CH277324A - Verfahren und Vorrichtung zur Zerstörung von Schwimmschlammschichten in Faulräumen. - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zur Zerstörung von     Schwimmschlammschichten     in Faulräumen.    Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver  fahren und eine     Vorriehtung    zur Zerstörung  von     Sehwimmsehlammsehiehten    in Faulräu  men. Besonders da, wo landwirtschaftliche  Abfallstoffe in Faulräumen unter     CTewinnung     von Faulgas und Dünger zersetzt werden, bil  den sich     Schwimmschlammschiehten    von ho  her Festigkeit, durch die die Gärung und  damit Gasbildung stark beeinträchtigt wird.  Die Erfindung hat sich deshalb die Auf  gabe einer intensiven Bekämpfung solcher       Schwimmschlanimsehichten    gestellt.  



  Sie löst diese Aufgabe dadurch, dass die  Auflockerung der     Schwimmschlammschicht     durch den von einem vertikal bewegbaren     und     drehbaren Spülkopf erzeugten     Spülstrom    er  folgt. Ausgehend von der Überlegung, dass  sich die     Sehwimmschlammschieht    durch auf  steigende feste Partikel bildet und demzufolge  ihre Festigkeit von unten nach oben zunimmt,  arbeitet. das neue Verfahren vorzugsweise so,  dass der den Spülstrom erzeugende Spülkopf  allmählich von unten an den Bereich der       Schwimmsehlamnisehieht    heran und durch  diese nach oben     hindurehgeführt    wird.

   Auf  diese     Weise    lässt sieh eine restlose     Auflösun-          der        Sehwimmschlammsehieht    bewirken.  



  Die Erfindung bezieht sich gleichzeitig auf  eine Vorrichtung zur Durchführung des ge  nannten Verfahrens, die dadurch gekenn  zeichnet ist, dass ein vertikal beweglicher, dreh  barer Spülkopf an eine zur Erzeugung des  Spülstromes dienende Pumpe angeschlossen    ist. Derartige Einrichtungen sind beispiels  weise in     Fig.    1 bis 3 veranschaulicht.     Fig.4     veranschaulicht die Einbeziehung einer Hei  zung in die Vorrichtung.     Fig.5    zeigt. das  Prinzip der Austragung des     ausgefaulten     Schlammes mit Hilfe der erfindungsgemässen  Einrichtung.  



       Fig.1    stellt eine Pumpe     a    in einem Faul  raumbehälter dar, die von unten her ansaugt  und deren seitliche Austrittsöffnung b rotie  rend angeordnet ist, indem sich die Pumpe  um eine vertikale Achse, zum Beispiel in Form  einer ihre Antriebswelle     umgebenden-    Hohl  welle, die an ihrem untern Ende die Pumpe  und an ihrem obern Ende den     Pumpenmotor          trägt,    unter der Reaktion ihres     Spülstrahls     oder durch einen mechanischen Antrieb  dreht. Durch eine schematisch angedeutete  Bremseinrichtung c ausserhalb des Faulrau  mes kann die Rotationsgeschwindigkeit dieser  Hohlwelle beliebig geregelt werden. Die  Pumpe ist vertikal (Doppelpfeil d) beweg  bar.  



  Zur Zerstörung der eine Decke bildenden       Sehwimmschlammachicht    muss die Pumpe zu  nächst     dünnen    Sehlamm ansaugen, da. sie sich       verstopfen    könnte, wenn sie von festerem       Schwimmschlamm    umgeben ist. In der tief  sten Stellung der     Umwälzpumpe    setzt sich des  halb die Ansaugöffnung e auf ein vertikales  Rohr f, das bis in den untern Teil des Faul  raumes geführt, ist. Bei der Bekämpfung der       Schwimmdecke    von unten her wird also zu-      nächst dünne Schlammflüssigkeit vom Boden  angesaugt und in Form eines kräftigen Spül  strahls bzw. Flüssigkeitsstromes gegen die Un  terseite der     Sehwimmdecke    gepumpt.

   Diese  wird dadurch allmählich aufgelöst. Ist der  untere Teil der     Schwimmdeeke    zerstört, wird  die     Umwälzpumpe    unter fortgesetzter Rota  tion allmählich vertikal gehoben. In den hö  heren Lagen kann die Pumpe dann auch be  reits aus dem aufgelockerten Bereich der       Schwimmsehlammdeeke    ansaugen, wodurch in       iciinsehenswerter    Weise die Zerkleinerung und       Durehmisehung    der     auszufaulenden    Stoffe  und damit die Gasbildung gefördert wird.

    Durch die Tätigkeit der Pumpe wird gleich  zeitig eine kräftige Umwälzung des Faulraum  inhaltes bewirkt.     'Tatürlieh    kann das Rohr     j'     auch in der Höhenlage verstellbar oder über  haupt fest - oder auch nach Wunsch lösbar  -     mit.    der Saugöffnung der Pumpe     a.    verbun  den sein.

   Die     Ansaugung    erfolgt dann in allen  Lagen der Pumpe aus     einem    tieferen Bereich,  in ihrer obersten Stellung zum Beispiel etwa  aus der Mitte des     Faulraumbehälters    und in  ihrer untern Stellung aus der     Bodenschieht.     Das Sauerohr macht in diesem Fall die     Ab-          und    Aufwärtsbewegung der Pumpe mit und  kann dabei in geeigneter Weise geführt, wer  den.  



       Fig.2    stellt einen Spülkopf     g    dar, der  ebenfalls vertikal bewegbar und gleichzeitig  um 3600 drehbar ist. Die Spülflüssigkeit wird  durch eine ausserhalb des Faulraumes befind  liche Pumpe P dem Spülkopf zugeführt. Diese  Pumpe saugt     Faulraumflüssigkeit    nach Wahl  aus dem mittleren oder untern Bereich des       Faulraumbehälters    durch die Rohre     R@        bzw.          R,    ab.

   Die Pumpe     kann    natürlich eine meh  reren     Faulraumbehältern    gemeinsame Zentral  pumpe sein und gleichzeitig auch weitere Ar  beitsgänge, beispielsweise die weiter unten  beschriebene Austragung des     ausgefaulten     Schlammes, besorgen.  



  Die Drehung des Spülkopfes     g    wird durch  eine 'Welle     jz    durch Hand- oder Motorbetrieb  bewirkt. Die Hub- und     Senkbewegung    des  Spülkopfes g wird durch ein Rohr i bewirkt,  durch welches die Welle     ?c        hindurchgeführt       ist.

   Das Rohr     i.    ist beispielsweise mit Hilfe  eines Flaschenzuges in     Riehtung    des     Doppel-          pfeils    1;: vertikal bewegbar und durch eine  Stopfbuchse l in der     Gashaube        m        abgediehtet.     Zur sicheren Führung     des    Spülkopfes dient  eine Führungsstange n unterhalb des Spül  kopfes, die durch einen Bügel o mit dem  Rohr i verbunden und in einem Gestell     1)    im  untern Teil des     Faulraumbehälters    geführt  ist.

   Der Spülkopf     g    ist an einem mit der  Pumpe     verbundenen    und in den     Faulraiiin-          bebälter    eingeführten Rohrstutzen     r    durch  einen biegsamen Schlauch     d        angesehlossen.     



  Der Spülkopf kann auch     naeb        Fig.    3 aus  gebildet sein. In diesen Fällen kann das Zu  leitungsrohr s zum Spülkopf starr ausgebildet  sein. Dieses Zuführungsrohr ist. von     -unten    in  den Faulraum     eingeführt.    Der Spülkopf g  sitzt. am obern Ende eines Rohres t, dessen  Durchmesser etwas grösser ist als der Durch  messer des     Zuleitungsrohres        s.    Das Rohr t  ist     teleskopartig    über das     Zuleitungsrohr    S  geschoben und an seinem untern Ende durch  eine     Diehtunit    gegen dieses abgedichtet.

   Zur       Einstellung-    der Höhenlage des Spülkopfes     g     im     Faulraumbehälter    dient eine Stange     v,    die  am obern     Ende    des Spülkopfes     g    befestigt  ist und     -leielizeitig-    die     gewünsehte    Drehbewe  gung auf den Spülkopf übertragen kann. Die  Stange     a    ist wieder mittels einer Dichtung l  durch die Gashaube     h,    hindurchgeführt. Die  Verbindung des Spülkopfes mit der Pumpe P  ist die gleiche wie in     Fig.    2.  



  Bei nicht sehr starker     Seliwimmdecke    sind  die     Einrichtungen    gemäss     Fig.1    bis 3 auch  geeignet, eine Auflösung der     Sehwimmdecke     aus der Mitte oder von oben her zu bewirken.       Zweekmässig    ist in jedem Fall eine reichliche       Dimensionierung    der Pumpe und der Quer  schnitte des     Spülkopfes    und der     Verbindungs-          leitungen,    da. der erzeugte Spülstrom sehr  stark sein muss und auch durch grobe Teilchen       keine.Verstopfungen    eintreten dürfen.  



  Diese Mittel bieten dann     gleiehzeitig    die  Möglichkeit, den Faulrauminhalt auf optimale  Gärtemperaturen (etwa 300 C) zu erhitzen  bzw. auf dieser     Temperatur    zu halten und      später den     ausgefaulten    Schlamm zur     Humus-          gewinnting    auszutragen.  



  Die     Erwärmung    des     Faulrauminhaltes     kann (auch     unabhängig    von der Verhinderung  oder Auflösung einer     Schwinimschlammdecke)     nach     Fi;-.    4 dadurch bewirkt. werden, dass die  durch die Saugleitung     u,    von der Pumpe P  abgesaugte     Faulraumflüssigkeit    in einer ge  eigneten Leitung, beispielsweise einer Rohr  schlange x, durch einen Erhitzer hindurchge  führt wird. Dieser besteht zum Beispiel aus  einem Behälter     y,    der beheizt. werden kann  und der mit einer Flüssigkeit, z. B.

   Wasser,  gefüllt ist, in der die von der     Faulraumflüs-          sigl.eit    durchströmte Rohrschlange x einge  bettet. ist. Der     Wasserinhalt    des Behälters y  wird beispielsweise von einem normalen Warm  wasserkessel z beheizt. Natürlich kann die     Be-          heizung    der Rohrschlange x auch auf andere  Weise erfolgen,     beispielsweise    durch Feuer  gase, eine elektrische Widerstandsheizung oder  dergleichen. Durch die grosse Strömungsge  schwindigkeit. der Flüssigkeit in der Heiz  schlange x werden Verkrustungen vermieden,  die den Wärmeübergang an den Heizflächen  erschweren.  



       Natürlieli    können neben oder an Stelle die  ser     Beheizung    auch andere Mittel zur Erhit  zung des Faulrauminhaltes Verwendung fin  den.  



  Auch die     Ausbringung    des Faulschlam  mes stellt bei bisherigen Anlagen ein Pro  blem dar, welches bei geeigneter Ausbildung  mit Hilfe der erfindungsgemässen Vorrichtung  mühelos gelöst werden kann. Es genügt näm  lich, den Spülkopf mit Hilfe der gleichen  Pumpeneinrichtung zu einem Saugkopf zu  machen, um in der Lage zu sein, aus jeder  Zone des Faulraumes, die für den Spül  kopf erreichbar ist, den Schlamm absaugen zu  können. Die hierfür erforderlichen Schalt  vorrichtungen sind hier nicht näher beschrie  ben und dargestellt.

   Bei der Ausführungs  form nach     Fig.    1 genügt es sogar, die Pumpe  so zu lagern,     da.ss    sie mit ihrer     Förderöff-          nung        b    vor die Öffnung einer     Austragleitung     A zu liegen kommt, so dass der von der Pumpe  angesaugte Schlamm direkt durch die Aus-         tragleitung    A nach aussen gefördert wird. Es  können mehrere     Austragrohre    A,     A1,        A.2    in  verschiedenen Höhen angeordnet sein, so dass  Schlamm von verschiedener Konsistenz aus  verschiedenen Zonen des Faulraumes nach  aussen befördert werden kann.

   In der unter  sten Stellung der Pumpe a wird der Boden  schlamm durch das Rohr f angesaugt und  durch A2 ausgebracht. Bei den Ausführungs  formen gemäss     Fig.2    und 3 erfolgt die Ent  fernung des Bodenschlammes durch die Rohre       R1.     



  Die weitere zweckmässige Behandlung des  aus dem     Faulraumbehälter    durch die Leitun  gen A,     Al    oder A2     (Fig.1)    bzw. die Leitung r       (Fig.2)    bzw. s     (Fig.3)    oder endlich     R,    ab  gesaugten Schlammes veranschaulicht     Fig.5.     Es ist. hier die Ausführung eines Faulraumes  mit einem Spülkopf nach     Fig.    3 zugrunde ge  legt. Der von der Pumpe P     angesaugte     Schlamm wird zu einer oberhalb des Faul  raumbehälters angeordneten     Schlammpresse    S  gefördert.

   Diese besteht beispielsweise aus  einer in einem luftdichten Gehäuse B angeord  neten Druckschnecke C mit Siebmantel D  und Flüssigkeitsrücklauf E. Das     abgepresste     Schlammwasser läuft durch den Rücklauf E  in den Faulraum zurück, so dass auch die in  ihm enthaltenen     Methanbakterien    zurückge  wonnen werden. Der Schlamm wird bis zu  einer befriedigenden     Konsistenz    ausgepresst  und dann durch Leitungen F unter Luftaus  schluss zum Beispiel in     Güllebehältern    gesam  melt, aus denen er dann direkt aufs Feld ge  bracht werden kann. Infolge des völligen  Luftabschlusses der ganzen Anlage werden       Ammoniakverluste    vermieden.

   Natürlich kann  der     abgepresste    Schlamm auch mit. weiteren  Zusatzstoffen zu Kompost verarbeitet werden.  



  Bei     grösseren    Faulräumen können auch  mehrere der Einrichtungen gemäss     Fig.1    bis 3  eingebaut werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Zerstörung von Schwimm- schlammsehichten in Faulräumen, dadurch ge kennzeichnet, dass die Auflockerung der Schwimmschlammschicht durch den von einem vertikal bewegbaren und drehbaren Spülkopf erzeugten Spülstrom erfolgt. 1I. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass ein vertikal beweglicher, drehbarer Spülkopf an eine zur Erzeugung des Spülstromes dienende Pumpe angeschlos sen ist. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Verfahren nach dem Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der den Spül strom erzeugende Spülkopf allmählich von unten an den Bereich der Sehwimmschlamm- schicht heran und durch diesen nach oben hindurchgeführt -wird. 2. Verfahren nach dem Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die für den Spülstrom benötigte Flüssigkeit aus einem tie fer liegenden Bereich des Faulraumbehälters angesaugt wird. 3.

   Verfahren nach dem Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die für den Spülstrom benötigte Flüssigkeit durch eine ausserhalb des Faulraumbehälters angeordnete Heizvorrichtung (x) hindurchgeführt wird. 4. Vorrichtung nach dem Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass eine inner halb des Faulrauminhaltes angeordnete Pumpe (a), die in ihrer Höhe verstellbar und dreh bar angeordnet ist, zur Erzeugung eines Spül stromes vorgesehen. ist. 5. Vorrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass die Pumpe (a) durch eine Welle von aussen angetrieben ist. 6.

   Vorrichtung nach Unteranspruch 4, da durch gekennzeichnet, dass sich an den Saug stutzen (e) der Pumpe (a) ein Rohr<I>(f)</I> an schliesst, das in einen tieferliegenden Bereich des Faulraumes hinabführt. 7. Vorrichtung nach Unteranspruch 5, da durch gekennzeichnet, dass sich der Saug stutzen (e) in der tiefsten Stellung der Pumpe (a) auf ein abwärtsführendes Saugrohr (f ) aufsetzt. B. Vorrichtung nach dem Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein dreh barer und vertikal verstellbarer Spülkopf (g) durch eine<B>Leitung</B> mit einer aussenliegenden Pumpe (P) verbunden ist. 9.

   Vorrichtung nach dem Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe zur Erzeugung des Spülstromes derart ge schaltet werden kann, dass sie die Ausbrin- gung des Schwimmschlammes aus dem Faul raum besorgt. 10. Vorrichtung nach Unteranspruch 9, da durch gekennzeichnet, dass die Austragleitung zu einer Schlammpresse (S) führt, durch die der Schlamm entwässert und weiterbefördert wird. 11. Vorrichtung nach Unteranspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die abgepresste Schlammflüssigkeit unter Luftabschluss in den Faulraum zurückgeleitet wird.

   12. Vorrichtung nach Patentanspruch 1I, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderöff- nung (b) der Pumpe (a) vor die Öffnung einer Austragleitung (A) für den Schlamm einstellbar ist. 7.3. Vorrichtung nach Unteransprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, dass der dreh bare und höhenverstellbare Spülkopf (g) auf die Saugseite der Pumpe (P) und deren Druckseite auf eine Austragleitung für den Schlamm umschaltbar ist.