DE3874126T2 - METHOD FOR TREATING WASTE AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD. - Google Patents
METHOD FOR TREATING WASTE AND DEVICE FOR CARRYING OUT THE METHOD.Info
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Abstract
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.The invention relates to a method and a device for treating relatively solid residues contained in waste water that flows through a gutter or the like of a sewage treatment plant for cleaning.
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.It is known to collect solid waste materials using elements that protrude into such a channel and to lead them out of the channel, in order to then compress them in order to separate the water. The waste products that have been compressed often contain faeces, which is why the waste materials smell very bad, contain bacteria and are unpleasant to handle. Such prior art is explained in EP-A 244 765.
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.The invention is therefore primarily based on the object of avoiding these disadvantages and of specifying an automatic method for treating waste materials of the type mentioned at the outset, in which the solid waste materials can leave the plant as far as possible in order to be further destroyed or treated, while the biodegradable products can be returned to the waste water. These objects are achieved by the method of claim 1.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und hat die im Anspruch 2 angegebenen Merkmale.The invention further relates to a device for carrying out the method and has the features specified in claim 2.
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.An embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings, which schematically show a plant for treating waste materials transported in the manner explained above, the various figures representing different stages of the treatment process.
Fig. 1 zeigt schematisch und teilweise einen Schnitt durch eine Anlage gemäß der Erfindung in betriebsbereiter Stellung,Fig. 1 shows schematically and partially a section through a system according to the invention in the operational position,
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. 2 shows the same plant in a process step in which a certain compression of the waste materials has been carried out and water has been released under high pressure,
Fig. 3 zeigt die Anlage der Fig. 1 und 2 am Ende des Kompressionsschrittes undFig. 3 shows the system of Fig. 1 and 2 at the end of the compression step and
Fig. 4 zeigt die Anlage nach erfolgter Kompression in einer Stellung, in der die behandelten Abfallstoffe aus der Anlage herausgeführt werden.Fig. 4 shows the plant after compression in a position in which the treated waste materials are discharged from the plant.
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.As already mentioned in the introduction to the description, the invention relates to a method and a device for the further treatment of essentially solid waste materials which are not intended to be introduced into an actual sewage treatment plant and which are therefore captured and transported to the plant shown in the figures before they can reach the actual sewage treatment plant.
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.The invention does not concern the collection or transport of the waste materials; since devices for this purpose are already known, this part of the method will not be explained further below. It should only be mentioned that such devices generally have members that can be lowered into the channel through which the waste water can flow, but not the solid waste materials in question here. Such a member is combined with a conveyor, for example a bucket chain, which bring the collected waste materials to the device shown in the drawings, this device being designated 1 in the figures.
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.In the embodiment shown, the system has a compressor designed as a cylinder 2 in which a delivery piston 3 is arranged so that it can move. As shown in Fig. 1, the cylinder is tubular so that it can accommodate a pressure medium-operated cylinder-piston unit 4, which is connected in an articulated manner to the rear end of the compression cylinder 2 at 5. The piston rod of the cylinder 4 is connected in an articulated manner to the delivery piston 3 at 6. One or more channels run through this, which end in nozzles 7, which are open towards the free end surface of the delivery piston 3. On the top of the compression cylinder 2, a feed element 8 is attached, which has a preferably funnel-shaped opening 9 through which the waste materials are filled into the cylinder 2.
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.A chamber 10 is also connected to the cylinder 2, which is arranged at right angles thereto and in which a slide 11 is movably arranged, which has a wall section 11', the shape and size of which is adapted to the cross section of the cylinder 2 in such a way that it covers the through opening of the cylinder when the slide 11 is in the position shown in Fig. 1.
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.A cylinder 12 actuated by a pressure medium is connected at 13 in an articulated manner to a fastening element in the chamber 10, while the piston rod 14 of the cylinder is connected in an articulated manner to the slide 11. In the wall section 11' of the latter a series of channels or grooves 15 are incorporated, which are connected to openings 16 which lie outside the compression cylinder 2.
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.A high-pressure pump is designated 17, which is designed as a piston pump and has a cylinder 18 with a tandem piston 19, which is displaceable on the one hand within the cylinder 18 and on the other hand within a pressure medium-operated cylinder 20. The cylinder 18 is connected to a water reservoir 22 via a line 21 with a non-return valve 23. A line 24 with a non-return valve 23 also extends from the cylinder 18 and is in direct connection with the channel or channels within the delivery piston 3 which lead to the nozzles 7.
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.With the help of known actuating elements, the pressure-operated units just described are put into operation in such a way that the work processes described below run automatically.
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.In the position of the active elements shown in Fig. 1, they are in a waiting or standby position. In this position, the feed piston 3 is retracted so far that the waste materials can fall freely through the funnel-shaped opening 9 into the compression cylinder 2. In the cylinder-piston unit 4, which is double-acting, the piston rod is in the retracted position. The piston rod of the cylinder 12, which is also double-acting, is, however, in the extended position, so that the slide 11 separates the compression cylinder 2 from a pipe socket, which is designed as an extension of the cylinder.
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.In the cylinder 19, which is also double-acting, the piston rod is retracted so that the piston 18 is also in its retracted position within the cylinder 17. The cylinder 17 is filled with water which was previously sucked in from the water reservoir 22. Since the check valves 23 are designed in such a way that they allow flow upwards as shown in Fig. 1, but block flow in the opposite direction, it is understandable that when the piston 19 moves to the right, water is sucked in, while water under pressure flows through the line 24 when the piston 19 moves in the opposite direction.
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.From Fig. 2 it can be seen that the feed piston 3 pushes the waste materials fed through the opening 9 towards the slide 11 pressed, for which purpose the cylinder-piston unit 4 has been actuated. In this connection it should be noted that the cylinder-piston unit 4 and its piston rod never come into contact with the waste or the sewage contained in the waste materials, because the cylinder-piston unit 4 operates beyond the conveying piston 3, which must therefore take up all contact with the waste and sewage. Since the slide 11 is in its lowest locking position, it is clear that the waste has been compressed to a certain extent during the sliding movement explained. Simultaneously with the pressing movement, the cylinder 20 is also activated, so that the piston 19 presses water under high pressure through the line 24 and the channels within the conveying piston 3 to the nozzles 7, thereby generating strong water jets. The waste materials are thereby washed, so that the majority of the bad-smelling substances within the waste are mixed with the water and squeezed out with it. As already mentioned, the wall portion of the slide valve 11 has a number of channels, gutters 15 or the like, through which the water is distributed to the openings 16, through which it is returned to the gutter which leads the water to the sewage treatment plant.
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.During the subsequent compression of the waste, the piston 3 can of course perform a number of reciprocating strokes in order to take up a larger quantity of waste, whereby, depending on the conditions such as the type of material and the extent of the compression, a more or less dry and relatively solid consistency of the press cake is produced from the waste materials.
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.Fig. 4 shows the situation in which the cylinder 12 is in its upper position so that the passage through the connecting pipe socket is free. To end the processing cycle, the cylinder 4 is actuated again so that the piston 3 can continue its movement to the left. The compressed waste mass B is pushed past the chamber 10 and then collides with a mass A which had been compressed during the previous processing cycle.
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.The waste mass leaving cylinder 2 has largely lost its malodorous character and may be in the form of a hard cake or formed into a briquette which is taken to a destruction facility, for example an incineration station, or which is processed in another way.
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.Of course, the steps just explained can be carried out individually in an operation cycle or can be carried out more or less clearly one after the other. The compression and the water injection can be carried out several times within a cycle.
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.In practice, the supply of waste from the chute generally takes place at irregular intervals and in varying quantities. It can then be arranged that the processing cycle first begins when the part of the cylinder 2 located between the feed piston 3 and the wall section 11 in Fig. 1 is completely or partially filled with waste. Alternatively, it is also possible to have the feed piston perform several strokes in order to advance the waste materials successively before the actual compaction step is carried out. For this purpose, conventional sensors and actuators are of course used.
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.Instead of the feed piston 3, which is displaceable within the cylinder 2, a compression screw can also be used, which is designed, for example, as is currently used for injection molding of thermoplastic materials. In addition to or instead of the nozzles 7 provided on the feed piston for water injection, it is also possible to produce a water injection through the part of the cylinder wall 2 which is located between the feed member 8 and the slide 11. Finally, one of the grooves 15 can extend outwards from the cylinder to discharge liquid. It is also possible to open and close the grooves 15 and/or the openings 16 alternately to bring about a block-wise flow of liquid. Such a block effect can of course can also be achieved by appropriate regulation of the cylinder 19 or by special valve constructions. The wall section 11' can also consist of a rotatable disk or the like which is arranged in slots in the cylinder and which in turn can have nozzles 7 which are connected to the high-pressure pump 17.
Es ist selbstverständlich, daß der Operationsprozeß mit herkömmlichen Mitteln vollständig automatisiert werden kann.It goes without saying that the operation process can be fully automated using conventional means.
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Cited By (1)
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