866A; DE2461663A1; JPS50106280A; CA1060351A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feinsieben einer wäßrigen Suspension von Feststoffteilchen bestimmter Korngröße und in bestimmter Konzentration, wobei diese Suspension in das Innere einer stirnseitig geschlossenen Siebtrommel mit vorgegebener Maschenweite eingegeben wird, welche in einem Behälter mit einer bestimmten Geschwindigkeit gedreht wird, wobei der Zufluß in die Siebtrommel bis zum Erreichen eines bestimmten Niveaus innerhalb der Siebtrommel eingegeben wird und der durch du Sieb hindurchgeflossene Durchgang bei Erreichen einer vorbestimmten Höhe innerhalb des Behälters von diesem abgeleitet wird, während der auf der Innenseite des Siebes abgelagerte Rückstand bei der fortlaufenden Drehung der Siebtrommel zusammen mit dieser jeweils an der einen Seite aus den: Flüssigkeitsspiegel aufscsigt und im Bereich des oberen Umkehrpunktes durch von oben aufgegebene Sprühstrahlen in einen sich längsweise im Innern der Trommel erstreckenden Abflußtrog gespült wird, wobei die Parameter, wie Korngröße, Konzentration, Maschenweite etc. aufeinander abgestimmt sind, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.

Aus der FR-PS 20 79 452 ist eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen Verfahrens bekannt Bei der bekannten Vorrichtung läßt sich nicht vermeiden, daß von der Siehtrommel aufgenommene Feststoffteilchen wieder zurück in die wäßrige Suspension fallen. Hierdurch wird die Feststoffkonzentration der wäßrigen Suspension erhöht, so daß sich der Wirkungsgrad nach einer gewissen Betriebsdauer zunehmend vermindert. Es findet eine ständige unnötige Umwälzung eines Teils der zu entfernenden Feststoffteilchen statt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit welchem bzw. mit welcher die Leistungsfähigkeit der Feinsiebung in einfacher Weise erhöht wird.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens

dadurch gelöst, daß zur Verhinderung des Rückfalls von Feststoffteilchen von der Siebtrommel in die Flüssigkeit zurück mit Bezug auf den Behälter ein solcher Überdruck innerhalb der Siebtrommel, wenigstens längs der aufsteigenden Zone des Siebes, erzeugt wird, daß in Abhängigkeit von den Parametern der Wasserfilm auf den Maschen der Siebtrommel geschlossen bleibt.

Hinsichtlich der Vorrichtung, die eine rotierende, stimseitig geschlossene Siebtrommel mit vorgegebener Maschengröße aufweist, die in einen Flüssigkeitsbehälter eintaucht, von dem die behandelnde Flüssigkeit abgezogen wird, während die wäßrige Suspension bzw. Rohflüssigkeit in das Innere der Siebtrommel eingegeben wird, wobei im Bereich des oberen Umkehrpunktes der Siebtrommel oberhalb derselben eine Sprühvorrichtung und unterhalb derselben innerhalb der Siebtrommel ein sich axial erstreckender Abflußtrog vorgesehen sind, wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Einstellung eines Überdruckes im Innern der Siebtrommel gegenüber dem Druck außerhalb der Siebtrommel der Flüssigkeitsbehälter durch eine Haube abgeschlossen ist, und daß der Raum innerhalb der Haube, oberhalb des Flüssigkeitsspiegels, an eine Pnterdruckquelle angeschlossen ist.

Durch die erfindungsgemäße Lösung ist gewährleistet, daß durch das Sieb mitgenommene Feststoffteilchen nicht zurück in die zugeführte wäßrige Suspension bzw. Rohflüssigkeit fallen. Der Wirkungsgrad des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dadurch beträchtlich erhöht

Bevorzugte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Verfahrens- und Vorrichtungsunteransprüchen näher beschrieben.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen einer Vorrichtung mit den Merkmalen der Erfindung an Hand der Zeichnung näher beschrieben.

Es zeigen

F i g. 1 und 2 schematische Darstellungen zur Erläuterung des Unterschiedes zwischen einer Feinsiebung und Filterung bei der Feststofftrennung in flüssigem Medium,

Fig.3a und 3b schematische Darstellungen zur Erläuterung des Problems des Rückfalls von Feststoffteilchen bei der Feinsiebung, wobei Fig.3a eine schematische Stirnaraicht einer Vorrichtung mit Siebtrommel and Fi g. 3b einen Ausschnitt der Siebtrommel in vergrößtertem Maßstab zeigen,

Fig.4 eine Fig.3b entsprechende Darstellung zur Demonstration der Wirkungsweise der Siebtrommel,

Fig.5 eine Vorrichtung zum Feinsieben einer wäßrigen Suspension mit Siebtrommel in perspektivischer Ansicht, teilweise weggebrochen,

F i g. 6 die Vorrichtung gemäß F i g. 5 in Stirnansicht,

F i g. 7 die Vorrichtung gemäß F i g. 5 in Seitenansicht, teilweise weggebrochen,

F i g. 8 eine gegenüber der Vorrichtung gemäß F i g. 5 geringfügig abgewandelte Ausführungsform einer entsprechenden Vorrichtung in Seitenansicht,

F i g. 9 eine graphische Darstellung der Abwasserbelastung über den Zeitraum eines Tages,

Fig. fö eine Kontrollvorrichtung für die Vorrichtungen gemäß F i g. 5 und 8,

Fig. 11 und 11a weitere Ausführungsformen einer Vorrichtung zum Feinsieben einer wäßrigen Suspension in schematischer Darstellung,

Fig. 12 eine Kontrollvorrichtung für die Ausführungsformen gemäß dt ,1 F i g. 11 und 11 a,

Fig. 13, 14 und 15 noch weiter abgewandelte Ausführungsformen einer Vorrichtung für die Feinsiebung einer wäßrigen Suspension bzw. Einzelheiten derartiger Vorrichtungen, und

F i g. 16 eine graphische Darstellung der Leistung der Siebtrommel bei unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten, mit und ohne Überdruck innerhalb der Siebtrommel. Fig. 1 zeigt ein gewebtes Drahtfilter 1, welches eine

ίο Flüssigkeit 2 filtert In der Flüssigkeit sind Partikel 3 unterschiedlicher Größe dispergiert Über dem Filter 1 hat sich eine Schicht von Partikeln 4 abgelagert, die also einen Filterkuchen bildet Der Filterkuchen bzw. die abgelagerten Partikel 4 bilden ebenfalls einen Filter, welcher die Partikel 3 aus der Flüssigkeit 2 zurückhält Damit der Filterkuchen 4 den hauptsächlichen Filterfaktor zum Ausfiltern der Partikel 3 aus der Flüssigkeit darstellt muß der Filtervorgang so eingerichtet sein, daß der Hauptteil der zu filternden Flüssigkeit ziemlich leicht durch den Filterkuchen hindurchgelangt Die gefilterte Flüssigkeit tritt auf der ^reinen Seite 5 des Filters in Richtung der Pfeile 6 aus.

Bei der Feinsiebung, auf die sich die Erfindung bezieht handelt es sich dagegen nicht um eine Filterung.

Das Schema der Feinsiebung ist in Fig.2 gezeigt Bei der Feinsiebung sieht man eine im Vergleich zur Feststoffmenge so große Siebfläche vor, daß der Hauptteil der Flüssigkeit durch das Sieb hindurchgeht, bevor sich ein Filterkuchen bilden kann. Das Gewicht der pro Flächeneinheit auf dem Sieb abgelagerten Masse (trocken gewogen), jeweils zwischen zwei Waschungen des Siebes, unter Außerachtlassung des weiter unten noch diskutierten »Rückfalls« wird als »Feststoffbelastung« bezeichnet Beim Sieben — im Gegensatz zum Filtern — ist die Belastung typisch weniger als 0,5 mg/cm², jedoch bei Feststoffen mit günstiger Form, Dichte und anderen Eigenschaften, kann die Belastung bis 1 mg/cm² sein. Bei relativ schweren Feststoffen, die nur relativ wenig Wasser absorbieren und bei Verwendung von Sieben mit ziemlich großer Sieböffnung (innerhalb der später noch gegebenen Maße) kann die Feststoffbelastung bis auf

2 mg/cm² ansteigen.

Bei einer Flüssigkeit 2 aus der biologischen Stufe einer Abwasseraufbereitung befinden sich kleinste Teile

3 in Suspension, von denen sich einige Teüchen 3a agglomeriert haben. Die öffnungen in dem Siebtuch 1 können in der Größenordnung von etwa 140 Mikron sein; diese Größe der Öffnungen wird so ausgewählt,

so daß sie kleiner sind als die durchschnittliche Größe des Hauptteils der Agglomerate und der einzelnen dispergieren Teilchen. 3er Zufluß kann einen wesentlichen Anteil einzelner Teilchen in der Größe von 10 Mikron oder weniger und einen wesentlichen Prozentsatz von agglomerierten Teilchen der Größe 50 Mikron oder größer haben. Die Konzentration von Feststoffin im Zufluß kann 20 Teile pro Million sein, und dieser Gehalt kann durch Mikrosiebung auf eine Konzentration von 10 Teile pro Million reduziert werden.

Wegen des großen Flüssigkeitsanteils im Vergleich zum Feststoffanteil im Zufluß, abgesehen von der kleinen Pafdkelgröße, ist die Bildung eines Filterkuchens mit solch feinen Partikeln unter dieben Umständen praktisch unmöglich. Es tritt daher hier nicht das

b5 Problem auf, die Flüssigkeit durch einen »Filterkuchen« mit größerer Geschwindigkeit hindurchzutreiben. Vielmehr ist es bei der Feinsiebung so, daß das Siebtuch bzw. die Siebtrommel zur Entfernung anhaftender Teilchen

gereinigt wird, kurz vor oder kurz nachdem im wesentlichen alle Sieböffnungen blockiert sind.

F i g. 3a illustriert die bekannte Technik zur Reinigung des Siebtuches sowie einiger damit zusammenhängender Probleme. Wie ersichtlich, zeigt Fig.3a einen Querschnitt durch die Siebvorrichtung mit Siebtrommel 12 und Drehachse 11.

Der Zufluß, also die verdünnte wäßrige Suspension, tritt durch einen passenden Einlaß 13 ein. Die Trommel 12 ist in einem Behälter 16 gelagert und in diesem zum m Teil eingetaucht. Der Zufluß durchsetzt das Sieb, wobei der Siebrückstand auf der Innenseite des Siebes abgelagert wird und die Flüssigkeit in den Raum 15 innerhalb des Behälters 16 eintritt. Der Abfluß fließt über die oberen Kanten 17 oder ein passendes Wehr in π einen Sammelbehälter. Meist wird der Flüssigkeitsspiegel 25 im Tank auf vorgesehener Höhe gehalten durch passende Mittel, die ein automatisches Niveaukontroiisystem umfassen mögen. Das Flüssigkeitsniveau 23 innerhalb der Trommel weist gegenüber demjenigen außerhalb eine Differenz »d« auf; dieser Niveauunterschied variiert je nach Belastung, Trommelgeschwindigkeit. Größe, Gestalt und Flächenanteil der Sieböffnungen, sowie auch in Abhängigkeit von dem Agglomerationsgrad der Teilchen und anderen Faktoren. 2~>

Beim Umlauf der Siebtrommel hängen die Teilchen, die sich zunächst unten auf dem Sieb abgelagert haben, wenn sie aus der Flüssigkeit aufsteigen und sich zum oberen Umkehrpunkt 28 bewegen, an der Unterseite des Siebes. Die Partikel liegen also zuersi auf dem Sieb in (im unteren Teil) und sodann hängen sie an dem Sieb (wenn sie den oberen Bereich der Umlaufbahn des Siebes erreicht haben). Im allgemeinen haften die Partikel 4 ausreichend fest an dem Siebtuch, so daß sie in der umgekehrten Position hängen bleiben. Daher kann r> das Siebtuch im oberen Umkehrpunkt 28 freigespült werden. Mittels Düsen 18 (Fig. 3a) wird ein starker Wasserstrom 19 auf das Siebtuch gerichtet. Der durch das Sieb hindurchdringende Wasserstrom 20 die anhaftenden Partikel ab und trägt sie in einen Abfiuß-Trog 21 mit Seitenwänden 22, der in Längsrichtung der Siebtrommel oberhalb der Flüssigkeit angeordnet ist. Die abgespülten Feststoffe nebst Spülwasser werden im Abflußtrog 21 abgeführt.

Die Leistungsfähigkeit der herkömmlichen Feinsiebung wird durch »Rückfall« von Feststoffteilchen 4 beeinträchtigt. Im ansteigenden Bereich der Siebtrommel fallen einige der anhaftenden Teilchen 4 zurück in den Siebpool 14. Dadurch steigt die Konzentration im Siebpool an, wvj mit die Leistungsfähigkeit abnimmt. Dieses Problem ist bisher nicht beachtet und daher auch nicht gelöst worden.

In Fig.3a, 3b rotiert die Siebtrommel 1 in Richtung des Pfeiles r, im Punkt 26 taucht das Siebtuch aus der Flüssigkeit auf. Fig.3b zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus diesem Auftauchbereich. Gemäß F i g. 3b weist das gewebte Sieb 1 Kettdrähte 30 und Schußdrähte 31 auf, die bei 26 aus dem Flüssigkeitsniveau 23 auftauchen. In dem Bereich S'—5" divergieren die Geschwindigkeitvektoren des am Sieb anhaftenden Wasserfilmes und des im Pool 14 verbleibenden Wassers. Die resultierende Strömung C (F i g. 4) sucht die anhaftenden Teilchen vom Sieb freizuspülen; ein Teil der Partikel 4a bleibt haften, andere Partikel Ab werden fortgerissen. Es besteht die Tendenz zu einem hydraulischen Druck in der Zone 5'— S", um die Partikel Ab an dem Sieb 1 zu halten, jedoch nimmt der hydraulische Druck bei S' — an der Oberfläche — auf Null ab, so daß dort relativ starke Diversen/, bzw. Strömung herrscht. An dem Sieb 1 sind viele Offnungen durch Partikel 4 besetzt, es sind jedoch noch freie oder teilweise freie öffnungen 8 vorhanden, von einigen wurden zuvor die Partikel Ab abgeschwemmt. Wasserfilme 32eund 32/werden vom Sieb nach oben mitgezogen. Bei der jeweils fortlaufenden Drehung wird der äußere Wasserfilm 32e nach innen hindurchsickern, wie die Pfeile »g« andeuten (Fig.3b). Vorzugsweise gelangt dieses Wasser durch die Freien Sieböffnungen hindurch. Dadurch schwillt der innere Wasserfilm 32/ an verschiedenen Stellen 34 an, so daß dadurch weitere Partikel Ac losgelöst werden. Fs lösen sich schließlich Tropfen 35 vom Sieb ab, welche Partikel 4c mit sich in den Trommelpool 14 reißen; die schon gesiebten Teilchen gelangen also wieder in die zu siebende Flüssigkeit, wodurch die Leistungsfähigkeit vermindert wird.

Eine andere Quelle für innere und äußere fließende Wasserfilme zeigt 3a. Und zwar dringt ein Teil des Spülwassers 19 nicht direkt durch das Filtertuch hindurch, sondern ein Teil fließt außen und innen in Umfangsrichtung des Siebes (Pfeile 24ej nach unten. Diese Wasserfilme 24a 24e, die der Trommeldrehung entgegenströmen, dürften die Haftung von Teilchen ebenso beeinträchtigen und Teilchen von dem Sieb ablöse.,-, wie die von der Flüssigkeit nach oben mitgezogenen Filme 32/ und 32e bei F i g. 3b. Wenn jedoch die Umfangsgeschwindigkeit der Siebtrommel groß genug ist, siellen die Wasserfilme 24c, 24/ kein größeres Problem dar. Auch hängen diese Wasserfilme 24e, 24/von der Art der Spülung ab.

Die Lösung dieses Problems ist in F i g. 4 schematisch dargestellt. Und zwar wird ein gewisser Überdruck P1 auf die Innenseite des Siebes wenigstens in dem aufsteigenden Bereich der Siebfläche ausgeübt. Innen ist also ein etwas höherer Druck als außen, die Druckdifferenz von innen nach außen ist positiv. Dieser Überdruck hält die Partikel an der Innenseite des Siebes fest und verhindert ein Rücktropfen.

Der kontrollierte Überdruck wird vorzugsweise nur in dem aufsteigenden axialen Bereich des Siebes — der aufsteigenden Siebzone — vom Auftauchpunkt 26 bis zum Punkt über dem Sammeltrog 21 angewendet. Zu diesem Zweck kann z. B. eine axiale Trennwand in dem Siebraum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 23 vorgesehen sein — die natürlich in die Flüssigkeit eintaucht Der gewünschte begrenzte Überdruck kann allerdings auch gleichmäßig in dem gesamten Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels vorgesehen sein. In sehr praktischer Weise kann der begrenzte Überdruck durch ein Gebläse erreicht werden, indem Blasdüsen in der gewünschten Richtung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 23 angeordnet sind. Wenn die ganze Siebvorrichtung in einem Gehäuse eingeschlossen ist und die Siebtrommel gegenüber ihrem Außenumfang abgeschlossen ist, kann die Druckdifferenz bzw. der Überdruck in der Siebtrommel gegenüber ihrem Außenumfang abgeschlossen ist, kann die Druckdifferenz bzw. der Überdruck in der Siebtrommel auch dadurch erreicht werden, daß Luft aus dem äußeren Gehäuse abgesaugt wird. Der Druck darf natürlich nicht wahllos angewendet werden.

Um den Rückfall zu verhindern, muß der Druck so eingestellt werden, daß der Eintritt des äußeren Wasserfilmes bzw. Filme 32e und 24e verhindert bzw. verzögert wird. Gleichzeitig soll jedoch der Luftdruck so begrenzt werden, daß die Luft nicht durch das Sieb

hindurch nach außen strömt, wenigstens nicht in denjenigen Bereichen, in denen die Gefahr eines Zurücktropfejis bzw. Rückfalls besteht. Der Überdruck ist also derart begrenzt, daß der Wasserfilm an von Partikeln nicht besetzten Sieböffnungen nicht zerrissen wird.

Auf diese Weise wird also gemäß der Erfindung ein Überxi.uck im Innern des Siebes angewendet, der ausreicht, um den Rückfall von Teilchen von dem aufsteigenden Siebumfang ganz wesentlich zu vermindern. Bei herkömmlichen, gebräuchlichen Feinsiebmaschinen kann der erforderliche Überdruck angegeben werden mit ungefähr 2.5x10 ⁴ bis ungefähr 150*10 * bar. vorzugsweise 2,5 χ 10-⁴ bis 75 χ 10 ⁴ bar; es ist aber auch an einen Betrieb mit mehr als 150x ΙΟ-⁴ bis 254 χ 10 ⁴ bar zu denken.

Von Bedeutung sind ferner weitere Maßnahmen und Vorrichtungen zur Behandlung agglomerierender Teilchen. Zum Beispiel kann der überdruck nur während Spitzenbelastungen angewendet werden und/oder erhöhter Spülwasserdruck wenigstens zeitweise bzw. wenigstens während der hauptsächlichen Zeit der Anwendung des Überdruckes; auch kann der Spülwasserstrom seitlich versetzt werden, um einen Aufbau des Überdruckes in der Waschzone zu verhindern.

Daraus ergibt sich eine Reihe von später beschriebenen Vorteilen. Insbesondere wird die Feststoffkonzentration in dem Siebpool vermindert und damit die Leistung erhöht.

Bevor nun Ausführungsbeispiele und Einzelheiten nähei beschrieben werden, soll noch einmal im einzelnen auf die Theorie eingegangen werden. Hingewiesen wird hierzu auf die F i g. 3a, 3b und 4. Die F i g. 4 entspricht der F i g. 3b, jedoch mit Anwendung eines Überdruckes im Innern der Trommel. Durch diesen Überdruck werden die Strömungen und Bewegungen wie gezeichnet geändert bzw. verhindert.

Der Druck P\ im Innern der Trommel ist größer als der Druck /Ό außerhalb der Trommel. In Fig. 3b war der hydraulische bzw. hydrostatische Druck in dem Auftauchpunkt 5' gleich Null, bei F i g. 4 ist er entsprechend der Druckdifferenz größer. Dies trifft zu, ob nun der Flüssigkeitsspiegel 23 innerhalb der Trommel unterhalb oder oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 35 außerhalb der Trommel liegt. Es ergibt sich somit eine größere Haftkraft im Bereich 5'-5". Die Partikel 46, die in Fig.3b abgeschwemmt werden würden, werden nun bei F i g. 4 anhaften.

Der angewendete Überdruck wirkt auch den Wasserströmen g (Fig.3b) entgegen oder kehrt die Strömung um in Richtung der Pfeile H(F i g. 4). Obwohl freie Sieböffnungen in der aufgetauchten Siebfläche vorhanden sind, verhindert also die Druckdifferenz Pi-Po ein Diiirchsickern des äußeren Wasserfilmes 32e Es bleiben also mehr der am Sieb abgelagerten Teilchen haften, bis sie oberhalb des Troges 21 abgespült werden. Entsprechend ist der Rückfall vermindert und also die Durchsatzleistung erhöht

Im Vergleich mit der Filterung wird aber der Druck in anderer Wehe angewendet und damit eine andere Arbeitsweise erzielt Angenommen, in dem Bereich des inneren bzw. äußeren Flüssigkeitsspiegels sei eine Kraft bzw. ein Druck Δ H erforderlich, um die Flüssigkeit durch das Sieb zu treiben. Die Durchsatzleistung der Feinsiebmaschine ist dann von diesem 4//begrenzt der seinerseits vom Aufbau, den Eigenschaften des Siebes und der Qualität des Zuflusses usw. abhängt

Durch den Überdruck wird die Feststoffkonzentra-

tion in dem Siebpool vermindert, womit auch ΔΗ beziehungsweise die zum Durchsetzen der Flüssigkeit durch das Sieb erforderliche Kraft vermindert wird. Damit wird bei einem bestimmten ΔΗ eine größere Durchsatzleistung erreicht.

Es werden nun weitere Einzelheiten beschrieben. Ein Tank oder Bottich 42 bildet den Behälter für den Tankpool 43 (F i g. 7). In den Stirnwänden 45a, 456 und innerhalb der Haube 49 sind Achslager 47a, 47b, in denen die Feinsiebtrommel 53 rotiert. Die Haube 49 verhindert ein Herausspritzen oder Herausschleudern von Flüssigkeit.

In der Stirnwand 45a ist der Einlaß 51, der in den Trommelpool 54 einmündet, innerhalb der Trommel, in Längsrichtung, unterhalb des Umkehrpunktes 28 ist ein Abflußtrog 55/57 vorgesehen, der über eine Leitung 59 in der Stirnwand 456 verbunden ist.

Oberhalb des oberen Umkehrpunktes, also auch oberhalb des Abnuuiiugc» jj, a'tici üiiicrnüib der Haube, sind Sprühmittel 61 vorgesehen.

Gemeint ist eine Leitung 63 mit einer Vielzahl von Sprühdüsen 65. Als Sprühdüsen 65 werden vorzugsweise selbstreinigende Düsen verwendet. Diese Düsen haben einen federbelasteten Kolben, der die Auslaßöffnung zur Bildung eines Sprühstrahls verkleinert, wenn Wasserdruck auf den Kolben aufgegeben wird. Wird der Wasserdruck vermindert oder abgestellt, zieht sich der Kolben zurück, und die Düse öffnet sich zwecks Reinigung.

Das Spülwasser kann von außerhalb des Systems herkommen, gemäß F i g. 5 - 7 ist jedoch eine Spülpumpe 67 vorgesehen, welche Spülflüssigkeit aus dem Behälter 43 ansaugt und über eine Leitung 69, Leitung 63 und Düsen 65 auf das Sieb schickt. Mittels eines Drosselventils 271 kann der Druck der Düsen 65 eingestellt werden.

Die Pumpe 67 kann eine Zentrifugalpumpe sein; vorzugsweise ist die Pumpe auf zwei oder mehr unterschiedliche Lieferdrücke einstellbar. Die Siebtrommel 43 wird durch einen Motor 73. eine Welle 75 und ein Ritzel 77 angetrieben; die Ritzel kämmen mit einem Zahnkranz 79 an je einem Ende der Trommel 53. Das Sieb 83 selbst kann herkömmlicher Art sein. Vorzugsweise wird ein Mikrosieb mit perforiertem Tragglied, Schildertuch mit zwischengewebten Litzen oder Streifen verwendet, welche Öffnungen bilden, die kleiner als die öffnungen in dem perforierten Tragglied sind, wobei ferner eine Lage zum Festhalten des Filtertuches mit dem Tragglied vorgesehen ist. Das Siebtuch ist also von einem Tragglied mit größeren öffnungen getragen. Die Befestigungslage ist gewöhnlich aus festem Material gebildet, welches wenigstens vor der Befestigung weich oder erweichbar ist unter Bedingungen, weiche das Material des Filtertuchs nicht ausdehnen oder beeinträchtigen. Die Befestigungslage hat einen äußeren Bereich, der festverbunden ist mit dem Tragglied und einen inneren Bereich mit Teilen, die sich hindurcherstrecken und wenigstens teilweise überlappen mit einer ausreichenden Anzahl von Drähten oder Streifen des Filtertuches, so daß das Tuch sicher mit dem Tragglied verbunden ist

Gemäß F i g. 5 und 6 hat eine der Seitenwände des Tanks 42 ein Oberlaufwehr 85 für das gefilterte reine Filtrat, an den eine Auslaßleitung 89 anschließt

An einer das eine Siebtrommellager abdeckenden Deckplatte 91 ist eine Konsole 90 vorgesehen, auf der ein Gebläse 93 mit Antriebsmotor und Einlaß 95 und Auslaß 96 vorgesehen sind. Die Blasluftleitung erstreckt

sich durch eine wasserdichte Verbindung durch die Platte 91 und im Inneren der Vorrichtung über Leitungsstücke 97, 98 in die Auslaßleitung bzw. den Auslaß 100(Fig. 7).

Die Trommel 53 ist an ihren Enden durch Wandungen 81 wasserdicht verschlossen. Zwischen den Trommelachsen 101a und 101 b und den Lagern 47a und 47b ist wasserdichter Sitz oder eine Packung vorgesehen. Zwischen dem Innemraum der Trommel und den äußeren Atmosphäre besteht im allgemeinen keine Verbindung, es ist also ein Verschluß innerhalb der Einlaßleitung 51 sowie des Schlammauslasses 59 vorgesehen. Zu diesem Zweck kann jeweils ein Heberrohr, also Rohrkrümmer, vorgesehen sein.

Die Sieböffnungen des Siebes 83 sind ausreichend klein und die Oberflächenspannung der das Sieb bedeckenden Wasserfilme sind ausreichend groß, so daß ein begrenzter Überdruck in dem Siebinnenraum _·!·· — !·· J_- „ n..,**.»_A Q'l ttr^ri Ar*— Dlni>iini>i.|nl,tlinn 1 Λ/ll llllll^lS UkI I UllipV. -*.# UIlU VlVl uiujiwi t iviiiung avw aufrechterhalten wird. Diese Luftdruckdifferenz ist getrennt und wirkt zusätzlich zu der Druckdifferenz ΔΗ (Fig.3a) zwischen der Flüssigkeit im Innern der Trommel und außerhalb der Trommel. Der Luftdruck innerhalb der Trommel wird so eingestellt, daß die Luft nicht durch das Sieb 83 nach außen durchbrechen kann.

Wahlweise kann die Luftdruckdifferenz auch gemäß F i g. 8 — also durch Absaugen von Luft aus dem Gehäuse — erzeugt werden. F i g. 8 entspricht im großen und ganzen F i g. 7; gleiche Teile haben gleiche Bezugszeichen. Es ist ebenfalls ein Gebläse 93 vorgesehen, .licses ist jedoch ein Sauggebläse, es saugt Luft aus dem Zwischenraum zwischen Trommel und Gehäuse ab. Das Gebläse 53 sitzt auf der Stirnwand 456, sein Einlaß 95 steht in Verbindung mit dem Raum /wischen Trommel und Gehäuse.

Beim Absaugen gemäß F i g. 8 benötigt man weniger Leitungen im Innern der Trommel (Rohrstücke 99, 98 entfallen). Andererseits sind beim Absaugen (Fig.8) Dichtungsmittel zwischen Gehäuse und Anschlußleitungen erforderlich, und es tritt Korrosion auf, insbesondere wegen mitgerissener Wasserteilchen von den Sprühstrahlen 65. SeRA« wenn ein korrosionsgeschütztes Gebläse 93 vorgesehen wird, ist dennoch die Ausbildung gemäß F i g. 7, also mit Überdruck im Innern der Trommel, besser. Der Auslaß 100 gemäß F i g. 7 und der Einlaß 95 gemäß Fig.8 liegen oberhalb des höchsten Wasserspiegels.

Sprühmitnel 61 und Sprühdosen 65 sind herkömmliche Mittel. Der Hauptteil des Waschwassers soll möglichst zugleich in den Trog 57 durch das Sieb hindurch gelangen. Jedoch erreicht ein Teil des Waschwassers den Trog nicht Etwas Waschwasser dringt nicht durch das Sieb hindurch, sondern bildet einen außerhalb strömenden Film und gelangt so in den Tankpool 43. Ein anderer Teil des Waschwassers dringt zwar durch das Sieb hindurch, rinnt dann aber als innerer Film längs des Siebes nach unten und gelangt in den Siebpool 54. Dabei werden am Sieb haftende Teilchen gelöst Der Hauptteil der anhaftenden Teilchen wird unmittelbar in den Trog geschwemmt

Der Oberdruck im Innern der Trommel IaBt einen größeren Anteil des Spülwassers auf dem Außenumfang der Trommel fließen. Auch mag ein Anteil des inneren Wasserfilmes nach außen getrieben werden. Dies ist im allgemeinen unschädlich, insbesondere wenn die zu siebende Flüssigkeit keine agglomerierten Teilchen aufweist Dies sind Gruppen von zusammenhaftenden Teilch zn, die durch das Spülwasser auseinandergebro

chen werden können, wobei ein bedeutender Anteil dieser Teilchen kleiner als die Sieböffnungen ist. Ein Wasserstrom von innen nach außen kann einige dieser kleineren Teile mit nach außen tragen, womit die Güte der Siebung beeinträchtigt wird (wenn man es weniger auf die Trennung in Korngrößenklassen, sondern vor allem auf die Entfernung aller Teilchen überhaupt abgesehen hat). Die Siebgüte ist der Anteil der entfernten Teilchen an den insgesamt im Zufluß enthaltenen Teilchen. Wenn der Anteil der genannten kleineren Teilchen nicht zu groß ist, können die Vorrichtungen eine größere Belastung, also eine größere Menge an Feststoffen pro Zeiteinheit entfernen als die Vorrichtungen nach dem Stand der Technik. Man kann sagen, daß die Vergrößerung der Durchsatzleistung bzw. der Entfernung von Feststoffen sehr viel wichtiger sind als die evtl. Verminderung der Siebgüte, die bei Anwesenheit von kleinen, durch das Sieb

Wenn jedoch der Zufluß einen entsprechenden Anteil an agglomerierten Teilchen enthält, kann die Siebgüte verbessert werden durch eine oder mehrere der nunmehr an Hand Fig.9-15 beschriebenen Maßnahmen. So kann der Überdruck nur während Spitzenbela-

2ι stungen der Siebvorrichtung vorgesehen sein oder aber der Druck der Spülflüssigkeit kann während der Erhöhung des Innendrucks erhöht werden oder die Zone der Spülung kann seitlich versetzt werden bzw. der erhöhte Innendruck kann ferngehalten werden von

so dem jeweils durch die Waschzone hindurchtretenden Bereich des Siebes. Diese Maßnahmen können auch in Kombination angewendet werden.

Anwendung des Überdruckes nur während Spitzenbelastungen ist sehr vorteilhaft für städtische Abwasseranlagen. Wird der erhöhte Innendruck in dem Siebzylinder nur zu Zeiten der Spitzenbelastung aufgebaut, wird also zur Zeit der Spitzenbelastung die Durchsatzleistung entsprechend vergrößert, so kann die erforderliche Reservekapazität der Anlage (und das dafür erforderliche Investitionskapital) kleiner sein. In diesem Zusammenhang wird auf F Ί g. 9 wwiesen.

Die X-Achse ist in die 24 Stunden des Tages eingeteilt Auf der V-Achse ist die Belastung aufgetragen in Millionen Litern Zufluß pro Tag. In den frühen Morgenstunden ist die Belastung gering, die Belastung nimmt dann zu; morgens gibt es eine Spitzenbelastung M. Abends gibt es ebenfalls eine Spitzenbelastung e, an die sich eine geringere Belastung bis Mitternacht anschließt Die meisten Anlagen haben ähnliche

so Belastungskurven. Jedoch kann z. B. ein plötzlicher schwerer Regenfall eine ungewöhnlich hohe Spitzenbelastung bringen, siehe den Flächenanteil R, insbesondere wenn Regenwasser von den Dächern in die Abwasserkanalisation gelangt o. dgl.

Die Abwasseranlagen sind so ausgelegt, daß sie die täglichen Spitzenbelastungen verkraften können. Bei einem Abwasseranfall gemäß F i g. 9 würde die Anlage dementsprechend etwa für 1,5 Millionen Liter ausgelegt sein. Das heißt, daß die Anlage während des größten Teiles des Tages nur zum Teil ausgelastet ist

Bei Anwendung der Erfindung kann man ohne weiteres eine Steigerung der Durchsatzleistung des Mikrosiebes um das Anderthalbfache bis Zweifache erwarten — ohne größere Mehrkosten. Die Siebvor-

■:>5 richtung braucht dann nur für etwa 1 Million Liter ausgelegt zu sein. Wenn der Zufluß entsprechend viel agglomerierte Teilchen enthält, kann die Anlage mit automatischen Kontrollvorrichtungen versehen sein,

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weiche den Überdruck im Innern der Trommel nur bei Spitzenbelastungen, sei es der Spitzenbelastung M, R oder £, einschaltet. Wenn also die Belastung unterhalb 1 Million Liter liegt, wird der Überdruck abgeschaltet und die Anlage arbeitet mit größerer Reinheit (Wirksamkeit). Im Durchschnitt ergibt sich dann eine durchschnittlich ausreichende Reinheit bzw. Wirksamkeit

Mehr noch, eine zu 13 Millionen Litern ausgelegte herkömmliche Anlage könnte eine Spitzenbelastung durch plötzlichen Regenfall (R) nicht verkraften, so daß eine entsprechende Abwassermenge ungesiebt in einen Fluß oder See eingegeben werden müßte. Dank der beschriebenen Vorrichtung werden diese Vorfälle vermindert, da eine große Kapazitätssteigerung in Reserve gehalten ist. Selbst wenn man also einen relativ großen Überdruck anwenden muß, um mit einer hohen Spitzenbelastung fertigzuwerden, wobei dann relativ viel Teilchen in das Filtrat mitgehen, so ist dies doch weit besser, als wenn diese Snitzenbelastung ungefiltert in den Vorfluter gelangen würde.

Eine Steuervorrichtung dieser Art zeigt Fig. IO schematisch. Im Tank 105 dreht sich die Siebtrommel 106. Der Tank enthält einen Tankraum bzw. Tankpool

107 mit Spiegel 109, in der Siebtrommel ist der Siebpool

108 mit Spiegel 110. Das Sieb wird durch Sprühvorrichtung 112/113 gewaschen; Waschwasser und abgespülte Teilchen gelangen in den Abflußtrog 111. Der Überdruck wird durch ein Gebläse 114 mit Leitung 115 und Auslaß 116 erzeugt. Die Steuerung spricht an auf eine oder mehrere Größen der Belastung (Feststoffkonzentration im Zufluß und/oder Zuflußmenge pro Zeiteinheit). Die Steuervorrichtung mag ein Ausströmrohr bzw. Rohr 117 mit einem geschlossenen unteren Ende 120 und eine öffnung im herausragenden oberen Ende 118, sowie mit einem Schlitz 119 im Bereich des Wasserspiegels 110 aufweisen. Die wirksame Fläche der Zuflußöffnung 119 ist also durch den Flüssigkeitsspiegel 110 in dem Trommelpool 109 gesteuert, so daß an der Einlaßöffnung 119 ein größerer Druckabfall auftritt, wenn sich der Spiegel 110 erhöht Dieser Anstieg des Druckabfalls bewirkt einen Druckanstieg innerhalb der Trommel 106 (durch entsprechende Steuermittel). Das Gebläse ist (selbstverständlich) so ausgelegt, daß es den höchsten Spitzendruck liefern kann, der auftritt, wenn der Spiegel UO den Eintrittsschlitz 119 völlig verschlossen hat

Da der Flüssigkeitsspiegel 110 in der Trommel 108 bei steigender Belastung ansteigt, und demgemäß auch der Druckabfall an dem Einlaßschlitz 119 ansteigt, steigt dementsprechend auch der Oberdruck in der Trommel über dem Spiegel HO an; wie gewünscht wird also der angewendete Überdruck in Abhängigkeit von der Belastung erhöht oder erniedrigt Die gleiche Regelung bzw. Steuerung kann auf vielfältige andere Weise erzielt werden. Zum Beispiel kann ein Schwimmerhebel vorgesehen sein, der entsprechend seiner Stellung ein elektrisches Steuersignal abgibt Das Steuersignal wird einem Regler eingegeben, der bzw. dessen Stellglied den Ventilator 115 entsprechend im Sinne höheren oder niederen Drucks verstellt Bei geringer oder normaler Belastung kann das Gebläse ausgeschaltet sein und bei ansteigender Belastung und damit Ansteigen des Flüssigkeitsspiegels wird das Gebläse eingeschaltet und dann mehr und mehr höhergefahren. Es kann allerdings auch vorgesehen sein, daß das Gebläse 114 ständig mit gleicher Geschwindigkeit und gleichem Druck arbeitet daß aber ein regelbarer Auslaßschieber vorgesehen ist

Die Regelung kann auch in Abhängigkeit von anderen Größen, wie z. B. zufließende Menge pro Zeiteinheit oder Feststoffkonzentration oder Viskosität erfolgen.

Ein bevorzugtes Kontrollsystem ist in Fig. 11, Ha und 12 gezeichnet, wonach Überdruck ebenfalls nur bei Spitzenbelastung angewendet wird. Dabei wird auch der Spülwasserdruck erhöht. Eine periodische Erhöhung des Spülwasserdruckes kann aber auch aus anderen Gründen zweckmäßig sein, z. B. um zeitweise

ίο das Sieb zu reinigen.

Fig. II, 11a zeigen eine Mikrosiebvorrichtung 141 mit einem Tank oder Bottich 142, einem Tankpool 143, der durch Seitenwände 145a, 1456 begrenzt ist; in den Traglagern 147a, 147i> rotiert die Mikrosiebtrommel

\-, 153. (Nicht gezeigte Mittel sind zum Drehantrieb der Siebtrommel vorgesehen.) Es ist ebenfalls ein Überlaufwehr, ein Überlaufbehälter und ein Auslaß vorgesehen, um den reinen Überlauf (das Filtrat) abzulassen.

Durch eines der Lager (links) erstreckt sich eine Zuflußöffnung 151, wodurch ein Zuflußbehälter 152 mit dem Inneren der Trommel 154 verbunden ist. Der Behälter 152 ist zur Atmosphäre offen. Innerhalb des Zuflußbehälters 152 sind zwei Schalter 175, 177 angeordnet. Die Schalter werden durch Schwimmer 175a, 177a betätigt. Die Schwimmer hängen in zwei unterschiedlichen Höhenlagen oberhalb der Zuflußöffnung 151.

Innerhalb der Siebtrommel ist der Abflußtrog 157 angeordnet, ein Anschlußrohr erstreckt sich durch den

jo anderen (rechten) Lagerring hindurch, wobei eine wasserdichte Drehverbindung angewendet ist Der Auslaß des Gebläses 150 ist an das Fallrohr 155 angeschlossen.

Da dieser Strömungsquerschnitt im normalen Betrieb

j5 nur teilweise durch die Flüssigkeit für die Luft verschlossen ist, steht der Auslaß des Gebläses über dem Raum 173 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in Verbindung mit der freien Atmosphäre; d. h. das Gebläse arbeitet zwar, aber es herrscht kein Überdruck bei Normalbetrieb.

Wie zuvor sind eine Spülvorrichtung 161 mit einem Rohr 163 und Düsen 165 und einer Pumpe 167 (F i g. 12) vorgesehen. Die Pumpe kann unterschiedliche Drücke liefern. Gemäß Fig. 12 kann der elektrische \ntriebsmotor 179 der Pumpe mit einer Erregerwicklung 183 für normale, niedere Drehzahl und einer zusätzlichen Wicklung 195 für erhöhte Drehzahl bzw. Drehzahlen ausgerüstet sein. Beispielsweise kann einmal ein Spülwasserdruck von rund 2,1 bar und zum anderer, ein

so Druck von 8,4 bar geliefert werden.

Die Erregerwicklung 185 für den oder die erhöhten Drücke wird wie dargestellt von den schwimmerbetätigten Schaltern 175,177 (Fig. U) über den Kasten bzw. ein Stellglied 187 ein- und ausgeschaltet je nach Schwimmerstellung.

F i g. 12 ist nur ein Beispiel der Art der Schaltung, die angewendet sein könnte in Verbindung mit anderen Systemelementen für die Erhöhung des Spülwasserdruckes während wenigstens eines Teiles der Zeit während welcher der Gasdruck nicht eingetauchter TeUe im Innern des Siebes erhöht ist So kann z. B. die Erregerwicklung 143 für geringe Geschwindigkeit über einen Schalter 191 mit einer Stromquelle 189 verbunden sein, so daß diese Wicklung immer erregt ist wenn der Schalter geschlossen ist Ein Kontroller 187, der an die gleichen Hauptleitungen angeschlossen ist kann zum Steuern der Hochdruck-Erregerwicklung 185 mit Hüfe der Schalter 175 in dem Zuflußbehälter 152 verwendet

werden.

Obwohl einer der Schalter 175 oder *77 ausreichen würde, sind zwei Schalter vorteilhaft Die Zusatzwicklung 185 kann dabei eingeschaltet werden, wenn der Schwimmer 177a ansteigt, und sie kann ausgeschaltet werden, wenn der Schwimmer 175a sich absenkt. Damit wird ein zu häufiges An- und Abschalten vermieden.

In F i g. 11 ist mit 192 ein bestimmtes niederes Niveau bezeichnet Bei diesem Niveau 192 ist der Querschnitt der Verbindungsöffnung 151 zum Teil frei bzw. geöffnet Oberhalb des Niveaus 192 herrscht also normaler atmosphärischer Druck. Steigt der Flüssigkeitsspiegel in der Trommel an (wegen erhöhtem Zufluß oder vermindertem Abfluß bzw. Ansteigen der Feststoffkonirentration in der Trommel) bis zu Niveau 153, so wird die Verbindungsöffnung 151 im wesentlichen durch die Flüssigkeit für die Luft verschlossen. Durch die in die Trommel geförderte Luft wird der Luftdruck in der Trommel entsprechend erhöht (nachdem die Luft nun nicht bzw. nicht mehr so leicht ausströmen kann).

Wenn die Belastung nun weiter zunimmt, so kann der Flüssigkeitsspiegel in dem ZufiuBbehäiter weiter bis zum Niveau 194 und 195 ansteigen. Wenn das Niveau 195 erreicht ist, wird der Schwimmer 177a angehoben, der Schalter 177 erregt bzw. geschlossen, so daß die Zusatzwicklung 185 eingeschaltet wird. Der Druck des Spülwassers wird somit beispielsweise von 2,1 auf 8,4 bar ansteigen. Das Sieb wird somit besser freigespült Dies wird erreicht sowohl durch bessere Reinigungswirkung des Siebes und bessce Entfernung des Spülwassers in den Sammeltrog. Durch diese zusätzliche Wirkung wird die Feststoffkonzentration innerhalb der Siebtrommel reduziert, der erforderliche Druck ΔΗ wird entsprechend reduziert, die Durchsatzleistung der Siebtrommel wird also vergrößert Sinkt dann bei vermindertem Zufluß der Flüssigkeitsspiegel bis zum Niveau 194 ab, so wird durch Schwimmer 175a der Schalter 175 betätigt und das Stellglied 189 schaltet die Zusatzwindung 183 aus. Der Spüldruck sinkt auf 2,1 bar ab. Bei weiterem Absinken der Belastung und damit des Niveaus auf 193 wird die Verbindungsöffnung 191 für den Luftstrom freigegeben, der Druck innerhalb und außerhalb der Trommel gleicht sich aus, man hat wieder Normalbetrieb.

Die Fig. 13 bis 15 illustrieren die Anwendung unterschiedlichen Druckes beim Herausdrehen des Siebes aus der Flüssigkeit

Und zwar soll der Oberdruck jeweils dort angewendet werden, wo er benötigt wird, wahrend kein Oberdruck an anderen Zonen herrschen soll, wo er gar stören könnte, insbesondere in Drehrichtung hinter der Spülzone. Die Fig. 13, 14 bis 15 zeigen die Vorgange lediglich schematisch.

In Pig. 13 bis 15 sind die rotierende Trommel 253 mit dem Sieb 283, der Trommelpool 254 (Flüssigkeitsraum innerhalb der Trommel), der Gasraum 273, der Tankpool 243 (Flüssigkeitsraum in dem Tank), diie Sprüh- bzw. Spülmittel 261 dargestellt Die Vorrichtungen sind insoweit gleichartig, jedoch sind Abwandlungen an dem Abflußtrog und an der Sprühvorrichtung vorgesehen.

Auch die übrige Ausrüstung und Ausgestaltung ist bei den F i g. 13 bis 15 untereinander gleich (im einzelnen an Hand der F i g. 5 und 6 beschrieben).

Gemäß Fig. 13 kann eine von Druckschwankungen freie bzw. unabhängige Zone 273/1 in der Spülzone innerhalb des Troges vorgesehen sein, und zwar indem die Trogränder 222 bis ziemlich nahe an das Sieb heranreichen. Wenn der Spalt 230 zwischen den Trogrändern und dem Sieb eng genug ist (so ist der Raum innerhalb des Troges gegenüber dem übrigen Raum abgeschirmt), wird ein ausreichender Druckabfall an diesem Raum vorhanden sein, so daß die Trogzone 273a wenigstens teilweise druckunabhäiigig von dem Trommelgasraum 273 ist

Der Druck außerhalb der Siebtrommel ist mit P\ bezeichnet Der Druck innerhalb der Trommel zwischen

ίο dem Punkt 226, an dem sich die Trommel aus dem inneren Flüssigkeitsspiegel erhebt, und dem Punkt 235, an dem die Trommel bei ihrer Drehung jeweils den Trog erreicht, ist mit P₂ bezeichnet In F i g. 13 und 15 herrscht innerhalb des Trograumes 273a der im wesentlichen vom Raum außerhalb unabhängige Druck Py.

In F i g. 13 ist Pi> P\ und P₃<Pi, jedoch vorzugsweise gilt: P₂> P\ S Pi. Der verminderte Druck P₃ in der Zone 273a kann in jeder passenden Weise erzeugt werden. Wenn der Spalt zwischen Trogrändern und Sieb entsprechend eng gemacht werden kann, kann der verminderte Druck P₃ durch Absaugen in der Trogzone 273a bzw. Verbindung nut der Atmosphäre hergestellt werden. Oder aber, falls erwünscht, kann durch das Gebläse Luft aus dem Trograum 273a abgesaugt werden. Wenn das Gebläse ausreichend stark gemessen ist, können die Trogränder einen relativ großen Abstand vom Sieb haben.

Gemäß F i g. 14 steht der Raum oberhalb des Troges 227 mit dem übrigen Raum in freier Verbindung. In diesem Falle kann eine Abdeckung bzw. Haube 210 oberhalb der Sprühdüsen 261 vorgesehen sein. In der Haube kann ein druckfreie Zone 210 zwischen der Außenseite des Siebes 28} und den Sprühmitteln 261 vorgesehen sein, indem de Seitenwände 215 der Haube bis nahe nach unten an das Sieb heranreichen. Wenn der Spalt 240 zwischen Haube und Sieb ausreichend eng ist, ist der Raum innerhalb der Haube vom AuBenraum abgeschirmt bzw. es ist ein ausreichender Druckabfall vorhanden, um die Zone 218 wenigstens teilweise unabhängig von dem übrigen Gasraum, in dem der Druck Pi herrscht, zu machen.

Dieser Druck innerhalb der Haube 215 ist mit P₄ bezeichnet Bei der Ausführung nach Fig. 15 liegen folgende Bedingungen vor: P₄>P\ und Pi>P,. Jedoch vorzugsweise ist /VSft> fl. Die gewünschten Verhältnisse können beispielsweise durch Verbindung eines Geblases mit der Haube 210 eingestellt werden.

Fi g. 15 zeigt die Anwendung sowohl sich nach oben erstreckender Trogränder 257« aus F i g. 13 als auch der

so Haube 210 der F i g. 14, um zwei Zonen vorzusehen,, die wenigstens teilwebe druckunabhängig von dem Druck in dem Raum 293 oberhalb des FlOssigkeitsspiegels innerhalb der Trommel bzw. dem die Trommel umgebenden Raum sind. In dieser Ausfahrung sind die passenden Druckbedmgungen definiert durch die Gleichungen

wobei PuPi₁PjUnOP₄ absolute Druck« darstellen bzw. μ Drücke gegenüber einer gemeinsamen Basis. Vorzugs· webe ist dabei jedoch

P₂ > P_t und P₄ £ Pi.

Diese Druckbedingungen können durch einen oder μ mehrere Geblase oder Gebläsekombinationen und Entlüftungsöffnungen erreicht werden, wie bei Fig. IJ und 14 beschrieben.

Diese Ausführungen sind nützlich, wenn eine

gesteigerte Siebkapazität gegenüber der Ausführung nach F i g. 5 bis 7 erwünscht ist. Auch wird hiermit die Spülwirkung und die Rückgewinnung des Spülwassers verbessert Aber auch vom Standpunkt der Verbesserung der Feststoffgewinnung und der Abflußqualitäi sind diese Ausführungen nützlich, insbesondere wenn viele agglomerierte 1 eilchen vorhanden sind. Während diese Ausführungen besonders passend für einen hohen Oberdruck innerhalb der Tromn.el sind, sind sie aber auch nützlich über den ganzen Bereich des erhöhten Druckes, der gemäß der Erfindung vorgesehen sein kann.

Wie oben dargelegt, kann der Differenzdruck in jeder gewünschten Weise angewendet werden. Es ist schon gezeigt worden, wie Gebläse für diesen Zweck eingesetzt werden können. Um den Oberdruck im Innern der Trommel auch bei herkömmlichen, in Betrieb befindlichen Anlagen anzuwenden, kann es oft zweckmäßig sein, zunächst eine Abdichtung des Trommelinneren gegenüber dem übrigen Raum vorzunehmen. Der Druck kann in das Innere der Trommel' zusammen mit dem Wasserzufluß oder auch (etwa gelöst) mit dem Spülwasser eingegeben werden. Die Verminderung der Rückfallprobleme durch Anwendung des oben beschriebenen Differenzdruckes ermöglicht eine Erhöhung der Trommelgeschwindigkeit auf Niveaus, die bisher nicht zufriedenstellend waren. Bei einem herkömmlichen Mikrosieb mit geringerer Trommelgeschwindigkeit und hoher Feststoffkonzentration in dem Trommelpool erbringt eine Erhöhung der Trommelgeschwindigkeit eine annähernd proportionale Erhöhung der Siebleistung je Flächeneinheit des Siebes. Wenn jedoch die Umfangsgeschwindigkeit des Siebes höhere Werte annimmt, so steigt die Leistung des Siebes nicht mehr proportional an. Bei höherer Geschwindigkeit erreichen die am Sieb abgelagerten Teilchen nicht den Trog, während der Durchsatz durch das Sieb abnimmt Es gibt also einen Spitzenwert für die Leistung, Ober welchem die Leistung bei Erhöhung der Umfangsgeschwindigkeit wieder abfällt (Siehe F i g. 10).

Bei Anwendung eines Oberdruckes in der Trommel sind jedoch die Phänomene des Rückfalls bedeutend herabgemindert Zum Beispiel kann die Trommel schneller rotieren, bevor der Anstieg der Leistung wieder abnimmt und eine höhere Leistungsspitze ist erreicht Dies ist in Fig. 16 durch die beiden Kurzenzüge »mit« und »ohne« Oberdruck dargestellt.

Wenn der Zufluß agglomerierte oder gefleckte Festteile aufweist, so neigt ein Ansteigen der Umfangsgeschwindigkeit — mit dem Anstieg der Strömung zwischen der Trommel und dem Wasser an der Austrittszone der Trommel — das Ausmaß der Agglomeration oder Flockung zu vermindern. Die Vergrößerung der kleineren Teilchen ist der Trommel mag dazu fuhren« daß eine größere Zahl kleiner Teilchen durch das Sieb hindurch in das Filtrat, also das geklarte Wasser gelangt, also dessen Qualität beeinträchtigt. Jedoch ist dieser Nachteil - der nur bei agglomerierten bzw, geflocktefl Feststoffen eintritt in Kauf zu nehmen, weil dafür auch Spitzenbelastungen aufgefanger werden; d. h.. es ist besser, das Abwasser wenigstens teilweise zu klären als ganz ungeklärt abzuleiten, jedoch sind im allgemeinen die Umfangsgeschwindigkeiten bei Vorhandensein agglomerierter oder geflockter Teilchen geringer als die Umfangsgeschwindigkeiien bei festen Teilchen.

Mit erhöhter Umfangsgeschwindigkeit erhöhl sich auch das Drehmoment und damit die Belastung der Lager und der Verschleiß. Mit der beschriebenen mit Überdruck arbeitenden Vorrichtungen kann — außer der Erhöhung der Durchsatzleistung — der Verschleiß vermindert werden, insbesondere wenn mit festen, vereinzelten, d. h. nicht agglomerierenden Feststoffen im höheren Bereich des Überdruckes gearbeitet wird. Der zusätzliche Auftrieb, den die Trommel hat, wenn die Luft oberhalb der Trommel unter Druck steht und/oder wenn die Trommel tiefer eintaucht, vermindert die

ι» Belastung der Lager, das Drehmoment und den Verschleiß entsprechend. Diesbezüglich kann ein Überdruck in der Trommel von ungefähr 75 χ 10—· bis ungefähr 15OxIO-⁴ bar oder von über 15OxIO-¹ bis ungefähr über 250 χ 10—' bar ausgewählt werden.

η Man sollte erwarten, daß eine Verbesserung bei herkömmlichen Feinsiebtrommelu durch Vergrößerung der Eintauchtiefe, also Erhöhung des Wf-.serspiegels in der Trommel erreicht werden könnte, weil dann mehr Trommeloberfläche für den Siebvorgang zur Verfügung steht Dies trifft jedoch nicht zu, da dann der Siebumfang unter einem flacheren Winkel aus der Flüssigkeit austritt was das Herabfallen von Feststoff-Tropfen erleichtert Diese flachere Austrittswinkel erhöht auch die Dicke des äußeren Wasserfilms (32c in F i g. 3b), der teilweise für den Schwerkraftfluß »#« verantwortlich ist Die Erfindung wirkt der Schwerkraft jedoch entgegen, so daß die Siebwirkung auch bei größerer Eintauchtiefe, also besserer Ausnutzung der Siebtrommel verbessert wird.

jo In der nachfolgenden Tabelle sind einige Betriebsparameter angegeben, die nur als Beispie) zu werten sind. Wenn der Druck in 10-* bar angegeben ist so handelt es sich bei der Flüssigkeil um die durch die Vorrichtung durchzusetzende Flüssigkeit insbesondere also um das

>> zu klärende Wasser. In der Spalte A sind weitere, in der Spalte B engere Mittelwerte angegeben.

Größe	Bereich A	Bereich B
	(ungefähr)	(ungefähr)
Umfangsgeschwindigkeit	9-75	27-55
der Trommel, m/min
Trommeldurchmesser	0,6-3,6	0.6-2
(in m)
■»5 Lage des Flüssigkeits	0-0,4 D	0-0,25 D
spiegel oberhalb der
Drehachse im Verhältnis
zum Trommeldurch-
messer »ß«
⁵⁰ Größe der Sieböffnungen	5-140	20-70
Mikron
Lochflächenanteil in %	10-60	20-40
AH- Druckdifferenz	0-450	0-250
ss zwischen dem Druck der
Flüssigkeit innerhalb und
außerhalb der Trommel
in 10"⁴ bar (der durch*
gesetzten Flüssigkeit)
w Angewendeter Überdruck	2.5-250	2,5-75
in der Trommel (IO ' bar)
Druck des Spülwassers	1.4-11	1.7- 7
in bar

_h. Fcstsloffgchalt des /.u- 5 KHK)
flusscs (mg/1)

Grüße der Partikel im 5 2(K)

/uflull (in Mikron)

15- K)(I
20-K)(I

Hier/u H Hii'.il /aihiii;mi.n

030 149/165

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Feinsieben einer wäßrigen Suspension von Feststoffteilchen bestimmter Korjigröße und in bestimmter Konzentration, wobei diese s Suspension in das Innere einer stirnseitig geschlossenen Siebtrommel mit vorgegebener Maschenweite eingegeben wird, welche in einem Behälter mit einer bestimmten Geschwindigkeit gedreht wird, wobei der Zufluß in die Siebtrommel bis zum Erreichen ι ο eines bestimmten Niveaus innerhalb der Siebtrommel eingegeben wird und der durch das Sieb hindurchgeflossene Durchgang bei Erreichen einer vorbestimmten Höhe innerhalb des Behälters von diesem abgeleitet wird, während der auf der :s Innenseite des Siebes abgelagerte Rückstand bei der fortlaufenden Drehung der Siebtrommel zusammen mit dieser jeweils an der einen Seite aus dem Flüssigkeitsspiegel aufsteigt und im Bereich des oberen Umkehrpunktes durch von oben aufgegebene Sprühsirahlen in einen sich längsweise im Innern der Trommel erstreckenden AbfluStrog gespült wird, wobei die Parameter, wie Korngröße, Konzentration, Maschenweite etc. aufeinander abgestimmt sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung des Rückfalls von Feststoffteilchen von der Siebtrommel in dip Flüssigkeit zurück mit Bezug auf den Behälter ein solcher Oberdruck innerhalb der Siebtrommel, wenigstens längs der aufsteigenden Zone des Siebes, erzeugt wird, daß in Abhängigkeit von den Parametern der Wasserftlm auf den !Raschen der Siebtrommel geschlossen bleibt

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Siebtrommel ein Oberdruck von etwa 2,5x10-* bis 15OxIO-⁴ bar erzeugt wird.

3. Verfahren, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck der Sprühstrahlen in Abhängigkeit vom Oberdruck innerhalb der Siebtrommel variiert

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Spülzone ein geringerer Oberdruck innerhalb der Siebtrommel erzeugt wird als im übrigen Bereich der Siebtrommel.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, mit einer rotierenden, stirnseitig geschlossenen Siebtrommel mit vorgegebener Maschenweite, die in einen Flüssigkeilsbehälter eintaucht, von dem die behandelte Flüssigkeit abgezogen wird, während die wäßrige Suspension in das Innere der Siebtrommel eingegeben wird, wobei im Bereich des oberen Umkehrpunktes der Siebtrommel oberhalb derselben eine Sprühvorrichtung und unterhalb derselben innerhalb der Siebtrommel ein sich axial erstreckender Abflußtrog vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung eines Oberdruckes im Inneren der Siebtrommel (12) gegenüber dem Druck w außerhalb der Siebtrommel der Flüssigkeitsbehälter (42) durch eine Haube (49) abgeschlossen ist, und daß der Raum innerhalb der Haube, oberhalb des Flüssigkeitsspiegel«;, an eine Unterdruckquelle angeschlossen ist. b")

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterdruckquelle eine Luftpumpe (93) oder dgl. ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (22) des Abflußtroges (21) sich im wesentlichen bis an die Innenwandung der Siebtrommel (12) heran erstrekken, so daß der Druck im Bereich zwischen Siebtrommel und Abflußtrog (21) im wesentlichen unabhängig vom Druck außerhalb dieses Bereiches einstellbar ist

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Siebtrommel (12) im Bereich der Spülzone eine Abdeckung (215) vorgesehen ist, so daß in diesem Bereich ein äußerer Druck (P 4) aufbaubar ist, der gleich oder größer als der Druck (P3) im Bereich zwischen Siebtrommel (12) und Abflußtrog(21) ist

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem mit dem Innern der Siebtrommel (12) über eine zentrale Zuflußleitung (151) fluidverbundenen Zuiaufbehälter (152) wenigstens ein schwimmerbetätigter Schalter (175a, 177a,) zum Ein- und Ausschalten einer den Druck der Spüifiüssigkeit bzw. deren Menge erhöhenden Zusatzwicklung (185) des Antriebsmotors (179) einer Spülflüssigkeitspumpe vorgesehen ist