DE4008286C2 - Mischvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischvorrichtung, ins­ besondere zum Mischen von Klärschlamm.

Bei der Beseitigung von Abwässern werden diese üblicher­ weise in ein Absetzbecken oder eine ähnliche Vorrichtung geleitet, damit sich die festen Bestandteile der Abwässer auf dem Boden des Beckens absetzen können. Diese Vorgehens­ weise ist sowohl bei kommunalen als auch bei industriellen Abwässern üblich. Im Rahmen der weiteren Entsorgung ist es anschließend erforderlich, den abgesetzten Klärschlamm, welcher einen hohen Flüssigkeitsgehalt aufweist, weiterzu­ verarbeiten. Es sind dabei Verfahren zur Entwässerung und Trocknung des Klärschlamms entwickelt worden, um das Volu­ men des Klärschlammes zu reduzieren und infolgedessen die bei der Deponierung auftretenden Probleme zu verringern.

Alternativ dazu sind auch Verfahren entwickelt worden, bei welchen der Klärschlamm nach der Entwässerung kompostiert wird, d. h., zu nährstoffreichem Humus zersetzt wird.

Die bisher beschriebenen Vorgehensweisen weisen den Nach­ teil auf, daß zur Trocknung des Klärschlamms ein hoher En­ ergieeintrag erforderlich ist, so daß derartige Kläranlagen nicht oder nur bedingt wirtschaftlich arbeiten können.

Bei der Kompostierung des Klärschlammes ist es möglich, diesen bis auf eine Trockensubstanz von 60% bis 70% zu trocknen. Dieser Prozentsatz ist zwar hinsichtlich der Ver­ arbeitung des Klärschlammes vorteilhaft, erfordert jedoch einen erheblichen Zeitaufwand und erhebliche Energie. Aus diesem Grunde wird versucht, einen Teil des zu einem höhe­ ren Prozentsatz getrockneten Klärschlamm-Endproduktes dem vorentwässerten Klärschlamm, welcher nur bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von etwa 25% entwässert werden kann, beizumischen. Ein derartiges Verfahren ist beispielsweise aus der DE-OS 35 31 748 bekannt.

Die Rückführung und Beimischung von getrocknetem Klärschlamm oder Klärschlammprodukten zu dem entwässerten Klärschlamm erweist sich jedoch als relativ schwierig, da zum einen eine gleichmäßige Durchmischung gewährleistet werden muß und da zum anderen sichergestellt sein muß, daß die hierfür verwendeten Anlagen problemlos und ohne die Ge­ fahr von Betriebsstörungen arbeiten. Letztere Anforderung ergibt sich insbesondere aus der Notwendigkeit, eine Klär­ anlage automatisch oder zumindest halbautomatisch betreiben zu können sowie aus der Tatsache, daß die Klärschlämme vielfach erheblich mit Rückständen, beispielsweise Schwer­ metallen belastet sind und unangenehm riechen, so daß das Bedienungspersonal wenig Neigung zeigt, den Mischvorgang durch häufige Kontrollen zu überwachen.

In der DE-OS 28 31 418 ist eine Mischvorrichtung beschrieben, bei der eine gemeinsame Dosiereinrichtung für Klärschlamm und beigemischte Feststoffe in Form einer För­ derschnecke vorgesehen ist. Die Förderschnecke hat für beide Mischkomponenten jeweils eine unterschiedliche Gang­ höhe. Eine solche Ausführung ist relativ starr und an un­ terschiedliche Ausgangsbedingungen (Konsistenz und Menge der Komponenten usw.) nicht flexibel anzupassen. Kompli­ zierte Steuereinrichtung sind auch bei einer Mischvor­ richtung entsprechend der DE-PS 34 40 754 erforderlich, um eine elastische Anpassung der Komponenten bei einer Mi­ schung von Biomüll mit Klärschlamm zu erreichen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Mischvor­ richtung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche bei einfachem Aufbau und hoher Betriebssicherheit die Rückfüh­ rung und Rückmischung von trockenerem Klärschlamm zu vor­ entwässertem Klärschlamm ermöglicht.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst durch einen Mi­ scher, eine in den Mischer mündende Mühle, eine der Mühle zugeordnete, erste Fördereinrichtung und eine wahlweise der Mühle oder dem Mischer zuzuordnende zweite Fördereinrich­ tung.

Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung zeichnet sich durch eine Reihe erheblicher Vorteile aus. Zum Beimischen von ge­ trockneten oder trockneren Komponenten zu vorentwässertem Klärschlamm ist es mittels der erfindungsgemäßen Mischvor­ richtung möglich, die Komponenten entweder beide direkt zu mischen, d. h., beide direkt dem Mischer zuzuführen, oder eine der Komponenten aufzubereiten, d. h., durch die erfin­ dungsgemäß vorgesehene Mühle zu leiten. Die Mischvorrich­ tung ist somit in hohem Maße universell einsetzbar, da sie sowohl für Verfahrensschritte geeignet ist, bei welchen die Komponenten in einem Zustand vorliegen, in welchem diese ohne weiteres miteinander mischbar sind, als auch bei Ver­ fahrensbedingungen, bei welchen eine Komponente, beispiels­ weise der vorgetrocknete Klärschlamm grob kugelförmig vor­ liegt. Die erfindungsgemäße Mischvorrichtung ist insbeson­ dere dann günstig und vorteilhaft einzusetzen, wenn die trockenere Komponente in Form von kompostiertem Klärschlamm vorliegt. Kompostierter Klärschlamm kann bis auf einen Trockensubstanz-Gehalt von 60% bis 70% getrocknet werden.

In einem solchen Zustand würde sich die zugeführte getrock­ nete Klärschlamm-Menge nicht in ausreichender Weise mit dem vorentwässerten Klärschlamm mischen lassen, so daß der Mi­ scher nicht effektiv arbeiten würde. Unter Zuhilfenahme der erfindungsgemäßen Mühle ist es jedoch möglich, durch den Mahlvorgang eine homogene Mischung und Verteilung der trockeneren Bestandteile zu erreichen. In Versuchen hat sich herausgestellt, daß bei einem Feststoffanteil von mehr als 50% die Mühle eingesetzt werden sollte.

Soll erfindungsgemäß die Mischvorrichtung bei einem Fest­ stoffanteil des zurückführenden Klärschlammes von weniger als 50% eingesetzt werden, so kann die zweite Förderein­ richtung so eingestellt werden, daß das zurückzuführende Material direkt dem Mischer zugegeben, d. h., nicht gemahlen wird. Dies bringt den wesentlichen Vorteil, daß Verstopfun­ gen der Mühle, welche dann auftreten können, wenn das durch sie durchgeleitete Material einen zu geringen Feststoffge­ halt aufweist, vermieden werden. Auch hierbei ist erfin­ dungsgemäß wiederum die Möglichkeit geschaffen, bei dem em­ pirisch ermittelten Grenzwert von ca. 50% Feststoffanteil eine Umschaltung der Mischvorrichtung vorzunehmen.

In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Mischer in Form eines Doppel-Pad­ del-Mischers ausgebildet ist. Diese Mischerform gewährlei­ stet zum einen eine ausreichende Durchmischung des Klärschlammes und verhindert andererseits Verstopfungen, da Materialansammlungen oder ähnliches im Bereich des Mischers verhindert werden können.

In einer besonders günstigen Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Mühle oberhalb des Gehäuses des Mi­ schers angeordnet ist und mit einem ersten Einlaßbereich des Mischers in Verbindung steht. Diese Ausgestaltungsform zeichnet sich durch eine sehr einfache Bauart aus und er­ möglicht eine direkte Zuführung des aus der Mühle austre­ tenden Materials zu dem Mischer, ohne daß zusätzliche För­ dermaßnahmen erforderlich wären. Es wird so­ mit verhindert, daß beim Austritt des gemahlenen Materials aus der Mühle Materialanhäufungen oder Verstopfungen auf­ treten, welche die Funktionsweise der gesamten Mischvor­ richtung beeinträchtigen könnten.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Gehäuse des Mischers mit einem zweiten Einlaßbereich versehen ist, welchem wahlweise die zweite Fördereinrichtung zuzuordnen ist. Der zweite Einlaßbereich dient somit dazu, das nicht der Mühle zuzuführende Material in den Mischer einzugeben.

In günstiger Ausgestaltung sind sowohl der erste als auch der zweite Einlaßbereich in Form eines Einlaßtrichters aus­ gebildet, welcher den Vorteil aufweist, daß das Material in sicherer Weise aufgefangen und in die Mischvorrichtung ein­ geleitet wird, ohne daß bei größeren Brocken oder Klumpen die Gefahr besteht, daß das über die Fördereinrichtung zu­ geführte Material neben die Mischvorrichtung abgegeben wird oder diese verschmutzt. Dieses Merkmal ist insbesondere im Hinblick auf die einzuhaltenden gesundheitlichen und Hy­ giene-Vorschriften wichtig.

Die erste und die zweite Fördereinrichtung sind bevorzug­ terweise jeweils in Form eines Förderbandes ausgebildet, da dieses den Vorteil bietet, daß das Material offen, d. h., ohne die Gefahr der Verstopfung einer Rohrleitung, trans­ portiert werden kann.

Um sicherzustellen, daß das Material so verarbeitet wird, daß beide Komponenten, falls erforderlich, die Mühle durch­ laufen, ist das zweite Förderband quer zu seiner Förder­ richtung, d. h., seitlich verschiebbar. Die Verschiebung kann durch eine einfache Umschaltweiche oder ähnliches er­ folgen, wobei dieser Verschiebevorgang auch ferngesteuert ablaufen kann um die Möglichkeit zu schaffen, die gesamte Mischvorrichtung ferngesteuert oder automatisch zu betrei­ ben.

Zur Verhinderung einer gegenseitigen Beeinträchtigung der Förderbänder sind diese einander gegenüberliegend quer zur Längsachse des Mischers angeordnet, d. h., das eine Förder­ band fördert das Material von der einen Seite in Richtung auf den Mischer, während das andere Förderband das Material von der anderen Seite aus herantransportiert.

Um eine gleichmäßige Zumischung des rückgeleiteten Materi­ als zu ermöglichen, kann es weiterhin besonders vorteilhaft sein, wenn die Fördereinrichtung, d. h., die beiden Förder­ bänder jeweils mit einer Dosiereinrichtung versehen sind. Diese kann in Form einer Waage oder auf ähnliche Weise aus­ geführt sein.

Eine weitere, vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist dann vorgesehen, wenn die Mühle am Einlaßbereich, d. h., in Förderrichtung des Mischers gesehen, am hintersten Bereich des Mischers angeordnet ist, während die zweite Einlaßöff­ nung stromab der ersten Einlaßöffnung angeordnet ist. Der Mischer bewirkt zunächst eine durch Mischung des aus der Mühle austretenden Materials, bevor diesem das restliche vorentwässerte Klärschlamm-Material zugeführt wird.

Die Mühle kann in üblicher Weise ausgebildet sein, bei­ spielsweise in Form einer Kreuzschlagmühle mit einem Schla­ grad, welches beispielsweise mit 750 min^-1 gedreht wird. Zu­ sätzlich kann ein Außenring verwendet werden, welcher ge­ gen- oder gleichsinnig angetrieben ist und mit einer Dreh­ geschwindigkeit von beispielsweise 100 min^-1 in Drehung ver­ setzt wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungs­ beispiels in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Da­ bei zeigt

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht, im Schnitt, ei­ nes Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung entlang der Linie I-I von Fig. 3,

Fig. 2 eine Quer-Schnittansicht entlang der Linie II-II von Fig. 3 und

Fig. 3 eine Draufsicht auf die erfindungsgemäße Misch­ vorrichtung, teils im geschnittenen Zustand.

Das in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Mischvorrichtung umfaßt einen Mischer 1, welcher in Form eines Doppel-Paddel-Mischers ausgebildet ist. Der Mischer 1 weist ein Gehäuse 5 auf, welches im we­ sentlichen rinnenförmig ausgebildet ist und in seinem In­ nenraum zwei Mischwellen 8, 9 umfaßt, welche jeweils mit Paddeln 10 bestückt sind und gegenläufig angetrieben wer­ den, sowie dies aus dem Stand der Technik üblich ist. Zum Antrieb dient ein Antriebsmotor 11, welcher beispielsweise in Form eines Elektromotors oder eines Hydromotors ausge­ staltet sein kann. Das Gehäuse 5 ruht auf entsprechenden Füßen 12, so wie dies in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist. An dem stirnseitigen Ende, d. h., dem in Förderrichtung vor­ neliegenden Ende des Gehäuses 5 ist ein Auslaß 13 ange­ bracht, durch welchen das gemischte Material aus der Misch­ vorrichtung abgeführt werden kann.

Oberhalb des Gehäuses ist, in Förderrichtung gesehen, am hinteren Ende des Mischers 1 eine Mühle 2 montiert, welche über einen Antrieb verfügt, welcher ebenfalls beispiels­ weise in Form eines Elektromotors oder eines Hydromotors ausgestaltet sein kann. Die Mühle 2 ist beispielsweise in Form einer Kreuzschlagmühle ausgeführt.

Oberhalb der Mühle 2 bzw. des Gehäuses 5 des Mischers 1 sind ein erster Einlaßbereich 6 und ein zweiter Einlaßbe­ reich 7 vorgesehen, welche im wesentlichen trichterförmig ausgebildet sind. Oberhalb der Einlaßbereiche 6, 7 sind eine erste Fördereinrichtung 3 und eine zweite Förderein­ richtung 4 angeordnet, welche in Form von Förderbändern ausgeführt sind. Über die Fördereinrichtungen 3, 4 kann Klärschlamm bzw. getrockneter Klärschlamm zugeführt werden. In Abhängigkeit von dem Trockensubstanzanteil, d. h., dem Feststoffanteil des getrockneten Klärschlamm-Materials, welches als Rückführmaterial der Mischvorrichtung zugegeben wird, ist es möglich, entweder beide Komponenten in den Einlaßbereich 6 einzuführen, d. h., in diesem zu mahlen, oder, wie dies in den Fig. 3 dargestellt ist, eine Kom­ ponente mittels der ersten Fördereinrichtung 3 in die Mühle 2 einzuführen, während die zweite Komponente über die För­ dereinrichtung 4 direkt dem Mischer 1 zugegeben wird.

Das Gehäuse 5 des Mischers kann geschlossen ausgebildet sein, es ist jedoch auch möglich, dieses wannenartig auszu­ führen, so daß an der Oberseite eine Öffnung vorhanden ist, durch welche das Bedienungspersonal den Mischvorgang über­ wachen kann.

Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbei­ spiele beschränkt, vielmehr ergeben sich für den Fachmann im Rahmen der Erfindung vielfältige Abwandlungs- und Modi­ fikationsmöglichkeiten. Insbesondere ist es möglich, den Trockensubstanzanteil der jeweils zu verarbeitenden Klärschlamm-Bestandteile den betrieblichen Anforderungen anzupassen und beispielsweise Rückgut zu verwenden, welches einen anderen Trockensubstanzanteil als 60% aufweist.

Ebenfalls kann der vorentwässerte Klärschlamm einen Trockensubstanzanteil aufweisen, welcher sich von dem vor­ stehend beschriebenen Anteilswert von 50% unterscheidet. So ist es beispielsweise möglich, auch einen zuzuführenden Klärschlamm mit einem niedrigeren Trockensubstanzanteil di­ rekt der Mühle zuzuführen.

Claims (9)

1. Mischvorrichtung, insbesondere zum Mischen von Klärschlamm, gekennzeichnet durch einen Mischer (1), eine in den Mischer (1) mündende Mühle (2), eine der Mühle (2) zugeordnete erste Fördereinrichtung (3) und eine wahlweise der Mühle (2) oder dem Mischer (1) zuzuordnende zweite För­ dereinrichtung (4).

2. Mischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Mischer (1) in Form eines Doppel-Paddel-Mi­ schers ausgebildet ist.

3. Mischvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mühle (2) oberhalb des Gehäuses (5) des Mischers (1) angeordnet ist und mit einem ersten Ein­ laßbereich (6) des Mischers (1) in Verbindung steht.

4. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (5) des Mischers (1) mit einem zweiten Einlaßbereich (7) versehen ist, welchem wahlweise die zweite Fördereinrichtung (4) zuzuordnen ist.

5. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, da­ durch gekennzeichnet, daß der erste (6) und der zweite (7) Einlaßbereich in Form eines Einlaßtrichters ausgebildet sind.

6. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die erste Fördereinrichtung (3) ein in den ersten Einlaßbereich mündendes Förderband ist.

7. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die zweite Fördereinrichtung (4) als Förderband ausgebildet ist, welches quer zur Förder­ richtung verschiebbar ist.

8. Mischvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Förderbänder (3, 4) einander gegen­ überliegend quer zur Längsachse des Mischers (1) angeordnet sind.

9. Mischvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, da­ durch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung (3, 4) mit einer Dosiereinrichtung versehen ist.