DE2847145A1

DE2847145A1 - Vorrichtung zum klaeren, lagern und abfoerdern von mineralischen schlaemmen, insbesondere aktivem zementschlamm

Info

Publication number: DE2847145A1
Application number: DE19782847145
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ing Grad Riker
Original assignee: Stetter GmbH
Current assignee: Stetter GmbH
Priority date: 1978-10-30
Filing date: 1978-10-30
Publication date: 1980-05-14
Also published as: DE2847145C2

Description

Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern
von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung, um aktiven, zementleimhaltigen Schlamm aus Restbetonauswaschanlagen in Transportbeton-und Fertigteilwerken zum Absetzen zu bringen, am Abbinden zu hindern und anschließend aus dem Lagerbehälter abzufördern, Die Vorrichtung und das Verfahren sind auch für andere Fertigungszweige einsetzbar, wo es um Lagerung und Transport von klebstoffhaltigen Stoffen geht und solchen, die auf Grund sehr unterschiedlicher Kornrohdichten zum Sedimentieren und zu Anbackungen führen.
Restbetonaufbereitungsanlagen und Vorrichtungen sowie Verfahren, um die Schlammphase des Restbetons lagern und weiterfördern zu können, sind aus 2 Gründen schwierig: 1. weil der Zementleimanteil, der nur mit Wasser vom Korn getrennt werden kann, sich auf allen Flächen, selbst senkrechten Flächen und in Rohrleitungen absetzt und ohne Bewegung Zementsteine bildet, so daß alle mit diesem Zementleim in Berührung kommenden maschinellen Bauteilen nach kurzer Zeit betriebsunfähig werden.
2. weil Restbetonaufbereitungsanlagen und damit die erfindungsgemäße Vorrichtung keine Produktionseinrichtungen, sondern von der Umweltschutzbehörde den einzelnen Betrieben auferlegte, hauptsächlich - ko s tens teigernden betrieblichen Zusatzeinrichtungen darstellen und das Preisniveau für derartige, nicht produktive Einrichtungen, ungünstig ist.
Versuche haben ergeben, daß Zementleim in Verbindung mit Sanden der Größenordnung 0,1 - 0,5 mm unter hydrostatischem Druck von 2 - 5 m WS und unter Wasser innerhalb einiger Stunden derartige Festigkeit erreicht, daß ein Absaugen mit Schlammpumpen unmöglich wird und nur unter Krafteinwirkung durch Grobgeräte, wie Baggerschaufeln, eine Reinigung der Absetzgruben möglich ist.
Günstiger wird es bereits, wenn die Sande 0,1 - 0,5 fehlen. Dann ist die im Wasser gelöste Schlamm-Masse durch reduzierten, hydrostatischen Druck infolge geringeren~9 der Einzelkomponenten länger beweglich, jedoch spielt dann der Bewegungsfaktor, also die Strömungsgeschwindig keiten innerhalb eines Lagerbehälters, eine große Rolle. Bei zu großen Strömungsgeschwindigkeiten wird die leichteste Phase mit dem bei bestimmten Betriebszuständen unvermeidlichen Uberlaufwasser ausgetragen, um sich andernorts abzulagern, was ebenfalls vermieden werden muß.
Auch hinsichtlich des Abförderns von Schlämmen, etwa durch eine Pumpe, macht sich der fehlende Kornanteil O, 1 - 0, 5 mm durch auf das 10-50-fache reduzierte Verschleißmaß günstig bemerkbar.
Die im Durchschnitt entstehende Schlamm-Menge 0 - 0,1 mm in einem Transportbetonwerk entspricht ca. 0, 5 - 2 7o der Produktionsmenge, oder ca. 0,5 bis 2 m Zementschlamm pr# Arbeitstag. In Fertigteilwerken ist der Schlammanfall etwa 0, 2 - 1 m /Tag.
Bisher wurden verschiedene Methoden versucht, diese schwierigen Schlämme zu lagern, zu transportieren oder gar wieder zu verwenden.
Die Kratzerkettenlösungen innerhalb eines Klär- und Absetztroges tragen den Schlamm zwar aus in einen Sammelbehälter; der Schlamm ist dann aber bereits so trocken, daß ein Pumpenabtransport nicht mehr möglich ist. Andere Transporteinrichtungen erfordern hohen zusätzlichen Konstruktionsaufwand und haben sich nicht bewährt, weil die Größtkorngrenze nicht auf ca. O, 1 mm festlegbar ist und mit dem Restzementleimgehalt zu Verbackungen führt.
Schlamm-Absetz- und Klärsilos, etwa nach DBGM 74 30 539, 76 26 193, 76 36 577, 77 07 339, sind zwar angewandt, jedoch nicht betriebssicher genug. Bei einer Pause mit anschließendem Verbacken der gelagerten Masse ist oft das Silo unbrauchbar. Eine Entleerung mit mechanischen Mitteln ist gegenüber einem Unterflurbecken kaum möglich.
Soll der Schlamm wieder verarbeitet werden, wie es in Betonen der untersten Festigkeitsklassen möglich ist, dann ist eine Mengendosierung des Schlammes aus dem Lagerbehälter erforderlich. Mit Zentrifugalpumpen ist diese Forderung nicht zu erfüllen. Druckluft- und Membranpumpen oder Kolbenpumpen sind nach einigen Stunden betriebsunfähig, weil die erforderlichen Kugelventile verbacken.
Es wurde bereits eine Druckluftfördereinrichtung mit Erfolg angewandt.
Hierfür ist ein Meßbehälter erforderlich, in den hinein der Schlamm über ein Schneckenfördersystem durch eine Verschlußklappe hindurch geschoben wird. Nach Schließen der Klappe und Beaufschlagen des Behälters mit Druckluft bis 10 bar, wird der Behälter über eine Förderleitung entleert. Innerhalb des Meßbehälters muß eine Kratzer einrichtung in Form einer an den Wänden schabenden Schnecke vorhanden sein. Die Dosierung der Fördermenge ist technisch nur mit nicht vertretbarem Kostenaufwand möglich.
Lager- und Fördereinrichtungen,wie sie aus der Abwasser- und Klärtechnik bekannt sind, hier ist auf den Stand der Technik, dokumentiert in OS 26 59 715, OS 26 48 545, OS 26 43 238, OS 26 31 945, PS 23 43 182, AS 19 57 685, PS 17 59 851, AS 15 17 967, OS 25 09 432, hinzuweisen, kommen zur Lösung der angeführten Probleme nicht infrage.
Das Grundprinzip der erfindungsgemäßen Vorrichtung läßt sich bei Unterflur- wie auch bei Uberflurdeponien anwenden. Dargestellt ist es als Unterflur-Lösung, d. h., der Schlammsammelbehälter liegt unter dem Fußboden und der Schlamm fließt vom Trennzyklon in einer Gefälleleitung zu.
Technische Lösungen der beschriebenen Forderungen in betriebssicherer und preiswerter Ausführung sind bis heute nicht bekannt.
Zunächst war es erforderlich, die günstigste Form des Lagerbehälters, insbesondere des Behälterbodens in Verbindung mit einfachen Rührwerkzeugen und einem Werkzeugträger, der ein Anbacken von Zementleim weitgehend verhindert, zu finden. Weiter war die Drehgeschwindigkeit so festzulegen, daß an den Rührwerkzeugen die Strömungsverhältnisse die Anbacktendenz stören, andererseits an der Oberfläche keine zu großen Strömungsbewegung en entstehen, die den Zementleim unter Umständen über den Behälterüberlauf hinwegführen.
Weiter war ein Fördersystem zu finden, das es ermöglicht, den Zementschlamm sicher aus dem Lagerbehälter auch über größere Entfernungen von bis zu etwa 150 m zu fördern.
Darüberhinaus war es erforderlich, den Schlamm in möglichst gleichmäßiger Konzentration zu halten, um mit einer bestimmten, geförderten Schlammmenge nicht stark schwankenden Wasseranteil zu fördern, der über einen erhöhten W/Z-Wert die Betonfestigkeit ungünstig beeinflussen würde.
Schließlich war auch ein Selbstreinigurgssystem zu entwickeln, welches verhindert, daß die gesamte Fördereinrichtung durch Ablagerungen und Anbackungen funktionsunfähig wird.
Vergleichende Untersuchungen haben gezeigt, daß die wirtschaftlichste Art, die Schlamm-Masse zu lagern und in Bewegung zu halten, aus einem Unterflur -Rund- oder l 1 -Becken einer Tiefe zwischen 2 und 3 m besteht, wobei der Boden konisch ausgebildet ist, so daß im Zentrum der tiefste Absaugpunkt entsteht. Bei einer solchen Ausbildung ist die von Rührwerkzeugen zu bestreichende Fläche im Verhältnis zum Gesamtfassungsvermögen geringstmöglich und damit auch die erforderliche Antriebsleistung klein. Der Behälter ist von oben zugänglich.
Lagerung und Antrieb liegen außerhalb des Wasserspiegels und sind auf Flur gut zugänglich. Die Rührwerkzeuge bestehen aus wenigen, einfachen Bauteilen.
Der Behälter kann in Beton rund oder quadratisch leicht und billig hergestellt werden. Lediglich der konische Boden wird aus Stahlblech vorgesehen.
Eine Fertigung des Behälters aus Stahl ist möglich, jedoch bereitet Transport und Dichtung zweier Hälften Schwierigkeiten.
Im Zentrum, an der Stelle des Schlammabzuges, herrscht die geringste Strömungsgeschwindigkeit. Durch Einbau eines Wirblers auf der Wellenverlängerung der Schlammpumpe ist, wenn erforderlich, hier eine gewisse Turbulenz zu schaffen.
Der Rührwerkzeugträger ist erfindungsgemäß als Rohr ausgeführt, innerhalb dessen sich die Schlammpumpe erstreckt. Die Schlammpumpe fördert vorzugsweise in der Rührwerksachse nach oben.
Als Förderpumpe ist die3an sich bekannte Exzenterschneckenpumpe mit Leistungen von 7 - 15 m /h gewählt, deren einfaches, ventilloses Förderprinzip aus nur 2 Teilen, dem nachstellbaren Stator und der Schneckenwelle besteh( nd, an der tiefsten Stelle des Behälters angeordnet und vom iiberflur angeordneten Getriebemotor angetrieben werden kann. Eine solche einfache Pumpenanordnung kann notfalls schnell aus dem Behälter herausgehoben werden. Diese Pumpe ermöglicht eine genaue Mengendosierung.
Eine automatische Spülung der Fördereinrichtung mit Reinwasser ist bei diesem Pumpenprinzip auf einfache Weise derart möglich, daß während des Spülvorganges die Pumpe steht, der Rotor im Stator unten dichtet, so daß das zugeführte Wasser das Tragrohr mit Antriebswelle und Gelenklager umspült und über die Förderleitung entweicht, diese dabei freispült.
Nach diesem Spülvorgang wird die Wasserzuleitung geschlossen und die Pumpe in umgekehrter Förderrichtung geschaltet, so daß die Förderleitung und der Innenraum des Tragrohres nach unten entleert werden. Auf diese Weise ist eine ausreichende Frostsicherung erreicht.
Nachdem die Sandpartikel 2 0,1 mm über eine Zyklonanlage ausgetrennt sind, kann das Rührwerk eine bestimmte Zeit stillgesetzt werden, ohne daß Gefahr des Nicht -wieder -anfahren -könnens besteht. Bei Sinkgeschwindigkeiten der Feinststoffe von 1,5 bis 4 m/h der Teilchengröße 50 ft oder 0, 1 bis 0,3 m/h bei Teilchengröße 10 ohne Flockungsmittel ist eine Stillstandzeit zwischen ca. 2 und 8 Stunden erforderlich, mit Flockungsmittclzugabe eine solche von nur 0,5 bis 1 Stunde, um eine gute Klärung des über dem Schlamm lagernden Wassers zu erreichen.
Nach Ablauf dieser Zeit wird dieses, aus dem Schlamm ausgepreßte, und über dem Schlamm lagernde Wasser abgepumpt in ein Nachklärbecken geleitet. Damit ist auch die Bandbreite der Schlammkonzentration eingeengt auf eine Konzentration von 40-60 Feststoff-% in der Gesamtmasse.
Dieser Abpumpvorgang ist erfindungsgemäß automatisiert. Damit wird ca.
89 t des gesamten Schlammanfailes aus diesem Rührwerks-Absetzbecken zu entnehmen sein.
Die Beckengröße entspricht dem ca. 1,5-fachen Wert der für das Waschen aller Geräte und den Zyklonbetrieb erforderlichen täglichen Wassermenge.
Für Vibrationsauswaschanlagen mit Zyklonfeintrennung h# sich ein Nutzvolumen des Schlammsammelbehälters von ca. 40 - 45 m als günstig ergeben. Nach Auffüllung des abgepumpten Puffervolumens durch die Waschgänge am Abend wird nun Wasser mit Feinststoffen in das nachfolgende Nachklär- bzw. Reinwasserbecken übergeführt. Wesentlich hängt die übergeführte Menge mit der Überlaufs trömungs geschwindigkeit zusammen.
Erfindungsgemäß wird vorgesehen, die Uberströmungsgeschwindigkeit durch künstliche Verlängerung der Wehrbreite auf die 3-4-fachc Breite ontsprcchcnd zu reduzieren.
Die Schlammabförderung erfolgt normalerweise in Container für Schlammabtransport auf Halde oder in die Mischer der Mischanlage.
Problemlos sind Förderweiten bis ca. 20 - 30 m. Bei größeren Entfernungen ist die Vorlaufzeit und Förderzeit meist größer als die reine Mischzeit, so daß kein einwandfreies Untermischen des Schlammes in den Beton erwartet werden kann. Die erfindungsgemäße Lösung sieht für Förderstrecken über 30 m ein Umlaufsystem vor. Dieses Umlaufsystem ermöglicht, den Schlamm ständig über dem Mischer zur Verfügung zu haben und schnell dosiert zugeben zu können. Wichtig ist in diesem Zusammenhang die Ausbildung der Verteilereinrichtung. Hier darf sich nichts absetzen.
Wird die Fördereinrichtung länger als 30 - 60 Minuten nicht benutzt, erfolgt eine automatische Freispülung der Förderleistung.
Die Vorrichtung und das Verfahren entsprechend der Erfindung funktioniert mit diesem schwierigen Lager- und Fördergut nur wartungsfrei bei automatischem Betriebsablauf, das heißt, die Ansteuerung aller Antriebe und Funktionen erfolgt über eine Programmschalteinrichtung bzw. Zeitsteuereinrich -tung, insbesondere hinsichtlich Abpumpen des Wassers und Freispülung von Schlammpumpe und Förderleitung.
In den beigefügten Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt.
Dabei zeigen: Fig. 1 und 2 den Schlammabsetz- und Rührwerksbehälter mit Rührwerk, Schlammpumpeneinbau im Vertikalschnitt und in der Draufsicht.
Fig. 3 Lage und Querschnitt eines Rührwerkzeuges über dem Bodenkonus Fig. 4 die Ausbildung der Schlammpumpe mit Spüleinrichtung Fig. 5, 6, 7 Schlammabförderlösungen Fig. 8 eine mögliche Ausbildung des Stromteilers über dem Mischer Fig. 9 und 10 das Schema der elektrischen Folgesteuerung Fig. 11 und 12 schematisch den sog. Puffe r/Abpumpbetrieb Fig. 13, 14, 15 schematisch die Funktionsweise: Fördern, Spülen Leitung und Spülen Pumpe Fig. 16 und 17 Die Ausführung eines Uberlaufwehres für die Reduzierung der Ub erlaufge s chwindigke it.
Bei der Ibchsilolagerung des Schlammes wird die Ausbildung des Behälterbodens Init den Rührwerkzeugen, die Förder- und Spüleinrichtung, sowie der elektrischen Ansteuerung von Rührwerk, Schlammpumpe, Spüleinrichtung in gleicher Weise angewandt.
An Fig. 1 und 2 ist der Schlammlagerbehälter betoniert und mit einem konischen Boden 2 versehen. Dicht über dem Boden bewegen sich die winkelförmigen Rührwerkzeuge 3, die am Rührwerksträger 4 angeschweißt und mittels Stützen 5 gegen diesen abgestützt sind. Der Rührwerksträger hat von unten nach oben flächenmäßig abnehmende Durchtrittsöffnungen, durch die hindurch ein Massenaustausch zwischen Rührwerksträgerinnenraum 8 und Behältervolumen 9 möglich ist. Mit 7 sind die Öffnungen im Rührwerksträger zwischen den winkelförmigen Rührwerkzeugen 3 gekennzeichnet, durch die hindurch der Schlamm durch die Rührwerkzeuge 3 in Verbindung mit dem geneigten Boden 2 in den Pumpenansaugbereich hin verschoben wird. Der Rührwerksträger 4 ist oben über einen Kugeldrehkranz 10 mit der Tragkonstruktion 11 verbunden und in den Innenzahnkranz greift das Antriebsritzel 12 eines Getriebemotors 13 ein. Andere Antriebselemente sind möglich einzusetzen. Die Drehrichtung des Rührwerkes ist periodisch links/rechts mit Pausen. Hierbei wird das auf den Rührwerkzeugen abgelagerte Material abgespült und eine vertikale Bewegung in der Schlamm-Masse erzeugt. Die Tragkonstruktion besteht aus den Hohlprofilen 15 mit Querverbindung 16 und Abstützprofilen 17 und sie ist im Schlammlagerbehälter 1 verankert. Zwischen den Hohlprofilen 15 ist ein geschlossener Boden 18 eingebaut. Durch mehrere Abdeckklappen 19 wird der Bereich zwischen der Tragkonstruktion und den Beckenrändern abgedeckt, wobei die Teile zur Mitte der Tragkonstruktion klappbar sind.
Fig. 3 zeigt ein Rührwerkzeug 3 im Schnitt. Die Schenkelenden 14 sind angeschliffen, damit keine Keilwirkung sondern eine sich z. B. pflugartig eingrabende Schneidkante gegenüber dem Bodenblech 2 entsteht.
Abgestützt wird das Pumpenaggregat durch Auflage auf eine Bodenplatte 36 und höher liegend an einer Motorkonsolen-Querversteifung 37.
Eine Arretierung des Aggregates am Behälterboden ist möglich, jedoch wird der Zulauf zur Pumpe behindert und das Durchführen eines Abstreifbleches unter der Ansaugöffnung ist nicht mehr gegeben.
Ein Wirbler 38 ist auf das Wellenende des Rotors aufsteckbar.
Eine Nothanddrehvorrichtung in Form einer Handkurbel 39 ist auf den lüfterseitigen Motorwellenstumpf aufsteckbar.
Nach Lösen der Schnellkupplung 28 und der Befestigungsschrauben 40 und durch Verdrehen ist das Aggregat nach oben abzuheben.
Fig. 5 zeigt, wie es möglich ist, den Schlamm in einen Container 43 mit spezieller Uberlaufkante abzufüllen, wobei das überlaufende Wasser wieder in das Absetzbecken zurückgeführt wird.
Da die Leistung der Pumpe verhältnismäßig klein ist, ist es auch die Uberströmgeschwindigkeit über die ca. 10 m lange Uberlaufkante. Das bedeutet, daß nur wenig leichteste Schlammteile ausfließen. Es wird geschätzt, daß ca. 95 7o sich im Container absetzen. Eine derartige Entleerung eines Rührwerk-Absetzklärbeckens ist billiger als eine bisherige Baggerentleerung und der Verschmutzungsgrad ist um ein Vielfaches geringer.
Fig. 6 stellt die Förderung in eine Mischeinrichtung 44 einer Mischanlage dar. Die Entfernung kann horizontal bis ca. 30 m, vertikal bis ca. 8 m betragen. Nachdem die Förderleitung nach jedem Fördervorgang durch Umkehren der Pumpendrehrichtung leergesaugt wird, setzt sich die Dosierzeit aus der Verlaufzeit und der Förderzeit für eine vorgesehene Menge zusammen. Ist diese Dosierzeit 2 der Mischzeit, dann muß versucht werden, die Förderleistung der Pumpe zu erhöhen, oder die Förderstrecke zu reduzieren. Durch das Rücksaugen entstehen für den nächsten Fördervorgang immer gleiche Ausgangswerte, was hinsichtlich der effektiven Fördermengen sehr wichtig ist.
Ist nun die Entfernung Pumpe-Abgabestelle größer als ca. 40 m horizontal, dann kommt der sogenannte Umlaufbetrieb infrage, Fig. 7 und 8.
Die Pumpe läuft z. B. von morgens 7. 00 Uhr ständig. Wird kein Schlamm in eine Mischung dosiert, fließt er zurück ins Becken. Lediglich dann, wenn Schlamm der Mischung zugeführt wird, schließt das Klappenventil 45 in der Rückleitung 46 und öffnet dasjenige 47 zum Mischer. Beide Ventile können mit einem gemeinsamen Antrieb betätigt werden. Anstelle von 2 getrennten Standardventilen kann eine wasserdichte Wendeklappe vorgesehen werden. Eine Wendeklappe bietet den Vorteil, daß nur geringe Schmutzecken entstehen, während bei Drosselklappenventilen ein kleiner Sack sich bildet, in dem sich Schlamm ablagern kann.
Ein Leersaugen der Förderleitung erfolgt hier nur vor Förderpausen# 1 Std.
bzw. nach Arbeitsschluß.
Die Fig. 9 stellt ein Zeitablaufdiagramm dar für das Schlammrührwerk.
Wie erkenntlich, läuft das Rührwerk je eine einstellbare Zeit links und nach einer wiederum einstellbaren Pause rechts, und zwar ständig, Tag und Nacht und auch über das Wochenende.
I#.tutzeiten und Pausen richten sich nach der nnfiillendcn Schlamm-Menge und nach l,Xlge des Trennschnittes der Zyklonanlage vor dem Schlammabsetz-und Riihrwcrksbcckcn.
I)it se T3etriel)sverhältnisse gelten für sog. Abpumpbetrieb nach Fig. 12. tst dieser Abpumpbetrieb nicht möglich, etwa weil ein vorhandenes zu kleines Beckenvolumen zur Verwendung kommt, dann kann bei sog. Durchlaufbetrieb während des Auswaschbetriebes am Abend das Rührwerk ganz abgeschaltet werden. Damit ist die Turbulenz im Becken reduziert und es wird weniger Zementleim in das Nachklär- oder Reinwasserbecken übergeführt.
In Fig. 10 ist ein Zeitablaufprogramm für die Schlammförderpumpe mit Spülung dargestellt. Entsteht eine größere Förderpause als ca. 1 Std., dann wird das Leitungssystem und die Pumpe automatisch gespült und die Förderleitung leergesaugt. Damit ist Gewähr gegeben, daß bei der nächsten Inbetriebnahme die Fördereinrichtung funktioniert. Die automatische oder manuelle Spülung erfolgt auch jeden Abend nach Arbeitsschluß, etwa mit dem Reinigungslauf des Betonmischers.
Eine Variante für die Spülung der Fördereinrichtung kann so gestaltet sein, daß der Impuls für die Spülung nicht automatisch von einer Zeituhr in Abhängigkeit vom letzten Fördervorgang kommt, sondern manuell durch den Mischerfahrer eingeleitet wird. Der Mischerfahrer weiß nämlich, wann über längere Zeit kein Schlamm zugegeben werden kann und gibt manuellen Spülimpuls nach der letzten Förderung.
Im Gegensatz zu dem sog. Durchlaufbetrieb Fig. 11, bei welchem jeweils dieselbe Wassermenge Q 2 aus einem Rührwerks-Absetz- und Klärbecken ausgetragen wird, die pro Zeiteinheit zugeführt wird,Q 11 zeigt Fig. 12 den sog. Abpumpbetrieb, der nur möglich ist, wenn die'Behältergröl3e etwa 1,2 - 1,5 x größer ist, als die arbeitstägliche Spülwassermenge.
Haben sich in diesem Fall die Schlammpartikel abgesetzt, dann wird das vorgeklärte Wasser abgepumpt, vorzugsweise mit einer höhenverstellbaren Pumpe 48 geringer Leistung, dann verbleibt in der Schlamm-Menge Q 3 noch ca. 40 - 60 a«O Waser, das heißt, der W/Z-Wert des Betones, dem eine geringe Schlamm-Menge von 0,25 - 0,5 Gewichts-% zugesetzt wird, ist nur noch unwesentlich verfälscht, so daß die Festigkeitsergebnisse noch innerhalb der zulässigen Toleranzgrenzen bleiben.
SchRießlicl1 ist in Fig. 13, 14, 15 das Pumpenförderprinzip mit der Spüleinrichtung und der Dichtung sdurchspülung deutlicher aufgezeigt.
Fig. 13 zeigt die Förderstellung. Im Tragrohr 21 baut sich der Förderdruck auf, der über die Gleitringdichtung 24 von der Lagerung 23 ferngehalten werden muß. Gegen diesen Förderdruck muß auch das Spülventil 29 schließen. Nur bei entsprechender Ausbildung dieser Stellen, ist eine ausreichende Betriebssicherheit erreichbar. Es haben sich für diesen Zementschlammbetrieb nur Klappenventile (Stahlklappe in Gummigehäusering) und Schlauchquetschventile bewährt. Bei Einschalten der Pumpe wird Schlammwasser durch die Abförderleitung 26/30 gefördert.
Fig. 14 stellt den Wasserfluß beim Spülvorgang dar, Spülventil 29 ist offen. Das Pumpentragrohr 21 mit Gelenkwelle 51 und Förderleitung 2o/30 wird freigespült.
Fig. 15 zeigt Rücksaugen und Selbstreinigung des Pumpenkopfes. Ventil 29 ist geschlossen. Pumpenrotor läuft in umgekehrter Drehrichtung und die Förderleitung 30/26 sowie das Pumpentragrohr 21 werden leergesaugt, dabei wird Stator- und Rotor der Pumpe gereinigt.
Ein Be#ispiel eines künstlich verlängerten Uberlaufwehres ist in Fig. 16 und 17 dargestellt Es besteht aus einem vertikalen Blech mit einer Vertiefung 53 für eine durchlaufende Weichgummidichtung 54 und einem unteren Abbug 55 versehenen Blechteil 52, das mit Schrauben 56 in Ankerdübeln 57 einer Trennwand 58 befestigt ist.
Stirnseitig sind spitzwinklige Leisten 59 aufgesetzt und der Bereich 60 unter den Leisten ist geschlossen. Das Wasser strömt auf der Seite des höheren Wasserspiegels ein und über die Kanten der Leisten 59 ab.
Wichtig ist, daß die Uberlaufschichtstärke über allen Uberlaufstellen gleich ist. Um das zu erreichen, ist die Leiste mit Langlöchern 61 versehen. Durch die Pratzenwirkung und geringere oder höhere Gummi-Vorspanmng sind die ttberlaufkanten genau einzujustieren.
Die dargestellten Einzelvorrichtungen separat betrachtet, sind zum Teil bekannt, jedoch ist ohne den erfindungsgemäßen Zusammenhang die zufriedenstellende Lösung des Problems nicht erreichbar.

Claims

Patentansprüche 1) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, bestehend aus einem Schlammlagerbehälter mit in diesem laufenden Rührwerk und einer Fördereinrichtung zum Entnehmen einer Teil -Schlarnrn -Menge, dadurch gekennz«i(*hnet.
der Schlammsamlnelhehrilter (l) mit einem konischen Boden (2) eines Böschungswinkels von 20-350 versehen ist, über den mehrere dachförmige Rührwerkzeuge (3) sich bewegen, die an einem Rührwerksträger (4) befestigt sind, deren drehrichtungsumkehrbarer Antrieb (B) an einer das Becken überspannenden Tragkonstruktion 15-17 über Flur liegt, wobei im Zentrum der Tragkonstruktion sich eine Exzenterschneckenpumpe 20-25 erstreckt, deren Ansaugöffnung ca. 10-15 cm über dem tiefsten Punkt des konischen Bodenbeckens (2) liegt und welche ebenfalls an der Tragkonstruktion 15-17 gehalten wird, wobei Rührwerkslauf und Schlammabförderung samt Selbstreinigung der Fördereinrichtung nach festgelegtem Programm erfolgt, 2) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkonstruktion des Rührwerkes (4) aus einem Rohr besteht mit Durchbrechungen im unteren Bereich von 90-95 Flächenprozent in dem oberen Bereich auf ca. 50 Flächenprozent gleichmäßig abnehmend, wobei zwischen den am Rohr angeschweißten und gegen diese abgestützten Rührflügel (3) ein freier Durchgang von wenigstens 30 cm Länge und 25 cm Höhe vorhanden ist und die Stützkonstruktion oben über einen Kugeldrehkranz (10) an der Tragkonstruktion (11) drehbar befestigt ist, wobei der Antrieb durch einen vorzugsweise im Bereich 1 : 2 stufenlos regelbarem Getriebemotor erfolgt.
3) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Exzenterschneckenpumpe bestehend aus Stator (20) mit Rotor, Tragrohr (21), Antrieb (25) außerhalb des Wasserspiegels, Zufuhrleitung (27) für Spülwasser und Abförderleitung (26) durch den Kugeldrehkranz hindurchgeführt und auf der Tragkonstruktion 15-17 befestigbar ist, wobei die Abförderleitung (26) unmittelbar am unteren Tragrohrende mit einem Ausgangsquerschnitt von wenigstens 50 mm Breite und 150 mm Länge anschließt, das Förderrohr parallel dem Tragrohr bis etwa zur Höhe Oberkante Kupplungsgehäuse verläuft und in dieser Höhe die weiterführende Abförderleitung (30) und die Reinwasser-Zuführleitung (27) mit Schnellkupplung verhinderbar ist.
4) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk periodisch nach Programm links/rechts dreht und die mit dem konischen Behälterboden (2) in Verbindung stehenden Rührwerkzeuge (3) aus gleichschenkligen Winkelprofilen mit einer Seitenlänge von 100 bis 180 mmbestehen, die über gespreitzte Abstützprofile (17) gegen den Rührwerksträger (4) abgestützt und deren Schenkel-Unterkanten (14) zu Schneidkanten angearbeitet sind, so daß durch die Strömungsverhältnisse das Schlammwasser vertikal bewegt wird und Anbackungen auf den Rührflügeln vermieden werden.
5) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammwasserzufuhr auf 1 Seite des Behälters (l)über ein gegenüber der Wand mit Spalt versehenes Leitblech (41) erfolgt, wobei eine Schottwand (42), die sich über etwa 2/3 der Beckentiefe erstreckt, die Wasserführung nach unten übernimmt und die Abströmgeschwindigkeit ca. 4 - 10 mal größer ist, als die Aufströmgeschwindigkeit in dem Behälter.
6) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragkonstruktion aus 2 miteinander verwindungsteif verbundenen Hohlprofilen bestehen, die auf dem Behälterrand (1) aufliegen und darauf befestigbar und Hohlprofile zusätzlich mit weiteren Profilen (17) an der Behälterinnenwand abstützbar sind, daß der Raum zwischen den Hohlprofilen (18) geschlossen ist und die Oberfläche zwischen Hohlkastenträger und Behälterwand durch eine Anzahl von Deckeln (19) ebenfalls geschlossen ist, wobei der Drehpunkt bei den Hohlkastenträgern liegt.
7) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammförderung über größere Entfernungen im Umlaufbetrieb mit Stromteiler erfolgt derart, daß der Förderstrom mittels dichter 2-Wegeklappe oder zweier Klappventile (45/47) entweder in einen Mischer oder in das Rücklaufrohr geführt wird, wobei im letzteren Falle der Abstand Gabelpunkt-Dichtfläche (A) weniger als 50 mm beträgt, die Drosselklappen elektrisch oder mechanisch gegeneinander verriegelbar sind, so daß bei voller Öffnung der einen Abgangseite die andere dicht verschlossen ist.
8) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Zuförderung in eine Mischeinrichtung (44) der Einschaltimpuls der Mischanlagensteuerung etwa "Mischwasser Ein' entnommen und die Fördermenge durch Zeituhr eingestellt wird, und daß mindestens bei Förderstrecken über 20 m, wenn kein Umlaufbetrieb besteht, oder nach Förderpausen k 30 min. nach jeder Förderung durch Umkehren der Pumpendrehrichtung die Förderleitung (30/26) das Tragrohr (21) und die Pumpe (20) entleert werden.
9) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülwasserzuleitung (27) dichtend gegen den Pumpenförderdruck im oberen Bereich des Tragrohres (21) einmündet und die automatische Spülung von Förderleitung (26/30) und Pumpe (20) über eine auf Tageszeituhr einstellbare Zeit und jeweils nach einer Be triebspause von länger als ca. 1 Stunde erfolgt, wobei die Spülung des Förderrohres (26/30) bei stillstehender Pumpe (20), und die Spülung des Förderrohres mit Pumpe durch Rückwärtslaufen der Pumpe jeweils nach Zeitglied gesteuert, erfolgt.
10) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, nach den vorhergehenden Ansprüchen, insbesondere Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Absperrventil (29) für die Spülwasserzuleitung (27) ein Drosselklappen-oder Schlauch-Quetschventil zum Einsatz kommt.
11) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülleitung (31) zu der oberen Gleitringdichtung (24) vor dem Drosselklappenventil (29) abgenommen, mit einem Schieber (32) versehen ist, und mit einem Manometer (33), vorzugsweise Fernanzeigemanometer zur Kontrolle der Funktion der Lagerspülung.
12) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das innerhalb einer bestimmten Zeit aus dem Schlamm ausgepreßte Wasser mittels höhenverstellbarer Pumpe (48) automatisch abgepumpt wird, so daß ein Puffervolumen frei wird, das etwa der 1, 2 bis 1,5-fachen Menge der täglich benötigten oder zulaufenden Wassermenge entspricht.
13) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, dadurch gekennzeichnet, daß das Uberlaufwehr vom Rührwerks-Absetzklärbecken in das nachfolgende Nachklär- oder Reinwasserbecken über ein künstlich auf die ca. 4-fache Beckenbreite verlängerte Wehrkante vergrößert wird.

l4) Vorrichtung zum Klären, Lagern und Abfördern von mineralischen Schlämmen, insbesondere aktivem Zementschlamm, nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das tfberlaufwehr aus einem pratzenförmigen Blechteil (52) mit Dichtung (54? in Form eines Weichgummiprofiles und zahlreichen, fingerartigen Staublechen (59) mit Bodenabschluß (60) besteht, wobei die Neigungseinstellung durch Veränderung der Gummiverspannung mittels Befestigungsschrauben (56) erfolgt.