DE3411728A1 - METHOD FOR INPUTING AN AUXILIARY SOLUTION INTO THE INLET CHAMBER OF A DECANTER CENTRIFUGE, AND AN ARRANGEMENT FOR IMPLEMENTING THE METHOD - Google Patents

Description

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Verfahren zum Einbringen einer Hilfsstoff-Lösung in die Einlaufkammer einer Dekantierzentrifuge sowie eine Anordnung zur Durchführung des VerfahrensMethod for introducing an excipient solution into the inlet chamber a decanter centrifuge and an arrangement for carrying out the process

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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer Hilfsstoff-Lösung in eine mit Feststoffen beladene, der Einlaufkammer einer Dekantierzentrifuge zugeführte Flüssigkeit sowie eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a method for introducing a Excipient solution in one loaded with solids, the inlet chamber a decanter centrifuge liquid and an arrangement for carrying out the method.

Dekantierzentrifugen - im weiteren Zentrifuge genannt - dienen dazu, Feststoffe aus einer Flüssigkeit abzutrennen, beispielsweise bei der Abtrennung von feinteiligen Feststoffen aus Abwasserschlämmen. Bei solchen feinteiligen Feststoffen wird die Wirksamkeit solcher Zentrifugen dadurch verbessert, daß der in die Einlaufkammer der Zentrifuge zulaufenden Flüssigkeit ein Flockungsmittel zugegeben wird. Dieses Flockungsmittel bringt die feinteiligen Feststoffteile zum Agglomerieren, so daß dieselben besser sedimentieren, was wiederum den Abscheidegrad der Zentrifuge verbessert. Decanter centrifuges - hereinafter referred to as centrifuges - are used to remove solids to be separated from a liquid, for example when separating finely divided solids from sewage sludge. With such finely divided Solids, the effectiveness of such centrifuges is improved by the fact that the liquid flowing into the inlet chamber of the centrifuge a flocculant is added. This flocculant brings the finely divided solid parts to agglomerate, so that the same better sediment, which in turn improves the separation efficiency of the centrifuge.

Eine solche Zentrifuge ist im Aufbau und in der Wirkungsweise in der DE-OS 28 22 533 ausführlich und detailliert beschrieben. Gemäß Zeichnung la der vorgenannten DE-OS wird die Flüssigkeit (Suspension) über eine stationäre Zuführleitung in die Einlaufkammer der Zentrifuge eingeführt. Über eine in der Zuführleitung angeordnete zweite Zuführleitung - die innerhalb der Zuführleitung für die Suspension endet - wird die Hilfsstoff-Lösung, die das Flockungsmittel enthält, drucklos der Zulaufkammer zugeführt. Die Flockung der feinteiligen Feststoffteile sowie die Trennung von Flüssigkeit und Feststoffteilen unter Wirkung der Zentrifugalkraft erfolgt wie in der obigen DE-OS beschrieben.Such a centrifuge is described in detail in DE-OS 28 22 533 in terms of structure and mode of operation. According to drawing la of the aforementioned DE-OS, the liquid (suspension) is introduced into the inlet chamber of the centrifuge via a stationary feed line. Via a second feed line arranged in the feed line - which ends inside the feed line for the suspension - the auxiliary solution containing the flocculant is fed to the feed chamber without pressure. The flocculation of the finely divided solid parts and the separation of liquid and solid parts under the action of centrifugal force takes place as described in the above DE-OS.

Für den sparsamen Verbrauch und die gute Wirkung des Flockungsmittels ist es jedoch von entscheidender Bedeutung, an welcher Stelle das Flockungsmittel dem Schlamm beigemischt wird.
35For economical consumption and the good effect of the flocculant, however, it is of decisive importance at which point the flocculant is added to the sludge.
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So erwies sich als Nachteil bei der beschriebenen Zentrifuge, daß die Vermischung von Schlamm und Flockungsmittel nicht ausreichend war.So it turned out to be a disadvantage of the centrifuge described that the Mixing of sludge and flocculant was insufficient.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das Vermischen des Flokkungsmittels mit dem Schlamm so zu verbessern, daß der Verbrauch an Flokkungsmittel minimiert wird.The invention is therefore based on the object of mixing the flocculant to improve with the sludge so that the consumption of flocculant is minimized.

BASF Aktiengesellschaft '-£- O.Z. 0050/37045 BASF Aktiengesellschaft '- £ - OZ 0050/37045

Diese Aufgabe wird erfinduugsgemäß dadurch gelöst, daß die Hilfsstoff- -Lösung der mit Feststoffen beladenen Flüssigkeit innerhalb der Einlaufkammer der Dekantierzentrifuge so zugeführt wird, daß die Vermishung der Hilfsstoff-Lösung mit der Flüssigkeit dort erfolgt, wo die höchsten Scherkräfte auftreten.This object is achieved according to the invention in that the auxiliary -Solution of the liquid laden with solids within the inlet chamber of the decanter centrifuge is fed in such a way that the mixing of the Auxiliary solution with the liquid takes place where the highest shear forces appear.

Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche.Further features of the method according to the invention are the subject of Subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described in more detail below.

Es zeigenShow it

Figur 1 einen Längsschnitt durch eine Zentrifuge, Figur 2 einen Längsschnitt durch einen Teil der Zentrifuge, speziell der Einlaufkammer.Figure 1 is a longitudinal section through a centrifuge, Figure 2 is a longitudinal section through part of the centrifuge, especially the Inlet chamber.

Wie in Figur 1 dargestellt, ist die Zentrifugentrommel 1 um eine horizontale Achse drehbar gelagert. Koaxial innerhalb der Zentrifugentrommel befindet sich eine ebenfalls rotierende Förderschnecke 2 mit Förderschneckenblätter 3. In die Einlaufkammer 4 mündet das Zulaufrohr 5, über das die Feststoffe enthaltende Flüssigkeit 6 (Schlamm) in die Einlaufkammer gelangt. Im Inneren des Zulaufrohres sind mindestens eines, vorteilhaft mehrere, Einspritzröhrchen 7 angeordnet, die über das Ende des Zulaufrohrs hinausragen. Über diese Einspritzröhrchen wird die Hilfsstoff-Lösung 8 unter Druck der Einlaufkammer zugeführt und in den Schlamm 6 eingespritzt, der sich in der Einlaufkammer in turbulenter Drehbewegung befindet. Derselbe tritt von der Einlaufkammer in den Sedimentationsraum 9 ein, wo er als rotierender Ring starker Fliehkraft ausgesetzt ist. Dort werden die suspendierten Feststoffe auf der rotierenden Trommelwand abgeschieden, und die feststoffreie Flüssigkeit 10 läuft über die Öffnungen 11 und 12 aus der Zentrifuge ab. Die abgeschiedenen Feststoffe werden mittels der Förderschnecke mit den Förderschneckenblättern zum anderen Ende der Zentrifugentrommel befördert und dort als Konzentrat 13 über die Öffnung 14 aus der Zentrifuge ausgetragen.As shown in Figure 1, the centrifuge drum 1 is about a horizontal one Axis rotatably mounted. Coaxially within the centrifuge drum is a likewise rotating screw conveyor 2 with screw conveyor blades 3. In the inlet chamber 4 opens the inlet pipe 5 through which the Liquid 6 (sludge) containing solids enters the inlet chamber. In the interior of the feed pipe, at least one are advantageous several, injection tubes 7 arranged over the end of the inlet pipe protrude. Via this injection tube, the auxiliary solution 8 is under Pressure supplied to the inlet chamber and injected into the sludge 6, which is in the inlet chamber in a turbulent rotary motion. Same occurs from the inlet chamber in the sedimentation space 9, where he as rotating ring is exposed to strong centrifugal force. There the suspended solids are deposited on the rotating drum wall, and the solid-free liquid 10 runs over the openings 11 and 12 from the centrifuge. The separated solids are transported to the other end of the centrifuge drum by means of the screw conveyor with the screw conveyor blades conveyed and discharged there as a concentrate 13 via the opening 14 from the centrifuge.

Um die Hilfsstofflösung 8 mit hohem Druck aus den Einspritzröhrchen 7 in den rotierenden Schlamm 6 auszuspritzen, sind dieselben - wie in Figur 2 dargestellt - vorne verschlossen und mit mehreren seitlichen Öffnungen versehen. Diese Öffnungen sind vorzugsweise Bohrungen mit 0,5 bis 3 mm Durchmesser und sind so ausgerichtet, daß die austretende Hilfsstoff- -Lösung gleichmäßig in den rotierenden Schlamm verteilt wird. In der. Zeichnung ist beispielweise nur eine Öffnung angedeutet, durch die dieIn order to dispose of the auxiliary solution 8 at high pressure from the injection tube 7 in To spray out the rotating sludge 6, the same - as shown in Figure 2 - are closed at the front and with several lateral openings Mistake. These openings are preferably bores with a diameter of 0.5 to 3 mm and are aligned so that the escaping auxiliary material -Solution is evenly distributed in the rotating sludge. In the. Drawing is indicated, for example, only an opening through which the

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Hilfsstoff-Lösung in der Mitte der Einlaufkammer ausgespritzt wird. Sind mehrere öffnungen vorhanden, so werden diese fächerartig ausgebildet, um die Hilfsstoff-Lösung gleichmäßig zu verteilen. Zahl und Größe der öffnungen sind so abgestimmt, daß die Hilfsstoff-Lösung beim gewünschten Durchsatz nicht als Tropfen, sondern als Strahl austritt. So ist beispielsweise bei einem Durchsatz von 10 l/h Hilfsstoff-Lösung mit einem Gehalt von 0,1 % synthetischem polymeren Flockungsmittel eine öffnung mit 1 mm Durchmesser geeignet. Bei Hilfsstoff-Lösungen mit einem höheren Gehalt an synthetischem, polymerem Flockungsmittel wird die Strahlbildung schwieriger. So ist bei 1 % synthetischem polymerem Flockungsmittel in der Hilfsstoff-Lösung ein Druck von 4 bar und ein Durchsatz von 17 l/h erforderlich, um aus der öffnung von 1 mm Durchmesser einen Strahl austreten zu lassen.Auxiliary solution is sprayed out in the middle of the inlet chamber. If there are several openings, these are designed in a fan-like manner in order to distribute the auxiliary solution evenly. The number and size of the openings are coordinated so that the excipient solution does not emerge as a drop but as a jet at the desired throughput. For example, with a throughput of 10 l / h of auxiliary substance solution with a content of 0.1% synthetic polymeric flocculant, an opening with a diameter of 1 mm is suitable. In the case of excipient solutions with a higher content of synthetic, polymeric flocculants, jet formation becomes more difficult. For example, with 1 % synthetic polymeric flocculant in the auxiliary solution, a pressure of 4 bar and a throughput of 17 l / h are required in order to allow a jet to emerge from the opening with a diameter of 1 mm.

Der Durchsatz an Hilfsstoff-Lösung muß in der Praxis oft in weiten Grenzen variiert werden. So gibt es Abwasserschlämrae aus biologischen Kläranlagen, die stark wechselnde Eigenschaften haben und entsprechend periodisch schwankende Mengen an Flockungsmittel benötigen. Diese Variation des Durchsatzes an Hilfstoff-Lösung ist oberhalb des Mindestdurchsatzes, bei dem ein Flüssigkeitsstrahl entsteht, durch Verstellen des Dosieraggregats bis zum Maximaldruck möglich. Falls dieser Variationsbereich nicht ausreicht, können mehrere Einspritz-Röhrchen 7 eingebaut werden, die je nach Durchsatz einzeln zu- und abgeschaltet werden. Diese Möglichkeit besteht jedoch nur bei großen Zentrifugen mit einem Durchsatz an Hilfsstoff- -Lösung, der für mehrere Flüssigkeitsstrahlen ausreicht. Bei kleineren Zentrifugen muß der Durchsatz an Hilfsstoff-Lösung dadurch verringert werden, daß die Hilfsstoff-Lösung mit verminderter Konzentration angesetzt wird.In practice, the throughput of auxiliary solution must often be within wide limits can be varied. So there is sewage sludge from biological sewage treatment plants, which have strongly changing properties and accordingly periodically require varying amounts of flocculant. This variation in the throughput of auxiliary material solution is above the minimum throughput, which creates a jet of liquid, possible by adjusting the dosing unit up to the maximum pressure. If this range of variation is not is sufficient, several injection tubes 7 can be installed, each can be switched on and off individually depending on throughput. However, this option is only available for large centrifuges with a throughput of auxiliary materials -Solution that is sufficient for several jets of liquid. In the case of smaller centrifuges, the throughput of auxiliary solution must be reduced as a result that the excipient solution is prepared with a reduced concentration will.

Beispielsweise war Belebtschlamm aus einer biologischen Kläranlage auf 3 g/l statisch eingedickt und wurde in einer Zentrifuge bis auf 9 % Feststoff gehalt aufkonzentriert. Dabei wurde als Flockungsmittel eine Hilfsstoff-Lösung mit 0,1 % synthetischem polymerem Flockungsmittel verwendet.For example, activated sludge from a biological sewage treatment plant was on 3 g / l statically thickened and was concentrated in a centrifuge to a solids content of 9%. An auxiliary solution was used as a flocculant used with 0.1% synthetic polymeric flocculant.

Diese Hilfsstoff-Lösung wurde im mehrfachen Wechsel an zwei verschiedenen Stellen dem Schlamm beigemischt:This excipient solution was alternated several times on two different Places mixed with the sludge:

a) über ein vorne offenes Röhrchen, das bis zum Ende des Zulaufrohres reichtea) via a tube that is open at the front and extends to the end of the inlet pipe was enough

b) über ein Einspritzrohr mit einer seitlichen öffnung von 1 mm Durchmesser gemäß dieser Erfindung.b) via an injection tube with a side opening of 1 mm diameter according to this invention.

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Bei gleicher Menge an zugegebener Flockungsmittel-Lösung wurden mit der erfindungsgemäßen Anordnung b im Durchschnitt 5 bis 10 % höhere Abscheidegrade als mit Anordnung a erreicht, beispielsweise 95 % Abscheidegrag gegenüber 90 % Abscheidegrad.
05With the same amount of added flocculant solution, the arrangement b according to the invention achieved on average 5 to 10% higher degrees of separation than with arrangement a, for example 95% separation efficiency versus 90% separation efficiency.
05

Zeichn.Sign.

Claims (4)

BASF Aktiengesellschaft 0.Z. 0050/37045 Pat entansprflcheBASF Aktiengesellschaft 0.Z. 0050/37045 Pat ent claims 1. Verfahren zum Einbringen einer Hilfsstoff-Lösung in eine mit Feststoffen beladene, der Einlaufkammer einer Dekantierzentrifuge zugeführte Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsstoff-Lösung der mit Feststoffen beladenen Flüssigkeit innerhalb der Einlaufkammer der Dekantierzentrifuge so zugeführt wird, daß die Vermischung der Hilfsstoff-Lösung mit der Flüssigkeit dort erfolgt, wo die höchsten Scherkräfte auftreten.1. A method for introducing an excipient solution into a liquid loaded with solids, the inlet chamber of a decanter centrifuge, characterized in that the excipient solution of the liquid loaded with solids is fed within the inlet chamber of the decanter centrifuge so that the mixing of the excipients Solution with the liquid takes place where the highest shear forces occur. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsstoff- -Lösung als Flüssigkeitsstrahl mit Druck, vorzugsweise 0,5 bis2. The method according to claim 1, characterized in that the auxiliary solution as a liquid jet with pressure, preferably 0.5 to 10 bar, in die mit Feststoffen beladene Flüssigkeit eingespritzt wird.
1510 bar, into which liquid laden with solids is injected.
15th 3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Einspritzröhrchen (7) verwendet werden, die mit ihrem vorderen Ende über das Zulaufrohr (5) hinausragen.3. Arrangement for carrying out the method according to claims 1 and 2, characterized in that one or more injection tubes (7) are used, which protrude with their front end over the inlet pipe (5). 4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Ansprüchen 1 bis 3,' dadurch gekennzeichnet, daß die Einspritzdüsen (7) vorne verschlossen sind und am vorderen Ende seitliche Bohrungen (15) oder Schlitze aufweisen. 4. Arrangement for carrying out the method according to claims 1 to 3, ' characterized in that the injection nozzles (7) are closed at the front and have lateral bores (15) or slots at the front end. 6/84 Go/bg 29.03.846/84 Go / bg 03/29/84