FI71069B - Apparat och foerfarande foer avlaegsning av suspenderade fastakroppar fraon en vattenhaltig stroem - Google Patents

Description

1 71069

Laite ja menetelmä suspendoidun kuiva-aineen poistamiseksi vesipitoisesta virrasta

Keksintö koskee menetelmää suspendoidun kuiva-aineen 5 poistamiseksi vesipitoisesta virrasta, jossa menetelmässä virtaus kulkee avohuokoisen, kokoonpuristettavan polymeeri-vaahtomateriaalin läpi ja jossa vaahtomateriaalin tiettyä aluetta puristetaan kokoon siten, että siihen jäänyt kuiva-aine saadaan vietyä vaahdon läpi ja jossa menetelmässä 10 vaahto laajenee ollessaan täytetty vedellä. Keksinnön kohteena on lisäksi laite menetelmän toteuttamiseksi.

Prosessivirta, joka sisältää suspendoitua kuiva-ainetta, esim. paperikoneesta tuleva nollavesivirta (jäte-visivirta) tai olutpanimon poistovirta, jossa on runsaasti 15 hiilihydraattikuiva-ainetta, voidaan myös käsitellä keksinnön mukaisella laitteella ja menetelmällä. Keksinnön mukainen menetelmä on tunnettu siitä, että vaahtomateriaali on vesipakoista, että sen pinnalta edelleen poistetaan kuiva-ainetta, että vedellä täytetty tila aikaansaadaan erilli-20 sellä veden lisäyksellä ja että siinä olevat kuiva-aineet kootaan erikseen. Laite keksinnön mukaisen menetelmän toteuttamiseksi on puolestaan tunnettu siitä, että vaahtomateriaali on vesipakoista ja että laite vaahdon pitämiseksi vedellä täytettynä käsittää laitteen, jonka avulla vettä 25 lisätään erikseen, ja että siinä on kokoomalaite kuiva- aineen kokoamiseksi vaahtomateriaalin pinnalta ja kokooma-laite vaahtomateriaalissa olevan kuiva-aineen kokoamiseksi.

Näin käsitellystä prosessivirrasta saadut tuotteet ovat: selkeytetty virta, joka on joko lopullinen tuote tai 30 puolivalmiste; jäännöskuiva-ainevirta, joka voidaan kier rättää uudelleen tai joissakin tapauksissa tiivistää (väke-vöittää) edelleen niin, että saadaan ao. lopullinen tuote, tai erillinen keskitevirta (matte stream), joka voidaan kierrättää uudelleen ja on joissakin tapauksissa juuri ha-35 luttu tuote.

Kun keksinnön mukaista laitetta ja menetelmää käytetään suspendoidun kuiva-aineen erottamiseksi jätevirroista, 2 71069 suuret virtausnopeudet ja kolmivirtatuotanto pienentävät tarvittavaa suodatuspinta-alaa. Tämän vuoksi suuria jäte-virtoja voidaan käsitellä pienellä alueella ja siitä johtuen alhaisemmilla kustannuksilla. Lisäksi po. laitteella 5 ja menetelmällä pystytään erottamaan suuria hiukkasia, esim. polyeteeniä, pienistä hiukkasista, jotka jäisivät muuten ao. virtaan. Vaahtosuodatusmateriaalin sekä keksinnön mukaisen laitteen ja menetelmän yhdistelmän ansiosta virran suuntaamiseen suodatinosan läpi tarvitaan vain pieni 10 hydrostaattinen paine. Monissa tapauksissa näin pystytään eliminoimaan tyhjölaitteet, virran paineistaminen tai muut monimutkaiset laitteet ja menetelmät suodattimen läpi tapahtuvan virtauksen aikaansaamiseksi. Käytettäessä tyhjöjä painelaitteita ne saadaan keksinnön mukaista laitetta 15 ja menetelmää soveltamalla myös tehokkaampaan käyttöön.

Esimerkiksi jo aivan vähäinen laitteen sisäpuolen tyhjentäminen lisää suuresti virtausnopeuksia vaahtosuodatinma-teriaalin läpi.

Esimerkkinä toisesta keksinnön mukaisella laitteella 20 ja menetelmällä saatavasta edusta voidaan mainita se uusi tapa, jolla suodatusaineen kapasiteetti pystytään regeneroimaan. Tähän tarkoitukseen käytetään laitetta ja menetelmää, jonka avulla vaahtoalue pidetään suunnilleen nesteellä täytettynä, jolloin pystytään välttämään höyrysulku alueen 25 laajentuessa puristetusta tilasta.

Kun keksinnön mukaista laitetta käytetään prosessi-virtojen selkeyttämiseen tai suspendoidun kuiva-aineen tiivistämiseen, on suuresta virtausnopeudesta myös tuntuva etu. Tärkeimpänä etuna voidaan kuitenkin mainita sekä lait-30 teen kyky että sen yhteydessä sovellettava menetelmä pro-sessivirran erottamiseksi kolmeksi tuotevirraksi, ts. sel-keutetyksi virraksi, pienrakeista kuiva-ainetta käsittäväksi virraksi ja suurirakeista kuiva-ainetta käsittäväksi virraksi. Tämäkin voidaan toteuttaa hyvin yksinkertaisella 35 laitteella, jossa käytetään hyväksi sekä alhaista hydrostaattista painetta virran ohjaamiseksi suodatinosan läpi että suodatusaineen hyvää regenerointikykyä.

3 71069

Keksinnön mukaista laitetta ja menetelmää voidaan käyttää joko suodattamiseen tai selkeyttämiseen. Sillä pystytään siis erottamaan samasta virrasta suuria ja pieniä hiukkasia sekä hydrogeeliä. Laite ja menetelmä voivat toi-5 mia jatkuvasti, puolijatkuvasti tai ao. syöttöeriin perustuvana toimintona. Sitä voidaan soveltaa jäteveden kolmanteen käsittelyyn ja/tai esikäsittelyn ja jälkikäsittelyn välillä. Sen avulla voidaan erottaa ja tiivistää kuiva-ainetta, selkeyttää nestettä ja kierrättää uudelleen siinä 10 oleva kuiva-aine. Sitä voidaan myös soveltaa lisälaitteena virtauksenerotuslaitteisiin tai käyttää kokonaan niiden tilalla.

Vastaavanlainen US-patenttihakemus , "Menetelmä hie-norakeisen suspendoidun kuiva-aineen erottamiseksi poisto-15 virroista", nro 154 800, 30.5.1980, Henry A. Fremont, vastaa EP-hakemusjulkaisua 0 041 251, on siirretty tämänkertaisen patenttihakemuksen omistajalle. Joitakin aikaisemman rakenteen edellyttämiä prosesseja, jotka koskevat jossain suhteessa nyt esiteltävää uutta laitetta ja menetelmää, se-20 lostetaan julkaisussa "Pulp & Paper Manufacture", 3. osa, 1. painos, otsikolla "Manufacture and Testing of Paper and Board", McGraw Hill Book Company, Inc., 1953, ss. 28 - 53.

Huokoiset vaahtomuovit, joita käytetään suodatin-osina keksinnön mukaisessa laitteessa ja menetelmässä, 25 tunnetaan jo ennestään. Tällaista tekniikkaa käsittelevät mm. esitteet, jotka Crofton, Inc., Marian/Indiana on julkaissut. Suodatinvaahdoksi sopivaa erikoismateriaalia myy Scott Paper Company, Foam Division, Chester/Pennsylvania. Tämän tehtaan valmistama suodatinvaahto on kokonaan avo-30 huokoista polyesteri-polyuretaanivaahtoa. Em. US-patentti-hakemuksessa nro 154 800 selostetaan yksityiskohtaisesti nyt esiteltävän keksinnön mukaiseen laitteeseen ja menetelmään sopivia suodatinvaahtomateriaaleja.

Keksinnön mukainen laite ja menetelmä muodostavat 35 rakenne- ja prosessiyhdistelmän, jossa käytetään avohuokois-ta, hydrofobista eli vesipakoista polymeerimuotoista suoda- 4 71 069 tus- tai lajitteluosaa. Se on sijoitettu laiteyhdistel-mään, johon liittyy puristusyksikkö, joka puristaa kokoon suodattimen läpi menevästä virtauksesta erotetun kuiva-aineen täyttämän vaahtomateriaalialueen. Polymeerivaahto-5 materiaalilla on tietty peruskimmoisuus, joka saa puristusvoimien vapautuessa aikaan puristetun osan laajenemisen suunnilleen alkuperäiseen kokoonsa ja muotoonsa. Keksinnön mukainen laite ja menetelmä käsittävät tietyn osan ja menetelmän, jonka avulla vaahto laajentuessaan ja aina siihen 10 saakka, kunnes nestevirtaus menee sen läpi, pysyy sellaisessa muodossa, että sen solut ovat täyttä nestettä, siis vettä. Näin estetään kaasu- tai höyrysulun muodostuminen vaantomateriaalin solurakenteeseen, koska höyrysulku estäisi suodatettavan virran pääsyn vaahtomateriaalin läpi.

15 Tätä prosessia varten on kehitetty monenlaisia lait teita. Eräs niistä käsittää pyörivän rummun, jonka ympärillä on usean kerroksen käsittävä uretaanivaahtosuodatin. Verkkorakenteinen nauhayksikkö, joka on joustavaa polymeerimateriaalia, pyörii vaahtosuodattimen mukana osan 20 tämän pyörintäajasta ja myös vaahtosuodattimesta erillisen käyttölaitteen ympäri. Tämän ketjukäyttöisen laitteen käyttövoimana on sähkömoottori. Puristusrulla on nivelletty mekaaniseen varteen, niin että saadaan aikaan tietty puristusvoima pyörivään rumpuun liittyville vaahtoaluei1-25 le. Rummun käyttövoimana voi olla yhtäjaksoinen verkkonau-harakenne tai erillinen rummun kanssa synkronoitu laite.

Keksinnön mukaisen laitteen säiliö ottaa vastaan jäte- tai prosessivirran, jossa on suodatettavia, selkeytettäviä tai lajiteltavia suspendoituja kuiva-aineita. Säi-30 liöön on sijoitettu pyörivän ja vaahtomateriaalilla varustetun rummun alaosa. Paine-ero "Δ P" syntyy rummussa olevan nestepinnan ja rummun ulkopuolella säiliössä olevan nestepinnan eron avulla. Neste virtaa polymeeriverkon läpi ja sitten vaahtosuodattimen läpi po. paine-erosta joh-35 tuen. Tätä varten voidaan myös käyttää tyhjö- ja erilli- 5 71069 siä painelaitteita. Po. virtauksen jatkuessa polymeeri-verkkoon kerääntyy suuremmista suspendoiduista kuiva-ainehiukkasista koostuva keskite (matte), kun taas pienemmät, virtauksessa olevat suspendoidut osaset jäävät 5 vesipakoiseen vaantomateriaaliin. Poisto- tai selkeytetty virta poistetaan rummusta pumppaamalla se aksiaalisen poistokanavan läpi.

Polymeeriverkkoon jää rummun pyöriessä suurirakei-nen kuiva-aine ja vaahtomateriaaliin taas pienemmät hiuk-10 kaset. Tietty vaahtoalue siirtyy tällöin sellaiseen kohtaan, jossa puristusosa puristaa sitä, jolloin siihen jäänyt kuiva-aine poistuu.

Jäännöskuivapainevirta kerätään esim. kouruun, joka on rummussa juuri sen kohdan alla, jossa vaahto puris-15 tetaan kokoon. Po. virta pumpataan kourusta akselin suuntaiseen kanavaan, joka sijaitsee selkeytetyn virtauksen kanavan aukkoa vastapäätä. Pumppaaminen voi tapahtua joko jatkuvana tai jaksottaisena toimintona.

Pyörivä, yhtäjaksoinen polymeeriverkko, jossa on 20 tiivistettyä kuiva-ainetta, tulee ulos säiliöstä ja liikkuu ketjukäyttöisen rullan ympäri. Kaavinterä tai jokin muu sopiva irrotuslaite, esim. ruisku tai paineilmaterä, irrottaa sitten kuiva-ainekeskitteen, joka kootaan säiliöön, josta se voidaan poistaa ruuvikuljettimella tai 25 käsitellä muuten sopivalla tavalla.

Po. rakenneyhdistelmään on järjestetty suihku tai muu uppolaite, joka pitää puristetun ja regeneroidun, ve-sipakoisen vaahtoalueen suunnilleen täynnä vettä, kun po. alue laajenee kokoonpuristetusta tilasta, jolloin höyry-30 sulku pystytään välttämään.

On selvää, että yhtäjaksoinen n auharakenne sopii po. rakenteeseen paremmin kuin pyörivä rumpu. Sama koskee myös nesteellä täytettyjä säiliöitä, joissa on edestakaisin liikkuvat ja suodatinosaan puristuvat laitteet, 35 jotka pitävät sen kokonaan veden alla, niin ettei höyry-sulkua pääse syntymään. Kaltevat suodatinrakenteet, jotka 6 71069 vastaavat metallilangasta konstruoitua kuitujen talteen-ottolaitetta ("save-all") , voivat myös tulla kysymykseen.

Edellä kuvattu keksinnön mukainen laite voidaan varustaa sopivalla suihku- tai muulla laitteella, joka huuh-5 too pois kaiken jäljelle jääneen keskitemateriaalin pyöri västä polymeeriverkosta tämän mentyä irrotusterän kautta ja ennen verkon palaamista takaisin säiliöön. Lisäksi käytetään sopivaa kiristyslaitetta, joka pitää yllä riittävän jännityksen polymeeriverkon käyttämistä ja rummun pyöritit) tämistä varten.

Keksintöä ryhdytään seuraavassa selvittämään tarkemmin oheisessa piirustuksessa esitetyn keksinnön erään edullisen suoritusesimerkin avulla, jolloin kuvio 1 on sivukuva keksinnön mukaisen laiteyhdis-15 telmän eräästä rakenteesta; jotkut osat on esitetty kaavioina ja katkaistu asian havainnollistamiseksi, kuvio 2 on poikkileikkaus kuvion 1 linjaa 2-2 pitkin, ja kuvio 3 on keksintöön liittyvä prosessivirtauskaa- 20 vio.

Viitenumero 10 koskee suositettavaa laiterakennetta kuiva-aineen poistamiseksi ao. materiaalivirrasta keksinnön periaatteeiden mukaisesti. Laite 10 käsittää pyörivän rumpulaitteen 12 ja siihen liittyvän suodatinlaitteen, 25 jossa on avohuokoinen, kokoonpuristuva vesipakoinen poly- meerivaahtoalue 14. Vaahtoalueen 14 ympärillä on verkko-rakenne joustavaa polymeeriverkkomateriaalia 16.

Verkkomateriaali 16 rajaa yhtäjaksoisen hihnan, jonka käyttövoimana on akselissa 20 pyörivä rulla 18. Moot-30 tori 22 käyttää rullaa 18 ketjun 24 ja ketjupyörien avulla, jotka on sijoitettu moottoreihin 22 ja 28. Nämä on puolestaan kiinnitetty akseliin 20. Polymeerihihnan 16 pyöriessä se on vaahtorakenteen 14 pinnassa ja käyttää näin ollen pyörivää rumpua 12. Tällöin polymeeriverkko on virtauksessa 7 71069 ainakin osalla pyörähdysradastaan.

Vaahtorakenne 14 käsittää monesta kerroksesta koostuvat kerrokset 14a ja 14b era. patenttihakemuksessa no. 154 800 mainituista syistä johtuen. Rumpu 12 käsit-5 tää sisäpuolisen lieriövaipan 30, jossa on useita aukkoja nestevirtausta varten. Vaippa 30 on tuettu puolien 32 päällä pyöriväksi ja käsittää päätylevyt 34. Puolat 32 on yhdistetty onttoon napaan 36, joka on rummun 12 vasemmassa päässä (kuva 2) ja yndistetty poistoaukkoon ja -putkeen, 10 jonka kautta poisto- tai selkeytetty virta pumpataan pois seuraavassa selostettavalla tavalla.

Rumpu 12 ja sen polymeeriverkko 16 on upotettu osittain säiliöön 40, johon jäte- tai prosessivirta tulee. Virta käsittää tällöin suspendoitua kuiva—ainetta, joka tulee 15 tulovirtauksesta, joka on esitetty putkena 42. Kuiva-ainetta sisältävä virtaus on säiliössä 40 vesipakoisen vaah-torakenteen 14 ulkopuolella tietyllä korkeudella 44 ja poisto- tai selkeytetty virta taas vaahtorakenteen 14 ja vaipan 30 sisäpuolella eri tasolla 46. Tällöin syntyvä 20 hydrostaattisen paineen ero on merkitty kuvaan P:nä.

Kyseessä on siis paine, joka syntyy näiden tasojen korkeuserona, joka saa aikaan suodattimen 14 läpi menevän virtauksen .

Virtauksen mennessä vaahtosuodatinmateriaalin 14 25 läpi sen on ensin siirryttävä polym eeriverkkomateriaa- lin läpi, joka on järjestetty yhtäjaksoiseen rataan 1. hihnaan 16. Tällöin suurirakeista kuiva-ainetta 48 käsittävä keskite (matte) laskeutuu verkkoon 16. Polymeerimateriaa-liverkon 16 muodostaman yhtäjaksoisen radan pyöriessä mate-30 riaali 48 siirtyy tietystä kohdasta rummulla 12 lähelle käyttörullaa 18 tai johonkin muuhun sopivaan kohtaan sen pituudella, missä kaavinterä tai jokin muu laite 50 irrottaa kuiva-ainevirran 48 keskitteen radasta 16. Kaavinterä 50 voi olla esim. nailonia tai muuta muovimateriaalia. Se 35 voi myös olla vedensumutin tai alan ammattimiesten tuntema paineilmaterä.Terä 50 voidaan liittää kouruun tai se voi itse s 71069 toimia kouruna, jolloin se ohjaa suurirakeisen keskit-teen säiliöön 52, jossa on ruuvikuljetin 54 tai jokin muu sopiva materiaalin 48 käsittelylaite.

Moottori 22 pyörittää rumpua 12 polymeeriradan 16 5 avulla. Käyttö voi olla joko jaksottainen tai yhtäjaksoinen laitteen käyttäjän valinnan mukaan. Tätä varten on järjestetty kytkin 55, joka on esitetty kaaviona. Sopiva ki-ristyslaite 56 pitää huolen siitä, että rata 16 puristuu riittävästi vaahtosuodatinmateriaalin 14 pintaan ja 10 saa aikaan sen pakkopyörimisen. Kiristyslaite esitetään kuvassa 1 kaaviona. Se on tällöin jousi 53, mutta kuten alan asiantuntijat tietävät, kiristyslaitteena voidaan käyttää yhtä hyvin myös jotain muuta vastaavaa mekaanista laitetta.

15 Kun kaavinterä 50 tai jokin em. vastaava laite pan naan käyttöasentoon radalla 16 olevaan keskitteeseen 48 nähden, on muistettava, että eri sijaintipaikkojen avulla voidaan käyttää hyväksi painovoimaa ja puhdistaa rata 16. Tätä varten on järjestetty suihku 60, joka huuhtelee kar-20 kearakeisen kuiva-ainekeskitteen 48 mahdolliset jäännös-hiukkaset radasta 16 ennen tämän palaamista takaisin säiliöön 40. Suihkuun 60 voidaan liittää keruuallas tai jokin muu säiliö 62 radasta 16 tulevaa materiaalia varten.

Suodatinrumpu 12 käsittää puristuslaitteen 70, joka 25 puristaa vaahtorakenteen 14 sylinterin vaippaan 30, kun tämä (30) ja vaahtorakenne 14 pyörivät. Puristuslaitteeseen 70 kuuluu puristusrulla 72, joka on kiinnitetty vaakavar-teen 74, jonka kummassakin päässä on pystyvarsi 76. Puristusrulla 72 on pystyvarsien 76 välissä ja pyörii niiden 30 alapäässä olevissa lyhyissä akseleissa 78. Varsi 74 on nivelletty nivelpisteeseen 80 kiinteään tukirakenteeseen 82.

Varressa 74 on pitkä vipuvarsi 84, joka on ulommasta päästään nivelletty niveltapilla 86 ja tukiosalla 35 38 hydraulisylinterin 90 alapään. Sylinteri 90 on kiinni tetty kiinteään tukeen 92, niin että sen männän varsi 94 710 6 9 pääsee liikkumaan edestakaisin tulo- ja poistolaittei-den (-putkien) 96 ja 98 läpi tapahtuvan virtauksen mukaan, jolloin vaahtorakenteeseen saadaan valinnainen syöt-töpaine rullan 72 avulla varren 74 kääntyessä pisteessä 5 30. Muita järjestelyjä lähinnä säteisliiKkeen aikaansaa miseksi ja siten vaahtorakenteen 14 kokoonpuristamiseksi voidaan myös käyttää, esim. yhdistämällä puristuslaite suoraan männän varteen 94 (kuva 1). Joka tapauksessa on edullista järjestää jokin mekaaninen laite, esim. varsi 10 34, sekä laite, jolla saadaan aikaan valvottu puristustoi- minto, kuten sylinterillä 90, joka on kytketty tavanomaiseen hydrauliseen tai paineilmaohjauspiiriin (ei kuvassa). Kiristyslaite 56 kompensoi jännityksen vaihtelut, jotka johtuvat verkkoon 16 ja vaahtorakenteeseen 14 vaikutta-15 vasta rullasta 72.

Vesipakoista vaahtorakennetta 14 puristamalla rulla 72 puristaa tällöin keskinäisestä pyörimisliikkeestä johtuen ajoittain kaikkia niitä lukuisia vaahtoalueita, joita on vaahtorakenteen kehässä. Tällöin kuiva-aine, 20 joka sisältyy vaahtorakenteen läpi menevään virtaukseen, erottuu pois. Aukkojen 30a kautta tapahtuva virtaus päättyy kouruun 100, joka toimii po. kuiva-aineen keruulait-teena. Vielä jäljellä olevaa kuiva-ainetta sisältävä virta saadaan pysymään erillään poisto- 1. selkeytysvirras-25 ta kaukalorakenteella 100, joka on rummun 12 pyörintäak-selin ympärillä rummun siinä päässä, joka on vastapäätä poistoaukkoa, jonka kautta po. virta pumpataan ulos.

Tämä järjestely näkyy parhaiten kuvasta 2. Rummun 12 napa 36 on ontto ja yhdistetty poistoputkeen 102, jonka läpi 30 pumppu 104 pumppaa poistomateriaalin 46. Materiaalivirran 46 sisakanavana on kuvan 2 esittämällä tavalla pystyputki 106, joka on yhteydessä onttoon napaan 36 vaakaosan 108 avulla. Virta 46 menee pystyputken 106 läpi, edelleen vaakaosan 108 ja onton navan 36 läpi ja sitten kanavaan 102 35 pumpun 104 avulla. Pumpusta 104 poisto- 1. selkeytysvirta xo 710 6 9 voidaan sitten palauttaa lähtökohtaansa tai kierrättää uudelleen lisäselkeytystä ja -käsittelyä varten. Proses-sivirran ollessa kysymyksessä se voidaan koota tällöin joko lopullisena tuotteena tai puolivalmisteena.

5 Jäljelle jäänyt kuiva-ainevirta, joka poistetaan puristuslaitteen 70 avulla ja ohjataan vaipan aukkojen 30a läpi kouruun 100, tulee aksiaalisesti ulos ontosta navasta 107 ja siihen yhdistetyn poistoputken 109 läpi pumpun 110 avulla. Kaikki viimeksi mainitut osat on sijoitettu 10 pyörivän rummun 12 päähän vastapäätä sitä päätä, josta pois-tovirta 46 virtaa ulos. Näin ollen poistovirta A on pumpusta 104 (kuva 2) virtaava poisto- 1. selkeytysvirta. Jäljellä olevaa kuiva-ainetta sisältävä virta B on taas pumpusta 110 tuleva poistovirta laitteen oikealla puolel-15 la (kuva 2). Kuiva-ainekeskitevirta C poistuu kuvan 1 oikeanpuoleisesta päästä, ja jäte- tai prosessivirta, jossa on suspendoitua kuiva-ainetta, tulee po. järjestelmään putkea 42 pitkin (kuvan 1 vasemmanpuoleisessa päässä).

Keksintöön kuuluu eräänä tärkeänä piirteenä laite, 20 jolla vaahtoalue pidetään suunnilleen vedellä täytettynä sen laajentuessa kokoonpuristetusta tilasta. Tämä tapahtuu heti rummun 12 siirtäessä tietyn alueen vesipakoisesta vaahtorakenteesta 14 pois rullan 72 puristuksesta. Tällöin on kysymys suihkulaitteesta 111, joka voidaan yhdistää ve-25 sisäiliöön 112 ja pumppuun 114, joka on yhteinen polymeeri-verkon puhdistavan suihkun 60 kanssa. On luonnollista, että voidaan järjestää myös erilliset vedensyöttölaitteet, joiden avulla vaahtovyöhyke saadaan pysymään suunnilleen vedellä täytettynä ja joilla sitä pystytään suihkuttamaan 30 tai pitämään se kokoneen upotettuna.

Eräässä vaihtoehtoisessa rakenteessa koko pyörivä rumpu voidaan upottaa esimerkiksi niin, ettei suihkua 111 tarvita lainkaan. Säiliö, johon rumpu upotetaan, on tällöin se yksikkö, joka pitää vaahtorakenteen suurin piir-35 tein vedellä täytettynä. Vaihtoehtoisesti levy- tai run- 11 71069 kopuristin, joka vastaa rakenteeltaan suodatukseen käytettäviä laitteita,voidaan upottaa säiliöön. Lisäksi voidaan käyttää levysuodatinjärjestlemää, jossa vesipakoi-sen suodatinaineen yläpuolella oleva neste on täytetty 5 vedellä ao. alueen laajentuessa puristetusta tilasta, jossa se on erotettaessa kuiva-aine vaahtosuodatinainees-ta. Alan ammattimiehet tietävät myös, että pyörivä rumpu-rakenne 12 voidaan helposti muuttaa yhtäjaksoiseksi hihnaksi. Tällöin on kuitenkin huomattava, että lieriörum-10 puun liittyy tiettyjä rakenne-etuja, kun on kysymys vettä sisältävän vaahtomateriaalin painon tukemisesta.

Vaahtoainekerrokset 14a ja 14b on havainnollistettu vain esimerkkinä. On mahdollista, että vesipakoinen vaan-torakenne 14 on esimerkiksi vaahtoputki, jonka halkaisija 15 on 12', pituus 18’ ja syvyys 6-8". Muhvi valmistetaan erillisinä moduuleina, jotka liitetään yhteen joko tehtaalla tai vasta asennuspaikalla. Vaahtosuodatinmateriaali voidaan toimittaa myös täysin valmiina tehtaalta tai puolivalmiina osana, joka kierretään asennuspaikalla spiraaliksi 20 rumpuvaipan 30 päälle. Po. suodatinmateriaalin jännitystä on valvottava huolellisesti, niin että vaahdon puristuminen sisäpinnassa pystytään minimoimaan.

Menetelmänä, jolla parannetaan vesipakoisen vaandon X ja Y akselien stabiliteettia, voidaan käyttää muovipin-25 nan "liekkikiinnitystä" vaahtorakenteen koko pituudelle.

Myös muita tapoja on kokeiltu vaahtokerrosten kiinnittämiseksi metalli- tai muoviosaan, joka kiinnitetään sitten lieriövaippaan 30. Lisäksi on todettu, että PVC-päällys-teellä saadaan parempi mitanpitävyys ja kemiallinen kestä-30 vyys vaahtomateriaalin kanssa käytettynä, nimenomaan silloin, kun sitä on saatavana 30-100 ppi koossa, jolloin se on sopivaa suodatinvaahtoa keksintöä kaupalliseen käyttöön sovellettaessa.

Kuten esim. kuvasta 3 voidaan todeta, jäte- tai pro-35 sessivirta, jossa on yhteensä 120 miljoonasosaa (ppm) sus-pendoitua kuiva-ainetta, voidaan siis käsitellä keksinnön 12 71 069 mukaisella laitteella ja menetelmällä. Virta menee tällöin ensin polymeerimateriaaliverkon 16 läpi. Jäljelle jäänyttä kuiva-ainetta sisältävä virta on merkitty viite-kirjaimella C. Kun kyseessä on paperikoneesta tuleva jä-5 tevesi, käytettävä polymeeriverkkomateriaali 16 vastaa tällöin yleensä 80 miljoonasosaa kuitua sisäänvirtaukses-sa. Vaahtosuodatinelementti erottaa kuiva-ainetta, joka poistetaan puristamalla, yleensä niin, että 20 miljoonasosaa on titaanidioksideja, savitäyteaineita sekä muita 10 tyypillisiä jäteveden aineosia sisäänvirtauksessa. Selkeytetty virta, jossa on esim. 20 miljoonasosaa jäännösvir-tausta, jää paperinvalmistuksessa uudelleenkierrätettäväk-si.

Em. esimerkin avulla alan asiantuntijat ymmärtävät, 15 että paperinvalmistuksessa saadaan tuntuvia säästöjä, kun on kysymys kuitu- ja savitäyteaineista jne. Lisäksi tällöin säästyy vettä. Vesipakoinen vaahtosuodatinaine on erittäin pitkäikäinen materiaali, jonka voidaan olettaa kestävän käytössä ainakin kuusi kuukautta.

20 Keksinnön mukaan on siis kehitetty uusi ja tehokas menetelmä ja laite suspendoidun kuiva-aineen poistamiseksi jätevesi- tai prosessivirrasta, joka jakautuu tällöin kolmeksi tuotevirraksi. Näin saadaan tuntuvia säästöjä jäte-vesivirran suodatus- ja lajitteluprosessissa sekä käyttö-25 ja huoltokustannuksissa.

Claims (17)

1. Menetelmä suspendoidun kuiva-aineen poistamiseksi vesipitoisesta virtauksesta, jossa menetelmässä virtaus 5 kulkee avohuokoisen, kokoonpuristettavan polymeerivaahto- materiaalin läpi ja jossa vaahtomateriaalin tiettyä aluetta puristetaan kokoon siten, että siihän jäänyt kuiva-aine saadaan vietyä vaahdon läpi ja jossa menetelmässä vaahto laajenee ollessaan täytetty vedellä, tunnettu sii-10 tä, että vaahtomateriaali on vesipakoista, että sen pinnalta edelleen poistetaan kuiva-ainetta, että vedellä täytetty tila aikaansaadaan erillisellä veden lisäyksellä ja että siinä olevat kuiva-aineet kootaan erikseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 15 tunnettu siitä, että vesipakoinen vaahto puristetaan kokoon ajoittain.

3. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesipakoisen vaahdon päällä on verkkorakenne ja että verkkorakennetta pyöritetään vesi- 20 pakoisen vaahdon mukana ainakin osalla sen pyörintäradasta.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1 - 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vesipakoisen vaahdon vastakkaisille puolille on saatu aikaan paine-ero.

5. Laite suspendoidun kuiva-aineen poistamiseksi 25 vesipitoisesta virrasta, jonka laitteen avulla toteutetaan patenttivaatimusten 1 - 4 mukainen menetelmä ja jossa laitteessa on avohuokoista, kokoonpuristettavaa polymeerivaahto-materiaalia (14), laite (70) vaahtomateriaalin kokoonpuris-tamiseksi ja laite (111) vaahtomateriaalin pitämiseksi ve-30 dellä täytettynä sitä kokoon puristettaessa, tunnet-t u siitä, että vaahtomateriaali (14) on vesipakoista ja että laite vaahdon pitämiseksi vedellä täytettynä käsittää laitteen (111), jonka avulla vettä lisätään erikseen, ja että siinä on kokoomalaite (50) kuiva-aineen (C) kokoami-35 seksi vaahtomateriaalin (14) pinnalta ja kokoomalaite (100) vaahtomateriaalissa (14) olevan kuiva-aineen kokoamiseksi. 14 71 069

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että vaahto ja laite (70) , jonka avulla tietty alue vaahdosta puristetaan kokoon, liikkuvat toistensa suhteen.

7. Patenttivaatimuksen 5 tai 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että vesipakoinen vaahtomateriaali (14) on asennettu pyörivästi käytetyn elimen (12) varaan.

8. Jonkin patenttivaatimuksen 5-7 mukainen laite, tunnettu siitä, että vesipakoinen vaahto (14) on 10 sijoitettu virtauksen nestesäiliöön (40), jolloin säiliössä (40) on korkeampi paine kuin vaahdon (14) sisäpuolella.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laite, tunnettu siitä, että siinä on tyhjöä hyväksikäyttävä laite, jonka avulla virtaus viedään vesipakoisen vaahdon 15 (14) läpi.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 5-9 mukainen laite, tunnettu siitä, että vesipakoinen vaahto on päättymättömän hihnan muotoinen.

11. Jonkin patenttivaatimuksen 5-10 mukainen lai- 20 te, tunnettu siitä, että vaahtomateriaalin pinnan päällä on ristikkorakenne, joka on joustava, polymeeri-ainetta oleva verkko (16).

12. Jonkin patenttivaatimuksen 5-11 mukainen laite, tunnettu siitä, että ristikkorakenne (16) on 25 sovitettu pyörimään vesipakoisesta vaahdosta (14) välimatkan päähän sijoitetun rullan (18) ympäri.

13. Jonkin patenttivaatimuksen 5-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite (111) , jonka avulla vesipakoisen vaahdon tietty alue pidetään oleellisesti ve- 30 dellä täytettynä silloin, kun alue laajenee kokoonpuriste-tusta tilasta, käsittää suihkulaitteen (111) mainitun alueen täyttämiseksi vedellä.

13 71069

14. Jonkin patenttivaatimuksen 5-12 mukainen laite, tunnettu siitä, että laite, jonka avulla vesi- 35 pakoisen vaahdon tietty alue pidetään oleellisesti vedellä 15 71 069 täytettynä silloin, kun alue laajenee kokoonpuristetusta tilasta, käsittää ruiskutuslaitteen, jonka avulla nestettä pakotetaan vesipakoisen vaahdon tietylle alueelle.

15. Jonkin patenttivaatimuksen 5-14 mukainen lai-5 te, tunnettu siitä, että ristikkorakenteen päälle kerääntyneen kuiva-aineen kokoamiseen tarkoitetussa laitteessa on kaavinterä (50).

16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen laite, tunnettu siitä, että kaavinterä on paineilmakäyttöinen.

17. Jonkin patenttivaatimuksen 5-14 mukainen lai te, tunnettu siitä, että ristikkorakenteen (16) päälle kerääntyneen kuiva-aineen kokoamiseen tarkoitetussa laitteessa on suihku. 16 , ^ 71069