DE3874126T2

DE3874126T2 - Verfahren zum behandeln von abfall und vorrichtung zum ausfuehren des verfahrens.

Info

Publication number: DE3874126T2
Application number: DE8888850153T
Authority: DE
Inventors: Carl Otto Wallander
Original assignee: Hydropress Wallander and Co AB
Current assignee: Hydropress Wallander and Co AB
Priority date: 1988-05-05
Filing date: 1988-05-05
Publication date: 1993-03-18
Anticipated expiration: 2008-05-06
Also published as: ATE79800T1; EP0340377A1; DE3874126D1; ES2035367T3; EP0340377B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von verhältnismäßig festen Rückständen, die im Abwasser enthalten sind, das zur Reinigung durch eine Rinne o. dgl. einer Kläranlage strömt.

Stand der Technik

Es ist bekannt, mit Hilfe von in eine derartige Rinne ragenden Elementen feste Abfallstoffe aufzufangen und aus der Rinne herauszuführen, um sie anschließend zusammenzudrücken, um das Wasser abzutrennen. Die Abfallprodukte, die zusammengedrückt worden sind, enthalten oftmals Fäkalien, weshalb die Abfallstoffe sehr schlecht riechen, Bakterien enthalten und unangenehm zu handhaben sind. Ein derartiger Stand der Technik ist in der EP-A 244 765 erläutert.

Aufgaben und wesentliche Merkmale der Erfindung

Der Erfindung liegt somit vor allem die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein automatisches Verfahren zur Behandlung von Abfallstoffen der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem die festen Abfallstoffe die Anlage so weit wie möglich verlassen können, um weiter zerstört oder behandelt zu werden, während die biologisch abbaubaren Produkte in das Abwasser zurückgeführt werden können. Diese Aufgaben werden durch das Verfahren des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und hat die im Anspruch 2 angegebenen Merkmale.

Beschreibung der Zeichnungen

In den beigefügten Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, wobei die Zeichnungen schematisch eine Anlage zur Behandlung von Abfallstoffen zeigen, die in der oben erläuterten Weise transportiert werden, wobei die verschiedenen Figuren unterschiedliche Stufen des Behandlungsprozesses darstellen.
Fig. 1 zeigt schematisch und teilweise einen Schnitt durch eine Anlage gemäß der Erfindung in betriebsbereiter Stellung,
Fig. 2 zeigt dieselbe Anlage in einem Verfahrensschritt, bei dem eine gewisse Kompression der Abfallstoffe durchgeführt und Wasser unter hohem Druck abgegeben worden ist,
Fig. 3 zeigt die Anlage der Fig. 1 und 2 am Ende des Kompressionsschrittes und
Fig. 4 zeigt die Anlage nach erfolgter Kompression in einer Stellung, in der die behandelten Abfallstoffe aus der Anlage herausgeführt werden.

Beschreibung der Erfindung

Wie in der Beschreibungseinleitung bereits erwähnt wurde, bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur weiteren Behandlung von im wesentlichen festen Abfallstoffen, die nicht in eine eigentliche Kläranlage eingeführt werden sollen und die daher erfaßt und in die in den Figuren gezeigte Anlage transportiert werden, bevor sie die eigentliche Kläranlage erreichen können.
Die Erfindung betrifft nicht das Erfassen oder Transportieren der Abfallstoffe; da Vorrichtungen für diesen Zweck bereits bekannt sind, wird dieser Teil des Verfahrens nachstehend nicht weiter erläutert. Es sei lediglich erwähnt, daß derartige Vorrichtungen im allgemeinen Organe haben, die in die Rinne abgesenkt werden können, durch die das Abwasser durchfließen kann, nicht jedoch die hier in Rede stehenden, festen Abfallstoffe. Ein derartiges Organ ist mit einem Förderer kombiniert, beispielsweise einer Eimerkette, die die gesammelten Abfallstoffe zu der in den Zeichnungen gezeigten Vorrichtung bringen, wobei diese Vorrichtung in den Figuren mit 1 bezeichnet ist.
Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel hat die Anlage einen als Zylinder 2 ausgebildeten Verdichter, in dem ein Förderkolben 3 verschiebbar angeordnet ist. Wie Fig. 1 zeigt, ist der Zylinder rohrförmig ausgebildet, so daß er eine druckmittelbetätigte Zylinder-Kolben-Einheit 4 aufnehmen kann, die bei 5 gelenkig mit dem hinteren Ende des Verdichtungszylinders 2 verbunden ist. Die Kolbenstange des Zylinders 4 ist bei 6 gelenkig mit dem Förderkolben 3 verbunden. Durch diesen laufen ein oder mehrere Kanäle, die in Düsen 7 enden, welche zur freien Endfläche des Förderkolbens 3 hin offen sind. Auf der Oberseite des Verdichtungszylinders 2 ist ein Zuführorgan 8 angebracht, das eine vorzugsweise trichterförmige Öffnung 9 hat, durch die hindurch die Abfallstoffe in den Zylinder 2 eingefüllt werden.
Mit dem Zylinder 2 ist ferner eine Kammer 10 verbunden, die rechtwinklig dazu angeordnet ist und in der ein Schieber 11 beweglich angeordnet ist, der einen Wandabschnitt 11' aufweist, dessen Form und Größe so an den Querschnitt des Zylinders 2 angepaßt ist, daß er die Durchgangsöffnung des Zylinders abdeckt, wenn sich der Schieber 11 in der in Fig. 1 gezeigten Stellung befindet.
Ein von einem Druckmittel betätigter Zylinder 12 ist bei 13 gelenkig mit einem Befestigungsorgan in der Kammer 10 verbunden, während die Kolbenstange 14 des Zylinders gelenkig mit dem Schieber 11 verbunden ist. In dessen Wandabschnitt 11' ist eine Reihe von Kanälen oder Rinnen 15 eingearbeitet, die mit Öffnungen 16 verbunden sind, die außerhalb des Verdichtungszylinders 2 liegen.
Eine Hochdruckpumpe ist mit 17 bezeichnet, welche als Kolbenpumpe ausgebildet ist und einen Zylinder 18 mit einem Tandemkolben 19 hat, welcher einerseits innerhalb des Zylinders 18 und andererseits innerhalb eines druckmittelbetätigten Zylinders 20 verschiebbar ist. Über eine Leitung 21 mit einem Rückschlagventil 23 ist der Zylinder 18 mit einem Wasserreservoir 22 verbunden. Von dem Zylinder 18 geht ferner eine Leitung 24 mit einem Rückschlagventil 23 aus, die in direkter Verbindung mit dem Kanal oder den Kanälen innerhalb des Förderkolbens 3 ist, die zu den Düsen 7 führen.
Mit Hilfe von an sich bekannten Betätigungsorganen werden die soeben beschriebenen, druckmittelbetätigten Einheiten so in Funktion gesetzt, daß die Arbeitsprozesse, die anschließend beschrieben werden, automatisch ablaufen.
In der in Fig. 1 gezeigten Lage der aktiven Organe befinden sich diese in einer Warte- oder Bereitschaftsstellung. In dieser Stellung ist der Förderkolben 3 so weit zurückgezogen, daß die Abfallstoffe durch die trichterförmige Öffnung 9 hindurch frei in den Verdichtungszylinder 2 fallen können. Bei der Zylinder-Kolben- Einheit 4, die doppeltwirkend ist, befindet sich die Kolbenstange in der zurückgezogenen Stellung. Die Kolbenstange des Zylinders 12, der ebenfalls doppeltwirkend ist, befindet sich jedoch in der ausgeschobenen Stellung, so daß der Schieber 11 den Verdichtungszylinder 2 von einem Rohrstutzen abtrennt, der als Fortsetzung des Zylinders ausgebildet ist.
Bei dem ebenfalls doppeltwirkenden Zylinder 19 ist die Kolbenstange zurückgezogen, so daß sich auch der Kolben 18 innerhalb des Zylinders 17 in seiner zurückgezogenen Stellung befindet. Der Zylinder 17 ist mit Wasser gefüllt, welches zuvor aus dem Wasserreservoir 22 angesaugt worden war. Da die Rückschlagventile 23 so ausgebildet sind, daß sie einen Durchfluß nach oben gemäß Fig. 1 freigeben, in der entgegengesetzten Richtung jedoch absperren, ist es verständlich, daß bei einer Bewegung des Kolbens 19 nach rechts Wasser angesaugt wird, während unter Druck befindliches Wasser durch die Leitung 24 fließt, wenn sich der Kolben 19 in der entgegengesetzten Richtung bewegt.
Aus Fig. 2 ergibt sich, daß der Förderkolben 3 die durch die Öffnung 9 zugeführten Abfallstoffe in Richtung gegen den Schieber 11 gedrückt hat, wozu die Zylinder-Kolben-Einheit 4 betätigt worden ist. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß die Zylinder-Kolben-Einheit 4 und ihre Kolbenstange niemals in Berührung mit den Abfällen oder dem Abwasser kommen, das sich in den Abfallstoffen befindet, denn die Zylinder-Kolben-Einheit 4 arbeitet jenseits des Förderkolbens 3, welcher daher die gesamte Berührung mit den Abfällen und dem Abwasser aufnehmen muß. Da sich der Schieber 11 in seiner untersten Sperrstellung befindet, ist klar, daß der Abfall während der erläuterten Verschiebebewegung zu einem gewissen Maß komprimiert worden ist. Gleichzeitig mit der Druckbewegung wird auch der Zylinder 20 aktiviert, so daß der Kolben 19 Wasser unter hohem Druck durch die Leitung 24 und die Kanäle innerhalb des Förderkolbens 3 zu den Düsen 7 drückt, wodurch starke Wasserstrahle erzeugt werden. Die Abfallstoffe werden dadurch gewaschen, so daß der Hauptanteil der schlecht riechenden Stoffe innerhalb des Abfalls mit dem Wasser vermischt und mit diesem ausgedrückt wird. Wie bereits erwähnt, hat der Wandabschnitt des Schiebers 11 eine Anzahl von Kanälen, Rinnen 15 o. dgl., über welche das Wasser zu den Öffnungen 16 verteilt wird, über die es in die Rinne zurückgeführt wird, welche das Wasser in die Kläranlage führt.
Bei der folgenden Kompression des Abfalls kann der Kolben 3 selbstverständlich eine Anzahl hin- und hergehender Hübe durchführen, um eine größere Menge von Abfall aufzunehmen, wobei in Abhängigkeit von den Bedingungen wie Art des Materials und Größe der Verdichtung eine mehr oder weniger trockene und verhältnismäßig feste Konsistenz des Preßkuchens aus den Abfallstoffen erzeugt wird.
Fig. 4 zeigt die Situation, in der sich der Zylinder 12 in seiner oberen Stellung befindet, so daß der Durchgang durch den verbindenden Rohrstutzen frei ist. Um den Bearbeitungszyklus zu beenden, wird der Zylinder 4 erneut betätigt, so daß der Kolben 3 seine Bewegung nach links fortsetzen kann. Dabei wird die komprimierte Abfallmasse B an der Kammer 10 vorbeigeschoben und stößt dann gegen eine Masse A, die bei dem vorhergehenden Bearbeitungszyklus komprimiert worden war.
Die Abfallmasse, die den Zylinder 2 verläßt, hat ihren schlecht riechenden Charakter weitgehend verloren und kann die Form eines harten Kuchens haben oder als Brikett geformt werden, welches in eine Vernichtungsanlage gebracht wird, beispielsweise eine Verbrennungsstation, oder die in anderer Weise verarbeitet wird.
Selbstverständlich können die soeben erläuterten Schritte in einem Operationszyklus einzeln ablaufen oder mehr oder weniger deutlich nacheinander ineinander übergehen. Die Kompression und die Wasserinjektion kann innerhalb eines Zyklus mehrmals erfolgen.
In der Praxis erfolgt die Zufuhr von Abfall aus der Rinne im allgemeinen innerhalb unregelmäßiger Zeitpunkte und mit unterschiedlichen Mengen. Es kann dann so vorgegangen werden, daß der Bearbeitungszyklus zuerst dann beginnt, wenn der zwischen dem Förderkolben 3 und dem Wandabschnitt 11 in Fig. 1 befindliche Teil des Zylinders 2 vollständig oder teilweise mit Abfall gefüllt ist. Alternativ ist es auch möglich, den Förderkolben mehrere Hübe ausführen zu lassen, um die Abfallstoffe sukzessive vorzuschieben, bevor der eigentliche Verdichtungsschritt durchgeführt wird. Zu diesem Zweck werden selbstverständlich herkömmliche Fühler und Betätigungsorgane verwendet.
Anstelle des Förderkolbens 3, der innerhalb des Zylinders 2 verschiebbar ist, kann auch eine Verdichtungsschnecke verwendet werden, die beispielsweise so ausgebildet ist, wie sie derzeit zum Injektionsspritzen von thermoplastischen Werkstoffen verwendet wird. Zusätzlich oder anstelle der Düsen 7, die an dem Förderkolben für die Wassereinspritzung vorgesehen sind, ist es auch möglich, eine Wasserinjektion durch den Teil der Zylinderwand 2 zu erzeugen, der sich zwischen dem Zuführorgan 8 und dem Schieber 11 befindet. Schließlich kann eine der Rinnen 15 sich aus dem Zylinder nach außen erstrecken, um Flüssigkeit abzugeben. Es ist auch möglich, die Rinnen 15 und/oder die Öffnungen 16 alternierend zu öffnen und zu schließen, um eine blockweise Flüssigkeitsströmung herbeizuführen. Ein derartiger Blockeffekt kann selbstverständlich auch durch entsprechende Regelung des Zylinders 19 oder durch besondere Ventilkonstruktionen erreicht werden. Der Wandabschnitt 11' kann auch aus einer drehbaren Scheibe o. dgl. bestehen, die in Schlitzen des Zylinders angeordnet ist und die ihrerseits Düsen 7 haben kann, die mit der Hochdruckpumpe 17 verbunden sind.
Es ist selbstverständlich, daß der Operationsprozeß mit herkömmlichen Mitteln vollständig automatisiert werden kann.

Claims

1. Verfahren zum Behandeln von Rückständen in Abwasser, die Feststoffe und biologisch abbaubare Produkte enthalten, wobei die Abwasserrückstände in einer Verdichtungs- und Entwässerungsanlage (1) komprimiert und entwässert werden, dadurch gekennzeichnet, - daß gleichzeitig mit oder nach der Verdichtung der Abwasserrückstände, bei der ein Teil ihres Flüssigkeitsgehaltes entfernt wird, Wasser unter hohem Druck durch die komprimierten Abwasserrückstände gedrückt wird, wodurch die darin enthaltenen Feststoffe gewaschen und der Hauptanteil der biologisch abbaubaren Produkte ausgespült wird, - daß die Waschflüssigkeit mit den darin gemischten, biologisch abbaubaren Produkten einer Abwasser-Reinigungsanlage zugeführt wird, - und daß die komprimierten Abwasserrückstände weiter verdichtet werden, wodurch der Hauptteil des Flüssigkeitsgehaltes entfernt wird.

2. Vorrichtung zum Behandeln von Rückständen in Abwasser, die Feststoffe und biologisch abbaubare Produkte enthalten, nach dem Verfahren des Anspruchs 1, umfassend einen Zylinder (2) mit einem vorzugsweise trichterförmigen Zuführorgan (8) zum Einfüllen der Abwasserrückstände in den Zylinder (2), sowie ein in dem Zylinder verschiebbares Verdichtungselement (3), das so angeordnet ist, daß es die in den Zylinder eingebrachten Abwasserrückstände gegen einen Wandabschnitt (11) drückt, der aus einer Betriebsstellung, in der er den Zylinderquerschnitt hauptsächlich abdeckt und als ein Gegendruckelement für das Verdichtungselement (3) wirkt, in eine Ruhestellung verschiebbar ist, in der er aus dem Zylinder herausbewegt worden ist, dadurch gekennzeichnet, daß in den Zylinder wenigstens eine Düse (7) oder Öffnung vorgesehen ist, die mit Mitteln (17) zum Zuführen von unter hohem Druck stehendem Wasser und zum Durchdrücken des Wassers durch die Abwasserrückstände verbunden sind, wodurch die darin enthaltenen Feststoffe gewaschen und der Hauptanteil der biologisch abbaubaren Produkte ausgespült werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Verdichtungselement ein Förderkolben (3) ist, der verschiebbar in dem Zylinder (2) angeordnet ist und in seiner Endfläche wenigstens eine Düse (7) hat, durch die hindurch Wasser in den Zylinder gespritzt wird.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Wand (11) Teil eines Schiebers (11a) ist, der rechtwinklig zu dem Zylinder verschiebbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die verschiebbare Wand (11) in ihrer dem Verdichtungselement (3) gegenüberliegenden Endfläche eine Anzahl von Nuten oder Rinnen (15) hat, von denen wenigstens eine zur Flüssigkeitsabgabe aus dem Zylindern (2) herausführt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub des Förderkolbens (3) die axiale Länge der Öffnung (9) des Zuführorgans (8) um ein solches Maß übersteigt, daß der Förderkolben (3) die Öffnung während des gesamten Verdichtungs- und Ausschubhubes überdeckt, und daß im Zylinder (2) ein axialer Raum ausgebildet ist, der so dimensioniert ist, daß die druckmittelbetätigte Zylinder-Kolben-Einheit (4) zum Verschieben des Förderkolbens darin aufgenommen werden kann.