SE451324B - Anleggning for gasalstrande behandling, serskilt rotning eller jesning, av i en vetskeuppslamning ingaende organiskt material - Google Patents

Description

10 451 324 2 med uppfinningen utförd behandlingsanläggning, nämligen en rötningsanläggning; Fig. 2 visar anläggningen i fig. 1 i tvärsnitt; Fig. 3 och 4 är tvärsnittsbilder av behandlingstrumman i ett viloläge resp. under rörelse mellan tvâ vilolägen och tjänar till att åskådliggöra rotationsdrivningen av trumman.

Fig. 5 är en perspektivbild, delvis i snitt, som åskåd- liggör organ som åstadkommer axialtransport av såväl sedi- menterat material som det s.k. svämtäcket i trumman.

Den visade anläggningen har en ytterbehàllare 11, exempelvis av betong, vilken till större delen är fylld med tempererat vatten 12. Ytterbehàllaren ll inrymmer en rötkammare i form av en horisontell, cirkulärcylindrisk trumma 13, som till större delen är nedsänkt i vattnet och uppbärs för rotation kring sin horisontella geometriska axel L av ett antal stödrullar 14. Trumman 13 har i centrum på den ena gaveln 15 ett inloppsrör 16, som genom en rota- tionskoppling står i förbindelse med ett don 17 för konti- nuerlig eller intermittent inmatning av det material som skall rötas. Detta material utgörs huvudsakligen av en vattenuppslamning av organiskt material, men även oorga- niskt, ej rötningsbart material kan ingå. I centrum på den andra trumgaveln 18 sitter ett utloppsrör 19 för det ut- rötade materialet. Inloppsröret 16 och utloppsröret 19 är vätsketätt och roterbart lagrade i ytterbehàllarens 11 gavelväggar 11A och 11B.

Frånsett inloppet och utloppet i gavlarna 15 och 18 är den av plast, stâlplåt eller betong utförda trumman 13 sluten.

Utrymmet inuti trumman 13 är medelst en tvärvägg 20 uppdelat i två avdelningar 13A och 13B, som kommunicerar med varandra genom en centrumöppning 20A och små periferi- öppningar 20B i tvärväggen. En motsvarande uppdelning av ytterbehållaren ll är gjord med en mellanvägg l1C. De båda avdelningarna av ytterbehàllaren kan ha olika vattentempe- raturer, så att materialet i de två trumavdelningarna 13A och l3B hålls på olika temperaturer. Det är givetvis möjl- igt att indela trumman och ytterbehållaren i mer än två 451 324 avdelningar.

Den Centrala öppningen 20A i trummans tvärvägg 20 med- ger överföring av material från trumavdelningen 13A till trumavdelningen l3B.

Inuti trumman 13 finns även ett över i huvudsak hela trumlängden gående arrangemang av tre plana, på trummans insida 130 i 1200 vinkel mot varandra fast anbringade vingar 21A, 21B, 21C. Som framgår bäst av fig. 3 och 4 är vingarnas bredd i det närmaste lika stor som trummans radie, men genom att vingarnas radiellt inre fria kanter 22A, 22B, 22C är förskjutna åt samma håll från de radier R A de i trumman fastsatta yttre långkanterna på vingarna, kan , RB, RC som går genom trummans rotationsaxellinje L och de tre utrymmen 23A, 23B och 23C i trumman som ligger mellan närliggande vingar 21A, 2lB, 21C kommunicera fritt med varandra.

Bredden på de öppna passagerna eller spalterna 24A, 24B, 24C mellan närliggande innerkanter på vingarna 21A, 21B, 21C är ej kritisk men är lämpligen 0,2-0,6 gånger trummans invändiga radie. Bredden på vingarna, således avståndet mellan deras på trummans insida 13C fastsatta ytterkant och deras fria innerkant 22A-22C, är ej heller kritisk men är lämpligen ej mindre än 0,5 gånger trummans invändiga radie.

Trumman 13 förutsätts här rotera intermittent i steg om vartdera 120°, dvs. varje fullt roqationsvarv omfattar tre på varandra följande steg. En ej närmare visad styr- anordning ombesörjer rotationsrörelsens indelning i steg.

Drivkraften för rotationsrörelsen frambringas helt eller åtminstone till största delen av materialet i trumman till följd av en "obalanserad" fördelning av detta, vilken orsakas av den under rötningen utveck ade gasen på det nedan i anslutning till fig. 3 och 4 äeskrivna sättet.

Fig. 3 visar tillståndet då trumman 13 befinner sig i ett av de tre vilolägena.

Under den viloperiod då trumman 13 är i det i fig. 3 visade läget samlas huvuddelen av den rötgas som utvecklas i den vänstra delen av trumman 13, dvs, i den del av röt- ningsmaterialet som ligger under vinge? 21A, i ett gas- 451 324 4 samlingsrum 25A, som uppåt avgränsas av insidan l3C på trumman 13 och vingen 21A och som nedåt avgränsas av den horisontella, mellan trummans insida och vingen 2lA gående ytan SA på rötningsmaterialet, närmare bestämt det så kallade svämtäcket.

Under viloperiodens gång ökar den i gassamlingsrummet 25A samlade och inneslutna gasvolymen gradvis, så att den undre begränsningsytan SA gradvis förskjuts nedåt.

Den gas som utvecklas i rötningsmaterialet i den högra trumdelen under vingen 2lB samlas på liknande sätt i ett gassamlingsrum 26B. Dock är den gasmängd som utvecklas i materialet under vingen 2lB mindre än den gasmängd som under samma tid utvecklas i materialet under vingen 21A (materialmängden är mindre), och dessutom leds gasen i rummet 26B över till rummet 25A genom ett antal överförings- rör 27, som är anordnade med lämpliga mellanrum över hela trumlängden.

Resten av den i trumman utvecklade rötgasen går till ett utrymme 28 längst upp i trumman, varifrån gasen av- tappas genom en perifer gasutloppsöppning 29B intill trum- gaveln 15.

Gasutloppsöppningen 29B står i det visade läget i öppen förbindelse med ett gasutrymme 30 i den översta delen av en gavelkammare 31 omedelbart innanför trumgaveln . Denna gavelkammare, som ständigt står i öppen för- bindelse även med ytterligare periferd gasutloppsöppningar 29A och 29C, är till största delen fylld med rötningsmateria- let. I gasutrymmet 30 finns en gasuttagshuv 32, som via en l6 förd ledning 33 står i förbindelse visat gaslagringsrum. genom inloppsröret med ett ej närmare Som framgår av fig. 3 uppkommer under viloperiodens gång till följd av gasinneslutningen i gassamlingsrummet 25A en obalanserad fördelning av rötningsmaterialet pà de delar av trumman som ligger pà var sin sida om det verti- kala planet C genom trummans centrum- och rotationsaxel- linje L. Rötningsmaterialet utövar därför på trumman ett resulterande vridmoment, som strävar att vrida trumman medurs, sett som i fig. 3.

Den tidigare nämnda styrunordningen förhindrar dock 451 324 vridning av trumman till dess att en viss bestämd tid har förflutit och/eller till dess att vridmomentet har nått ett visst bestämt värde eller till dess att ett visst annat villkor har uppfyllts.

När villkoret ifråga har uppfyllts tillåts trumman vrida sig 1200, så att vingen 21A intar det läge som Vingen 2lB intog under viloperioden, Vingen 2lB intar det läge som Vingen 21C intog under viloperioden och Vingen 2lC intar det läge som Vingen 21A intog under viloperioden.

Gasen i gassamlingsrummet 22A avtappas därvid genom gasut- loppsöppningen 29A, som efter vridningen befinner sig högst upp i trumman. Hela det ovan beskrivna förloppet upprepas sedan.

Trummans vridning sker relativt snabbt med en mot- svarande snabb agitering och grundlig omblandning av inne- hållet i trumman som följd. Agiteringen underlättar en utskiljning av vissa fasta, lätta delar av truminnehållet.

Dessa delar, som under påverkan av den hydrostatiska lyft- kraften söker sig uppåt till svämtäcket och sålunda lägger sig på ytan av den egentliga uppslamningen i trumman, kan utgöras exempelvis av plastfilmstycken och annat lätt material som är vanligt förekommande i hushållsavfall.

Den ovan beskrivna självdrivningen av trumman 13 kan helt eller i det närmaste helt eliminera behovet av yttre drivning av trumman under normal drift. Det kan ändå vara lämpligt att förse anläggningen med en separat drivanord- ning som kan tas i anspràk för att vid behov pàföra trumman ett vridmoment utifrån. Ett sådant behov kan föreligga exempelvis vid igángkörning eller avställning av anlägg- ningen då trumman är endast delvis fylld med rötningsbart material eller i andra situationer då gasalstringen är otillräcklig. Drivanordningen kan dock i sådant fall göras avsevärt mindre, enklare och billigareiän i det fall då den ständigt skall svara för all drivning av trumman. En sådan drivanordning har angivits symboliskt i fig. 2 och betecknats med 35. Den är i detta fall sammanbyggd med den ovannämnda styranordningen.

Samtidigt som vingarna 21A, 21B, 2lC bildar en del av trumdrivningssystemet bildar de en del av ett material- 451 324 6 transportsystem i trumman 13. För detta ändamål är vingarna på båda sidor försedda med uppstående flänsar 37, 38 som sträcker sig från trummans insida till den fria, inre lângkanten 22A-22C på vingarna. Flänsarna på varje sida är i huvudsak parallella med varandra och anordnade i spetsig vinkel mot de parallella lángkanterna på vingarna och därmed mot ett mot trummans geometriska axel vinkelrätt plan. Därvid är flänsarna 37 på den vingsida som är vänd mot rotationsriktningen för trumman 13 - trumman roterar medurs, sett som i fig. 2-5 - så anordnade, att de sett frán trummans insida mot den fria, inre lângkanten på den tillhörande Vingen fjärmar sig frán trummans utloppsände.

Flänsarna 38 på den motsatta sidan är däremot så anordade, att de sett från trummans insida mot den fria, inre läng- kanten på den tillhörande vingen gradvis närmar sig trum- mans utloppsände.

I materialtransportsystemet ingår även ett antal från trummans insida uppstående, fast anordnade flänsar 39, som var och en sträcker sig längs en vänstergáende skruvlinje.

Dessa flänsar 39 är anordade över i huvudsak hela trum- längden och sträcker sig över i huvudsak hela omkretsen på trumman.

Det av vingarna 21A, 2lB, 21C och flänsarna 37, 38, 39 bildade transportsystemet tjänar framför allt till att ombesörja en snabb transport genom trumman av sådant ma- terial som har en tendens att sedimentera i trumman, såsom sand, sten, metalldelar och annat material som ej är röt- ningsbart och vars närvaro i trumman därför bör vara så kortvarig som möjligt. Fortsättningsvis betecknas sådant material för enkelhetens skull som sedimenterande material eller sediment. Även det material som har tendens att lägga sig ovanpå den egentliga uppslamhingen och som sålunda bildar det så kallade svämtäcket får tack vare flänsarna 37 en snabb genomtransport genom trumman. f Arbetssättet hos transportsystemet förklaras nedan i anslutning til fig. 3-5.

Under den viloperiod då trumman 13 är i det i fig. 3 visade läget sjunker det sedimenterande materialet i trumman, varvid en del av materialet uppfàngas av vingen 21A, en V, 451 324 7 del uppfångas av vingen 2lB, en del uppfångas av den del av trummans 13 insida 13C som ligger mellan vingarna 2lB och 2lC, och en del uppfàngas av det till vänster om vingen 2lC liggande partiet av trummans insida. En större eller mindre del av det av vingen 21A uppfàngade sedimentet kan därvid glida mot vingens fria làngkant 22A, varvid det samtidigt leds i riktning mot trummans utloppsände av den mot denna vända flanken 38A på flänsarna 38. Vid den fria långkanten 22A på vingen 2lA faller en del av detta material mot vingen 2lB intill dennas fria långkant 22B, varifrån en del av materialet kan falla vidare mot det nedre partiet av trummans insida i närheten av vertikalplanet C.

När trumman 13 vrider sig medurs ett tredjedels varv mot och förbi det i fig. 4 visade läget till nästa vilo- läge inträffar följande.

Det sediment som finns kvar på vingen 21A glider ut från denna på det ovan beskrivna sättet och förflyttas alltså samtidigt i riktning mot trummans utloppsände av flanken 38A på flänsarna 38. När sedimentet når vingen 2lB kommer det tillsammans med det sediment som redan finns på denna att glida mot trummans insida och därvid förflyttas ytterligare i riktning mot trummans utloppsände av den mot denna vända flanken 37A på flänsarna 37. Sedimentet blir sedan tills vidare liggande intill trummans insida.

Av det sediment som ligger på trummans insida mellan vingarna 2lB och 2lC kommer vid eller efter rotationen det mesta att vandra utmed insidan mot den punkt på trumman som för tillfället ligger lägst. Därvid kommer detta sedi- ment att också förflyttas i riktning mot trummans utlopps- ände av den mot denna vända flanken 39A på de på trummans insida fastsatta flänsarna 39.

Det sediment som samlats vid trummans insida på medurs- sidan av vingen 21C följer med vid rotationen tills vingen 2lC har det läge som i fig. 3 intas av vingen 2lB. Åt- minstone en del av detta sediment kan dà börja vandra på vingen 21C mot trummans mitt, varvid det samtidigt leds mot trummans utloppsände av flanken 38A på flänsarna 38 på denna vinge.

Under rotationen kommer även den del av svämtäcket som 451 324 8 är instängd under vingen 2lB att glida uppåt längs under- sidan pà denna (jfr. fig. 4), varvid flanken 38A på flänsar- na 38 leder denna del av svämtäcket i riktning mot trummans utloppsände till dess att den lämnar vingen 2lB vid dennas fria kant 22B och stiger till trummans översta parti.

Under den på rotationen följande viloperioden och vid den därefter följande rotationen (efter vilken trumman således har vridits tvâ tredjedels varv) upprepas den ovan beskrivna utskiljnings- och förflyttningsproceduren, som sedan åter upprepas för varje följande viloperiod och rotation.

Av det föregående framgår att huvuddelen av sedimentet och en del av svämtäcket förflyttas i riktning mot trummans utloppsände i anslutning till varje rotationsrörelse hos trumman. En sedimentpartikel eller -kropp eller en lätt partikel som kommer in i trumman 13 vid inloppsänden kan sålunda passera genom trumman på en tid som är kort i jämförelse med uppehållstiden för huvuddelen av uppslam- ningen i trumman.

Flänsarna 37, 38, vilkas höjd inte är kritisk (den kan uppgå till exempelvis 0,01-0,05 gånger trummans radie) på varje vinge bör naturligtvis vara så anordnade i förhål- lande till flänsarna på de övriga vingarna och flänsarna 39 på trummans insida, att så stor del som möjligt av längden på varje fläns utnyttjas för axialtransporten.

Vid trummans utmatningsände är formen pà vingarna 21A-21C och flänsarna 37-39 modifierad på ett ej närmare visat sätt, så att sedimentet och svämtäcket leds till utloppsröret 19 och ut från trumman 13 till ett mottag- ningsrum l1D i ytterbehållaren ll. Till detta rum utmatas även det utrötade materialet från trumman 13. Även vid tvärväggen 20 i trumman är formen pà vingarna och flänsarna modifierad, så att sedimentet och svämtäcket leds till och genom tvärväggens centrumöppning.

Längs rötkammartrummans 13 geometriska axel sträcker sig ett recirkulationsrör 40, genom vilket på ett ej när- mare visat sätt en liten del av det utrötade eller nästan utrötade materialet àterförs från ett ställe i närheten av trummans utloppsände till ett ställe i närheten av inlopps- ll) 451 324 9 änden för att där verka som ympmedelpå det nyinmatade materialet och därigenom påskynda rötningen av detta.

I den som utföringsexempel visade och ovan beskrivna utföringsformen finns tre i omkretsled jämnt fördelade vingar 21A-2lC, vilket har visat sig vara att föredra åtminstone i vissa fall. Det ligger dock inom ramen för uppfinningen att ha ett annat antal vingar och att utforma och arrangera dem på ett annat sätt än det visade och beskrivna. Vingarna kan t.ex. vara buktade eller vinklade på olika sätt i tvärsnitt, och deras vinkel mot radien genom den yttre långkanten kan variera inom vida gränser.

I det som exempel visade utförandet ligger vingarna pà medrotationssidan av denna radie RA, RB, även möjligt att låta vingarna ligga på den motsatta sidan; C, men det är vingarnas vinkel mot den nämnda radien är företrädesvis högst i ao°.

Uppfinningen är givetvis även tillämpbar i det fall då trumman drivs kontinuerligt eller intermíttent i mycket små steg.

Claims (4)

10 15 20 25 30 35 451 324 10 Patentkrav

1. Anläggning för gasalstrande behandling, särskilt rötning eller jäsning, av i en vätskeuppslamning ingående organiskt material, vilken omfattar en långsträckt, hori- sontell, kring sin geometriska axel roterbar behandlings- trumma med ett materialinlopp vid den ena änden och ett materialutlopp vid den andra änden och med inuti densamma anordnade, medroterande materialtransportorgan, känne- tecknad av att trumman (13) har på dess insida fastsatta, ned axeln parallella, icke-radiella plan liggande vingar (21A,2lB,21C), som sträcker sig in i det inre av trumman, och att materialtransportorganen innefattar ett flertal i trummans (13) längdriktning åtskilda, i spetsig vinkel mot ett tvärplan i trumman liggande ledskenor (37,38,39), som är fastsatta på trummans insida {13C) och/eller på vingarna (21A,2lB,21C) och så riktade, att i trumman sedimenterande partiklar som uppfàngas av en sidyta (37A,38A,39A) på ledskenorna avlänkas i riktning mot den nämnda andra trum- änden av denna sidyta.

2. Anläggning enligt krav l, kännetecknad av att en grupp (37) av ledskenorna är fastsatta på den i rotations- riktningen vända sidan av vingarna (21A,2lB,21C) och att en annan grupp (39) av ledskenorna är fastsatta på trummans (13) invändiga omkretsyta (l3C).

3. Anläggning enligt krav 2, kännetecknad av att ytterligare ett flertal i trummans (13) längdriktning åtskilda och i spetsig vinkel mot ett tvärplan i trumman liggande ledskenor (38) är fastsatta på den mot rotations- riktningen vända sidan av vingarna (21A-2lC) och så anord- nade, att i trumman uppåtstigande partiklar, som uppfàngas av en sidyta (37A) på dessa ytterligare ledskenor, avlänkas i riktning mot den nämnda andra trumänden av denna sidyta.

4. Anläggning enligt krav 2 eller krav 3, kännetecknad av att vingarna (2lA-2lC) och ledskenorna (37-39) vid den nämnda andra trumänden är anordnade att även avlänka par- tiklarna mot det centrala området (19) av trumman. y.