DE3943416A1 - Verfahren zum entwaessern von stark wasserhaltigen substraten wie guelle, abwaesser, duennfluessigen schlaemmen und dergleichen sowie entsprechende vorrichtung - Google Patents
Verfahren zum entwaessern von stark wasserhaltigen substraten wie guelle, abwaesser, duennfluessigen schlaemmen und dergleichen sowie entsprechende vorrichtungInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der dem
Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art sowie auf
eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.
Bei den Abwasserbehandlungen der herkömmlichen Art
setzen die in der Suspension enthaltenen Feststoffteilchen
sich unter der Wirkung der Schwerkraft ab und bilden einen
Dickschlamm, der ebenso wie das geklärte Wasser kontinuier
lich oder diskontinuierlich abgezogen werden muß. Das Ziel
ist die möglichst vollständige Feststoffabscheidung aus der
Flüssigkeit, um sie in gereinigtem Zustand erneut im Kreis
lauf verwenden oder in zulässiger Qualität in die öffentliche
Kanalisation einleiten zu können.
Bei gegebener Ausrüstung und gegebenem Durchsatz ist
die Sedimentationsgeschwindigkeit der festen Phase unter
laminaren Bedingungen der entscheidende Prozeßparameter,
der die geometrische Größe der Anlage beeinflußt. Deshalb
lassen sich trotz der stattgefundenen Modernisierung derarti
ge Anlagen und der Verwendung von hochmolekularen Reagenzien
als Flockungshilfsmittel nur noch unbedeutende Leistungsstei
gerungen der bekannten Verfahren erzielen. Die limitierten
Sinkgeschwindigkeitswerte der Feststoffteilchen und der Flocken
beschränken die Einsatzmöglichkeiten der Sedimentationsanlagen.
Aus der DE-OS 34 09 107 ist eine gattungsgemäße Trenn
anlage bekannt, bei der die Sedimentation nicht sich selbst
überlassen, sondern akustischen Schwingungen ausgesetzt wird,
um das Ausflocken und die Agglomeration der Flocken zu be
schleunigen.
Die anschließende Trennung der erzeugten Flocken von
der Flüssigkeit findet dann aber wiederum auf dem Sedimenta
tionswege statt, so daß die Leistungsfähigkeit begrenzt ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungs
gemäßes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung so weiter
zuentwickeln, daß die Entwässerung von Suspensionen der in
Rede stehenden Art wirksamer vonstatten geht.
Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und
5 wiedergegebene Erfindung gelöst. Es hat sich gezeigt, daß
auch ohne die anschließende Filtration bzw. Entwässerung be
reits für viele Entwässerungsprodukte durchaus brauchbare Ergeb
nisse erzielt werden können. Demnach basiert der Kern der Erfin
dung insbesondere darauf, daß die Trennung und Agglomerierung
zumindest teilweise bei dem unter Schwereeinwirkung erfolgenden
Überströmen von Flächen in einer dünnen Schicht eingeleitet wird.
Es wurde gefunden, daß hierdurch eine deutliche Ver
besserung der Trennungsleistung gegenüber dem Fall eintritt,
daß die Suspension einfach sich selbst überlassen, d. h.
sedimentieren gelassen wird.
Die Trennung der agglomerierten Partikel von der Flüs
sigkeit kann in der in Anspruch 2 wiedergegebenen Weise durch
einen Siebvorgang vollendet werden.
Die wichtige, das Ausflocken unterstützende Vorbehand
lung kann gemäß Anspruch 3 dadurch erfolgen, daß die Suspen
sion vor dem Eintritt in die Trenneinrichtung einer feinbla
sigen Druckluft, chemischen Reagenzien und/oder Partikelstrah
lung ausgesetzt wird, der gemäß Anspruch 4 die Einwirkung
akustischer Schwingungen und/oder Rührenergie folgen kann,
wie es für sich genommen aus der DE-OS 34 09 107 bekannt
ist.
Die kombinierte Wirkung einer solchen Vorbehandlung
zeigt sich in chemischen Veränderungen, einem chemischen
Zerfall und auch in Änderungen des physikalischen Erscheinungs
bildes, d. h. in einer deutlichen Verbesserung der Flockenbil
dungsleistung.
Die Bestrahlung kann in Gestalt von Gamma-Bestrahlung
von radioaktiven Isotopen wie z. B. Caesium 137 oder Kobalt 60
oder Strontium 90 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können
Ionen-Bestrahlungen von Teilchenbeschleunigern auf die Suspen
sion gerichtet werden.
Die Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten
Verfahrens umfaßt die in Anspruch 5 wiedergegebenen Merkmale.
Besonders wichtig ist der Gegenstand des Anspruchs
6, der für die Abscheidungswirkung maßgeblich ist. Die Suspen
sion strömt laminar unter der Adhäsionswirkung über den unte
ren Rand der Stäbe und erfährt dabei eine Trennung in die
festen Bestandteile, die von dem unteren Rand abfallen, und
die flüssigen Bestandteile, die in den Spalt zwischen überein
anderliegenden benachbarten Stäben eintreten und auf deren
Außenseite abströmen.
Die Ausführung kann konstruktiv in der in den Ansprüchen
7 bis 10 angegebenen Weise getroffen sein.
Die Ausgestaltung nach Anspruch 11 ergibt eine zu
sätzliche laminare Strömung in Umfangsrichtung der Stäbe
von dem höchsten Punkt nach den Seiten hin und auf diese
Weise einen zusätzlichen Trenneffekt.
Die Einleitung der Trennung nach der Konditionierung
durch Bestrahlung und/oder akustische Schwingungen erfolgt,
wenn die Suspension die kegelstumpfförmige Überströmfläche
nach Anspruch 12 passiert, wobei die bauliche Ausführung
entsprechend den Ansprüchen 13 und 14 vorgenommen sein kann.
Wenn die Konditioniereinheit becherförmig ausgebildet
ist, empfiehlt sich eine Verstellbarkeit der Becherhöhe,
um die Verweilzeit der Suspension in dem Becher und damit
die Intensität der Vorbehandlung bedarfsweise anpassen zu
können (Anspruch 15).
In den Ansprüchen 16 bis 24 sind zweckmäßige Ausgestal
tungen einer weiteren Entwässerung der in dem Pokalabschei
der abgetrennten Feststoffe wiedergegeben.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
schematisch dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Gesamt
vorrichtung;
Fig. 2 zeigt eine Teilansicht nach der Linie II-II
in Fig. 1 bei weggelassenem äußeren Gehäuse;
Fig. 3 zeigt eine Teilansicht gegen die Wandung des
Pokalabscheiders von innen in Richtung der Pfeile III in
Fig. 1;
Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Wiedergabe des Übergangs
aus der Überströmfläche in die Spaltsiebfläche gemäß dem
Kreis IV aus Fig. 1;
Fig. 5 zeigt eine Variante der Konditioniereinheit
gemäß Fig. 1;
Fig. 6 zeigt eine Teilansicht nach der Linie VI-VI
in Fig. 1;
Fig. 7 zeigt eine Teilansicht nach der Linie VII-VII
in Fig. 1 und
Fig. 8 zeigt eine Teilansicht nach der Linie VIII-VIII
in Fig. 1.
Die in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Vorrichtung
umfaßt in einem äußeren, vorzugsweise aus Blei gefertigten
Schutzgehäuse 1 eine becherförmige Konditioniereinheit 10,
die in einen Pokalabscheider 20 hineingebaut ist, der wiederum
von einem wasserdichten Mantel 30 umgeben ist, der in dem
Gehäuse 1 abgestützt ist. Unterhalb des Gehäuses 1 befindet
sich eine als Ganzes mit 60 bezeichnete Entwässerungseinrich
tung mit einer Abzugseinrichtung für die in dem Pokalabschei
der 20 abgeschiedenen Feststoffe.
Die zu behandelnde Suspension wird durch die Leitung
2 von oben herangeführt und nach Zusatz von das Ausflocken
fördernden Chemikalien, wie z. B. Polyelektrolit durch die
Leitungen 4′ und 4′′ durch das vertikal und konzentrisch zu
der becherförmigen Konditioniereinheit 10 angeordnete festste
hende Rohr 3 bis zum Boden der becherförmigen Konditionierein
heit 10 geleitet, wo sie austritt und im Sinne der Pfeile 8
nach oben strömt, um dort über den oberen Rand auf die kragen
artig dort anschließende und kegelstumpfförmig nach außen
abfallende Überströmfläche 7 zu gelangen.
Das Rohr 3 ist aus Strontium 90, Caesium 137 oder
einem ähnlichen Material gefertigt, so daß die Suspension
beim Durchströmen des Rohres 3 und auch noch beim Aufwärts
strömen in der Konditioniereinheit 10 einer Gamma-Bestrahlung
ausgesetzt wird. Zusätzlich wird die Suspension in der Kondi
tioniereinheit 10 der Auswirkung von intensiven Schallschwin
gungen ausgesetzt, die durch die Mikroverformung der Konditio
niereinheit 10 erzeugt werden, welche mit einem Unwuchtmotor
6 in Verbindung steht. Während der Einwirkung der Strahlung
und der Schallschwingungen wird die Suspension durch ein
auf dem Rohr 3 gelagertes Rührwerk 5 durchmischt, welches
von einem Motor 5′ angetrieben ist.
Die Dauer der Einwirkung der Strahlung und der Schall
schwingungen hängt von der Verweildauer der Suspension in
der becherförmigen Konditioniereinheit 10 ab. Diese wiederum
ist durch die Zufuhrrate durch die Leitung 2 gegeben. Um
nun die Verweilzeit in der Konditioniereinheit 10 anpassen
zu können, ist diese teleskopartig ausgebildet und in ihrer
Höhe durch mehr oder weniger starkes Auseinanderziehen von
einem Hohlzylinder 10′ und einem Becher 10′′, welche einen
korrespondierenden zylindrischen Außenumfang aufweisen und
ineinander dichtend gleiten, veränderbar.
Durch die Gesamtheit der Einwirkungen der Chemikalien,
der Strahlung, der akustischen Energie und der mechanischen
Rührenergie wird die Suspension in der Konditioniereinheit
10 inhomogen und trennt sich in Flüssigkeit und Flocken der
in der Suspension vorhandenen Feststoffe. Das Gemisch der
flockulierten Phase und der Flüssigkeit gelangt über den
oberen Rand der Konditioniereinheit 10 auf die kegelstumpfför
mige Überströmfläche 7, nachdem es eine Verweilzeit in der
Konditioniereinheit 10 von größenordnungsmäßig 10 bis 30
Sekunden zurückgelegt hat.
In der Ausführungsform nach Fig. 1 werden die Destabi
lisierung der Suspension und das Ausflocken beim Durchströmen
des Rohres 3 und der Konditioniereinheit 10 bewerkstelligt.
Bei der Variante nach Fig. 5 ist der Konditioniereinheit
10 eine als Ganzes mit 11 bezeichnete Reaktionskammer vorge
schaltet, die an die Stelle der Ausbildung des Rohres 3 der
Fig. 1 aus einem Gamma-Strahler tritt. Das Rohr 3′ in Fig.
5 braucht also nicht aus einem Gamma-Strahler zu bestehen
und aus diesem Grund auch nicht durch ein spezielles Gehäuse
geschützt zu werden.
Die Suspension wird wieder über eine Leitung 2 herange
führt und über eine Leitung 4′′′ mit einer Polyelektrolit-
oder Monomerlösung versehen. Die Durchmischung erfolgt durch
Einblasen von Luft oder Sauerstoff, durch ein vorzugsweise
aus Gummi gefertigtes einporiges Membranrohr 9, dem das Gas
über die Leitung 11′ zugeführt wird. Die Suspension legt
in der Reaktionskammer 50 einen mäanderförmigen Weg zurück,
wobei der Transport durch die Gaseinblasung unterstützt wird.
Die Suspension wird dabei zerstäubt und gelangt in dieser
Form in die den zweiten Teil des mäanderförmigen Strömungswe
ges bildende Ionisierungskammer 14, wo sie zwischen einer
inneren und einer äußeren Begrenzungswandung 15′, 15′′ hindurch
tritt und dort einer Ionen-Bestrahlung ausgesetzt wird.
Die durch die Radiolyse des Wassers entstandenen
H- und OH-Ionen sowie die vorhandenen freien Sauerstoffmoleküle
und Peroxidradikale verursachen einen Kettenoxidationsvorgang
sowohl der festen als auch der flüssigen Phase. Nach einer
vollständigen Oxidation sind die erhaltenen Endprodukte aus
hygienischer und toxikologischer Sicht ungefährlich und teil
weise zu CO2 und Wasser reduziert. Neben der Oxidation wird
durch die Polymerisation der vorher zugesetzten Monomeren
ein wirkungsvoller Reinigungseffekt unter der Einwirkung
der Strahlung erzielt. Die Polymerisation setzt sich dann
noch in der Konditioniereinheit 10 fort, in die die behandel
te Suspension aus der Reaktionskammer übergeht. Vom Eintritt
in die Konditioniereinheit 10 an verläuft die Behandlung
wie im Fall der Fig. 1.
In beiden Fällen geht die in der Konditioniereinheit
10 ausgeflockte Suspension über den oberen Rand der Konditio
niereinheit 10 im Sinne der Pfeile 8′ hinweg auf die kegel
stumpfförmige Überströmfläche 7 über, auf der einerseits
der erste Fest/Flüssig-Trennungsschritt der ausgeflockten
Suspension stattfindet und die andererseits auch als Vertei
ler für den nachfolgenden Pokalabscheider 20 dient.
Wie sich aus Fig. 2 ergibt, besteht die Überströmfläche
7 aus mehreren, in dem Ausführungsbeispiel 8 vertieften,
gleichmäßig eingewölbten Segmenten 12, deren Länge 12′ in
der Fallinie und deren Neigungswinkel einstellbar sind, wie
es in Fig. 5 angedeutet ist. Es entsteht also ein Kranz von
über den Umfang verteilten Rutschen, deren Tiefe am unteren
Rand einige Zentimeter beträgt. Im Grundriß sind die rutschen
artigen Segmente 12 durch Kreisbögen 23 begrenzt, deren Radius
24 etwa die Hälfte des Radius 25 des Umkreises der Kreisbö
gen 23 beträgt. Die kegelstumpfförmige Überströmfläche 7
sieht im Grundriß, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, einer
Margeritenblume ähnlich.
Durch die unterschiedlichen hydrodynamischen Widerstands
kräfte, die die Flüssigkeit und die feste Phase in der über
die Überströmfläche 7 hinabströmenden Suspension erfährt,
findet schon eine erste Separation der Phasen statt, die
in die Gesamttrennleistung der Anlage eingeht. Durch die
Vibrationen, die von der Konditioniereinheit 10 auf die Über
strömfläche 7 übertragen werden, wird die Überströmfläche
7 in eine periodische vibrierende Bewegung in horizontaler
Richtung versetzt, die zu einer Fortsetzung des Ausflockens
der festen Phase während des Transportes über die Überström
fläche 7 Anlaß ist. Außerdem werden die gebildeten Flocken
durch die periodischen Beschleunigungs- und Verzögerungsvor
gänge innerhalb der Suspension aneinander angelagert, wodurch
sich eine kompaktierte untere Flockenschicht 26 ergibt, die
gegenüber einer darüberliegenden Flüssigkeitsschicht 27 mit
verzögerter Geschwindigkeit weitertransportiert wird (Fig. 4).
In diesem Zustand geht die vorbehandelte Suspension auf den
an den äußeren unteren Rand der Überströmfläche 7 anschließen
den Pokalabscheider 20 über.
Der Pokalabscheider 20 (Fig. 1) wird durch an den Trenn
stellen der Segmente 12 in vertikalen Ebenen angeordnete Trag
stäbe 13 gebildet (Fig. 2 und 3), die in den vertikalen Ebenen
zusammen einen etwa kreisförmigen Umriß begrenzen. Am unteren
Ende gehen die Tragstäbe 13 in einen glatten Ableitkanal 15
(Fig. 1) über. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, sind die in verti
kalen Ebenen angeordneten Tragstäbe 13 durch quer dazu ver
laufende Siebstäbe 31 miteinander verbunden, die enge Siebspalte
32 zwischen sich belassen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind
die Siebstäbe 31 dem Verlauf der den unteren Rand der Über
strömfläche 7 bildenden Kreisbögen 23 entsprechend gebogen. Außer
dem sind die Siebstäbe 31, wie sich aus Fig. 3 ergibt, zwischen
den einzelnen Verbindungsstellen 33 mit den Tragstäben 13 nach
oben gewölbt, so daß sie zwischen zwei Tragstäben 13 jeweils
einen höchsten Punkt 34 aufweisen. Der Sinn der Wölbung der
Siebstäbe 31 nach oben besteht darin, daß dadurch und durch
die anhaftende laminare Strömung der Flüssigkeit eine Bewe
gung in Richtung der Siebspalte 32 erfolgt, wodurch die Teilchen
am Festsetzen in den Siebspalten 32 gehindert werden. Die
im Grundriß nach außen gewölbte Konfiguration der Siebstäbe
31 ergibt im unteren Bereich des "Pokals" mehrere, in dem
Ausführungsbeispiel 8 Rinnen, in denen sich die ausgeflockten
abgetrennten Feststoffe sammeln und zu größeren Aggregaten
zusammenfinden, die nicht mehr durch die Siebspalte 32 hindurch
passen.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind die Querschnitte
der Siebstäbe 31 in den zum Inneren des Pokals weisenden
unteren Bereichen 35 abgerundet, wodurch die Strömung in
den Bereichen 35 von oben nach unten laminar an der Ober
fläche haftet, was zur sauberen Abtrennung der flockulierten
Teilchen führt, die unter der Einwirkung hydrodynamischer
Kräfte weitertransportiert werden bzw. im Inneren des "Po
kals" verbleiben. Die Flüssigkeit bleibt unter der Adhäsions
wirkung an der Innenseite der Siebstäbe 31 haften und tritt
kontinuierlich als eine dünne Flüssigkeitsschicht 28 durch
die Siebspalte 32 hindurch auf die Außenseite der Siebstä
be 31.
Die Querschnittsabmessung der Siebstäbe 31 in einer
diagonalen Richtung beträgt etwa 10 bis 20 mm. Die Weite
der Siebspalte 32 vergrößert sich vom oberen Rand des Pokal
abscheiders 20 bis gegen den Übergang in den Ableitkanal
15 von etwa 0,2 auf 3 mm. Die progressive Vergrößerung der
Siebspaltweite dient zur Konstanthaltung des Siebdurchsatzes
bei kontinuierlicher Abnahme der Trägheitskräfte der Suspension.
Die sich im unteren Bereich des "Pokals" in der Nähe
des Ableitkanals 15 sammelnde Menge an ausgeflocktem und
abgetrenntem Feststoffmaterial wird durch ein Rührwerk 16′
und eine weiter unten noch näher beschriebene Förderschnecke
16 nach unten weggefördert, während das auf der Außenseite
des Pokalabscheiders 20 entlangströmende Wasser in einem
den Pokalabscheider 20 umgebenden Gehäuse 17 gesammelt und
am unteren Ende des Gehäuses 17 durch Leitungen 17′, 18, 19 in
eine Filtereinrichtung 21 geführt wird. Dabei ist die Ganghöhe
und/oder die Kegelform der Förderschnecke 16 zweckmäßigerweise
so gewählt, daß mit zunehmender Transportstrecke eine Volumen
verkleinerung des Förderstromes stattfindet.
Nach einer bevorzugten Lehre der Erfindung findet im
Bereich der Förderschnecke 16 eine zusätzliche Entwässerung
statt. Dazu erfolgt eine weitere Eindickung des Schlammes
in der als Ganzes mit 60 bezeichneten Entwässerungseinrich
tung, die aus zwei voneinander getrennten und nacheinanderge
schalteten Systemen besteht, nämlich aus einem als Feinfilter/
-entwässerer 40 bezeichneten Teil und einer Entleerungseinrich
tung 50, die unterhalb der Förderschnecke 16 angeordnet ist.
Das vorgetrennte Wasser passiert unter der Preßwirkung
der Förderschnecke 16 eine vorzugsweise wasserdurchlässige,
insbesondere kegelstumpfförmige Gummimembran 41, die in nicht
ausgedehntem Zustand die Kante der Förderschnecke 16 berührt.
Die schlauchartige Gummimembran 41 wird aus einem feinporigen
elastischen Material gefertigt, welches die vorgetrennte
Flüssigkeit durch eine geordnete Konfiguration der Poren
durchströmen läßt. Der Filtrationseffekt wird durch eine
Ausdehnung der Gummimembran 41, hervorgerufen durch eine von
innen nach außen ausgerichtete Kraft, verstärkt. Diese Ver
formung der Gummimembran 41 wird auf verschiedenen Ebenen durch
gemeinsam mit der Förderschnecke 16 rotierende Speichen 42 bzw.
Rollen 43 erreicht, wie besonders deutlich aus den Fig. 1
und 6 hervorgeht. Die Spannweite der Gummimembran 41 ist
durch die Längenänderung der Speichen 42 einerseits und der
Befestigungsstangen 45 andererseits, welche mit Halterungsrin
gen 44 versehen sind, festlegbar.
Die Entleerung des eingedickten und teilweise entwässer
ten Schlammes erfolgt in der Entleerungseinrichtung 50 durch
eine Multizellenradschleuse 51, deren Wandung ebenfalls aus
einem porösen Gummimantel 51′ besteht. Die Richtung der Ro
tationsbewegung der Multizellenradschleuse 51, ausgeführt
vom Antrieb 52, verläuft entgegengesetzt zu der Bewegungsrich
tung der Förderschnecke 16. Die den Boden der Multizellenrad
schleuse 51 bildende Platte 57 ist nach Art eines Drehschie
bers mit einer kreissegmentförmigen Öffnung 57′ (Fig. 8)
versehen und rotiert vorzugsweise ebenfalls, insbesondere ge
meinsam mit der Förderschnecke 16, beide angetrieben von der
Welle 58.
Die Auffüllung der einzelnen Zellen A bis F der Multi
zellenradschleuse 51 (Fig. 7 und 8) durch die Förderschnecke
16 mit Schlamm erfolgt nacheinander. Weiterhin wird die zuge
führte Schlammenge durch die gleichmäßige Verringerung des
Abstandes zwischen der unteren Fläche der Förderschnecke
16 und des Zellenrandes zusammengepreßt. Das ausgetretene
Wasser wird aus der Kammer 53 durch Rohrleitungen und Kanäle
54, 55, 56 in die, vorzugsweise mit Aktivkohle gefüllte Fil
tereinrichtung 21 weitergeleitet. Unter der Schwerkraftwirkung
und dem zusätzlichen Förderdruck der Förderschnecke 16 wird
das von oben nach unten progressiv entwässerte Produkt 59
durch die Öffnung 57′, nachdem diese mit der Öffnung der
entsprechenden Zellen (im Beispiel nach Fig. 8 die Öffnung
der Zellen E und F) übereinstimmt, in eine nicht dargestellte
Schneckenpumpe überführt und abtransportiert.
Die (Aktivkohle-)Filtereinrichtung 21 ist für die
Nachreinigung des getrennten Wassers geeignet, insbesondere
dann, wenn extrem niedrige Grenzwerte für Schadstoffkonzentra
tionen gefordert sind. Die Filtereinrichtung 21 ist aus zylin
dersegmentförmigen Elementen 22 gefertigt. Diese Elemente
22 werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit Aktiv
kohlegranulat aufgefüllt. Bei Teilerschöpfung der Adsorptions
aktivität der oberen Kohleschichten kann die Verwendungsdauer
der Elemente 22 dadurch verlängert werden, indem sie um 180°
gedreht nochmals verwendet werden. Das gereinigte Wasser
wird gemeinsam durch die Leitung 70 abgeführt.
Durch die Verwendung des Pokalabscheiders 20 ergibt
sich eine große Durchsatzleistung an der Trennfläche, die,
bezogen auf den Feststoffgehalt der Suspension, zwischen
30 und 80 m3 je Quadratmeter Siebfläche und Stunde annehmen
kann. Diese spezifische Trennleistung liegt mehr als eine
Zehnerpotenz höher als die bei den klassischen Sedimentations
anlagen registrierten Leistungen.
Durch die Erfindung wird also ein System unterschied
licher, nacheinander zur Wirkung kommender Agglomerierungs-
und Entwässerungs- bzw. Filtrationsschritte geschaffen, die
einerseits eine Optimierung jedes Einzelschrittes und anderer
seits eine gegenseitige Förderung der Einzelschritte gestatten.
Bezugszeichenliste
1 Schutzgehäuse
2 Leitung
3 Rohr
3′ Rohr
4 Leitung
4′ Leitung
4′′ Leitung
4′′′ Leitung
5 Rührwerk
5′ Motor
6 Unwuchtmotor
7 Überströmfläche
8 Pfeil
8′ Pfeil
9 Membranrohr
10 Konditioniereinheit
10′ Hohlzylinder
10′′ Becher
11 Reaktionskammer
11′ Leitung
12 Segment
12′ Länge
13 Tragstab
14 Ionisierungskammer
15 Ableitkanal
15′ innere Begrenzungswand
15′′ äußere Begrenzungswand
16 Förderschnecke
16′ Rührwerk
17 Gehäuse
17′ Leitung
18 Leitung
19 Leitung
20 Pokalabscheider
21 Filtereinrichtung
22 Filterelement
23 Kreisbogen
24 Radius
25 Radius
26 Flockenschicht
27 Flüssigkeitsschicht
28 Flüssigkeitsschicht
30 Mantel
31 Siebstab
32 Siebspalt
33 Verbindungsstelle
34 Punkt
35 Bereich
40 Feinfilter/-entwässerer
41 Gummimembran
42 Speiche
43 Rolle
44 Halterungsring
45 Befestigungsstange
50 Entleerungseinrichtung
51 Multizellenradschleuse
51′ Gummimantel
52 Antrieb
53 Kammer
54 Kanal
55 Kanal
56 Kanal
57 Platte
57′ Öffnung
58 Welle
59 Produkt
60 Entwässerungseinrichtung
70 Leitung
100 Vorrichtung
A Zelle
B Zelle
C Zelle
D Zelle
E Zelle
F Zelle
2 Leitung
3 Rohr
3′ Rohr
4 Leitung
4′ Leitung
4′′ Leitung
4′′′ Leitung
5 Rührwerk
5′ Motor
6 Unwuchtmotor
7 Überströmfläche
8 Pfeil
8′ Pfeil
9 Membranrohr
10 Konditioniereinheit
10′ Hohlzylinder
10′′ Becher
11 Reaktionskammer
11′ Leitung
12 Segment
12′ Länge
13 Tragstab
14 Ionisierungskammer
15 Ableitkanal
15′ innere Begrenzungswand
15′′ äußere Begrenzungswand
16 Förderschnecke
16′ Rührwerk
17 Gehäuse
17′ Leitung
18 Leitung
19 Leitung
20 Pokalabscheider
21 Filtereinrichtung
22 Filterelement
23 Kreisbogen
24 Radius
25 Radius
26 Flockenschicht
27 Flüssigkeitsschicht
28 Flüssigkeitsschicht
30 Mantel
31 Siebstab
32 Siebspalt
33 Verbindungsstelle
34 Punkt
35 Bereich
40 Feinfilter/-entwässerer
41 Gummimembran
42 Speiche
43 Rolle
44 Halterungsring
45 Befestigungsstange
50 Entleerungseinrichtung
51 Multizellenradschleuse
51′ Gummimantel
52 Antrieb
53 Kammer
54 Kanal
55 Kanal
56 Kanal
57 Platte
57′ Öffnung
58 Welle
59 Produkt
60 Entwässerungseinrichtung
70 Leitung
100 Vorrichtung
A Zelle
B Zelle
C Zelle
D Zelle
E Zelle
F Zelle
Claims (24)
1. Verfahren zum Entwässern von stark wasserhaltigen
Suspensionen wie Abwässern, Gülle, dünnflüssigen Schlämmen
und dergleichen, bei welchem das Substrat ggf. nach dem Zu
satz von Flockungsmitteln einer das Ausflocken unterstützen
den Vorbehandlung anschließend einer Trennung fest/flüssig
ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung
und Agglomerierung zumindest teilweise bei dem unter Schwere
einwirkung erfolgen Überströmen von Flächen in einer dünnen
Schicht eingeleitet und anschließend, insbesondere mittels
einer feinporigen Gummimembran, eine Filtration bzw. Entwässerung
erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Absiebung der agglomerierten Partikel beim Überströ
men der Flächen stattfindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Suspension vor dem Eintritt in die Trennein
richtung einer Behandlung durch feinblasige Belüftung, chemische
Reagenzien und/oder Partikelstrahlung ausgesetzt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Strahlungseinwirkung vor der Einwirkung von akustischen
Schwingungen und/oder mechanischer Rührenergie erfolgt.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 bis 4,
mit einer Einrichtung zur Zuführung der Suspension,
mit einer Konditioniereinheit, in der Suspension der das Ausflocken unterstützenden Vorbehandlung ausgesetzt wird,
und mit einer der Konditioniereinheit nachgeschalteten Trenneinrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trenneinrichtung Flächen (7, 35) umfaßt, über die die konditionierte Suspension in einer dünnen Schicht laminar strömt.
mit einer Einrichtung zur Zuführung der Suspension,
mit einer Konditioniereinheit, in der Suspension der das Ausflocken unterstützenden Vorbehandlung ausgesetzt wird,
und mit einer der Konditioniereinheit nachgeschalteten Trenneinrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trenneinrichtung Flächen (7, 35) umfaßt, über die die konditionierte Suspension in einer dünnen Schicht laminar strömt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß die Trenneinrichtung im wesentlichen aufrecht angeord
nete Flächenbereiche aus im wesentlichen horizontal, parallel
zueinander angeordneten Siebstäben (31) umfaßt, die mit den
jeweils darunter liegenden Siebstäben (31) einen Siebspalt
(32) bilden und deren unterer Rand nach einer Seite hin abge
rundet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Flächenbereiche in der Wandung eines pokalförmi
gen Abscheiders (20) vorgesehen sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Siebstäbe (31) der Wandung des Pokalabschei
ders (20) in dem der Innenseite des Pokals zugewandten unte
ren Bereich (35) abgerundet, im übrigen im wesentlichen pa
rallelogrammförmig scharfkantig begrenzt sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Siebstäbe an über den Umfang der vertikalen
Achse des Pokalabscheiders (20) verteilten, in vertikalen
Ebenen angeordneten Tragstäben (13) angeordnet sind.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß die Siebstäbe (31) zwischen je zwei Tragstäben (13)
in einer horizontalen Ebene kreisförmig mit einem den Radius
(25) des in der jeweiligen Höhe geltenden Hüllkreises des
Pokalabscheiders (20) untertreffenden Radius (24) gebogen
sind.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Siebstäbe (31) zwischen je zwei Trag
stäben (30) bei gleicher Höhe der Enden nach oben gewölbt
sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite des Pokalabschei
ders (20) eine im wesentlichen kegelstumpfförmige, nach außen
abfallende Überströmfläche (7) vorgesehen ist, die zumindest
am äußeren Rand im Inneren des Pokalabscheiders (20) liegt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich
net, daß die Überströmfläche (7) in durch die Lage der Trag
stäbe (13) begrenzte Segmente (12) unterteilt ist und die
einzelnen Segmente (12) als flache Rinnen ausgebildet sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Konditioniereinheit (10)
becherförmig ausgebildet und im Zentrum des Pokalabscheiders
(20) bzw. der Überströmfläche (7) angeordnet ist, daß die
Zuführung der Suspension zentral in der Nähe des Becherbo
dens erfolgt und daß der obere Rand des Bechers dicht mit
dem oberen inneren Rand der Überströmfläche (7) verbunden
ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich
net, daß der Becher (10′, 10′′) teleskopartig ausgebildet
und in seiner Höhe einstellbar ist, um die Verweilzeit der
Suspension in dem Becher (10′, 10′′) zu steuern.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15,
dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Pokalabscheider (20)
mittig ein Förderer (16) vorgesehen ist, der die im Inneren
des Pokalabscheiders (20) vorhandene abgetrennte Agglomerat
masse abfördert.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich
net, daß der Förderer (16) und/oder eine nachgeordnete Ent
leerungseinrichtung (50) als weitere Entwässerungseinrichtung
(60) ausgebildet ist.
18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich
net, daß die Wandung um den Förderer (16) als poröse Gummi
membran (41) ausgeführt ist und als Feinfilter/-entwässerer
(40) dient.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich
net, daß der Förderer (16) Einrichtungen (42, 43) zum alternieren
den Dehnen der Gummimembran (41) aufweist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch
gekennzeichnet, daß unter der Entleerungseinrichtung (50)
ein Schraubenförderer vorgesehen ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerungseinrichtung (50)
eine Zellenradschleuse (51) aufweist.
22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich
net, daß die Wandung um die Zellenradschleuse (51) als porö
ser Gummimantel (51′) ausgeführt ist.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 22,
dadurch gekennzeichnet, daß für das austretende Wasser eine
Filtereinrichtung (21) vorgesehen ist.
24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich
net, daß die Filtereinrichtung (21) mit Aktivkohle gefüllt
ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3943416A DE3943416C2 (de) | 1989-12-30 | 1989-12-30 | Verfahren zum Entwässern von stark wasserhaltigen Suspensionen wie Gülle, Abwässern und dünnflüssigen Schlämmen sowie entsprechende Vorrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3943416A DE3943416C2 (de) | 1989-12-30 | 1989-12-30 | Verfahren zum Entwässern von stark wasserhaltigen Suspensionen wie Gülle, Abwässern und dünnflüssigen Schlämmen sowie entsprechende Vorrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3943416A1 true DE3943416A1 (de) | 1991-07-04 |
DE3943416C2 DE3943416C2 (de) | 1994-08-18 |
Family
ID=6396663
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3943416A Expired - Fee Related DE3943416C2 (de) | 1989-12-30 | 1989-12-30 | Verfahren zum Entwässern von stark wasserhaltigen Suspensionen wie Gülle, Abwässern und dünnflüssigen Schlämmen sowie entsprechende Vorrichtung |
Country Status (1)
Country | Link |
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