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.
Method and device for the destruction of floating sludge layers in septic tanks. The invention relates to a process and a Vorriehtung for the destruction of Sehwimmsehlammsehiehten men in Faulräu. Especially where agricultural waste is decomposed in digesters with the recovery of digester gas and fertilizer, floating sludge layers of high strength form, which severely impair fermentation and thus gas formation. The invention has therefore set itself the task of intensive control of such swimming snowshoes.
It solves this problem in that the scum layer is loosened by the flushing flow generated by a vertically movable and rotatable flushing head. Based on the consideration that the floating sludge is formed by solid particles rising on it and consequently its strength increases from bottom to top, it works. the new method preferably in such a way that the rinsing head generating the rinsing flow gradually approaches the area of the swimming lamina from below and is guided upwards through it.
In this way you can bring about a complete dissolution of the floating mud.
The invention also relates to a device for carrying out the mentioned method, which is characterized in that a vertically movable, rotatable flushing head is connected to a pump serving to generate the flushing flow. Such devices are exemplified in FIGS. 1 to 3 illustrated. 4 illustrates the inclusion of a heater in the device. Fig.5 shows. the principle of discharging the digested sludge with the aid of the device according to the invention.
Fig.1 shows a pump a in a septic tank that sucks in from below and the side outlet opening b is arranged rotating by the pump around a vertical axis, for example in the form of a hollow shaft surrounding its drive shaft, the at its lower end the pump and at its upper end the pump motor carries, rotates under the reaction of its flushing jet or by a mechanical drive. The rotational speed of this hollow shaft can be regulated as required by a braking device c indicated schematically outside the Faulrau mes. The pump can be moved vertically (double arrow d).
To destroy the floating sludge layer that forms a ceiling, the pump must first suck in thin sludge lamb because. it could clog if it is surrounded by more solid floating sludge. In the lowest position of the circulation pump, the suction port e sits on a vertical pipe f, which is guided into the lower part of the septic chamber. When fighting the floating ceiling from below, thin sludge liquid is first sucked in from the bottom and pumped in the form of a powerful flushing jet or liquid flow against the underside of the floating ceiling.
This will gradually dissolve. If the lower part of the floating ceiling is destroyed, the circulating pump is gradually raised vertically with continued rotation. In the higher elevations, the pump can already suck in from the loosened area of the swimming lamb deeke, which promotes the comminution and duration of the substances to be decomposed and thus the formation of gas in a remarkable way.
The action of the pump causes a strong circulation of the digester contents at the same time. 'Taturlieh the pipe j' can also be adjusted in height or fixed at all - or also detachable as desired - with. the suction port of the pump a. be connected.
The suction then takes place in all positions of the pump from a lower area, in its uppermost position for example from about the middle of the digester and in its lower position from the bottom. The sour pipe makes in this case the downward and upward movement of the pump and can be guided in a suitable manner who the.
FIG. 2 shows a flushing head g, which is also vertically movable and at the same time rotatable by 3600. The rinsing liquid is fed to the rinsing head by a pump P located outside the digester. This pump sucks digestion fluid from the middle or lower area of the digestion tank through the pipes R @ or R, as required.
The pump can of course be a central pump shared by several digesters and at the same time also provide additional work processes, for example the discharge of the digested sludge described below.
The rotation of the flushing head g is caused by a 'shaft jz by hand or motor operation. The lifting and lowering movement of the flushing head g is brought about by a tube i through which the shaft? C is passed.
The pipe i. is for example with the help of a pulley in the direction of the double arrow 1 ;: vertically movable and sealed by a stuffing box l in the gas hood m. To safely guide the flushing head, a guide rod n is used below the flushing head, which is connected to the pipe i by a bracket o and is guided in a frame 1) in the lower part of the digester tank.
The flushing head g is attached to a pipe socket r connected to the pump and introduced into the digester tank by a flexible hose d.
The flushing head can also be formed from FIG. 3. In these cases, the line pipe s to the flushing head can be rigid. This feed tube is. Introduced from below into the septic tank. The rinsing head g is seated. at the upper end of a pipe t whose diameter is slightly larger than the diameter of the supply pipe s. The pipe t is pushed telescopically over the supply pipe S and sealed off from it at its lower end by a die unit.
To adjust the height of the rinsing head g in the digestion tank, a rod v is used, which is attached to the upper end of the rinsing head g and can transfer the desired rotary motion to the rinsing head at any time. The rod a is again passed through the gas hood h by means of a seal 1. The connection of the flushing head to the pump P is the same as in FIG. 2.
If the floating ceiling is not very strong, the devices according to FIGS. 1 to 3 are also suitable for causing the floating ceiling to dissolve from the center or from above. In any case, the pump and the cross-sections of the flushing head and the connecting lines must be adequately dimensioned. the flushing flow generated must be very strong and no blockages are allowed to occur, even through coarse particles.
At the same time, these means offer the possibility of heating the digester contents to optimal fermentation temperatures (approx. 300 C) or keeping them at this temperature and later discharging the digested sludge for humus recovery.
The heating of the digester contents can (also independently of the prevention or dissolution of a Schwinimschlammdeck) according to Fi; -. 4 causes this. that the digester liquid sucked off by the pump P through the suction line u is passed through a heater in a suitable line, for example a pipe coil x. This consists, for example, of a container y that heats. can be and the with a liquid, e.g. B.
Water, in which the pipe coil x through which the digester fluid flows is embedded. is. The water content of the container y is heated for example by a normal hot water boiler z. Of course, the heating of the coil x can also take place in other ways, for example by means of fire gases, electrical resistance heating or the like. Due to the high flow speed. the liquid in the heating coil x, incrustations are avoided, which make the heat transfer to the heating surfaces difficult.
Of course, in addition to or instead of this heating, other means of heating the digester contents can also be used.
The application of the digested sludge is also a problem in previous systems, which, with a suitable design, can be easily solved with the aid of the device according to the invention. It is sufficient, namely, to turn the flushing head into a suction head with the aid of the same pump device in order to be able to suck off the sludge from every zone of the septic chamber that is accessible to the flushing head. The switching devices required for this are not described in detail here and shown.
In the embodiment according to FIG. 1, it is even sufficient to mount the pump in such a way that its delivery opening b comes to lie in front of the opening of a discharge line A, so that the sludge sucked in by the pump flows directly through the outlet - Main line A is conveyed to the outside. Several discharge pipes A, A1, A.2 can be arranged at different heights, so that sludge of different consistencies can be conveyed to the outside from different zones of the digester.
In the lowest position of the pump a, the soil sludge is sucked in through the pipe f and discharged through A2. In the execution forms according to Figure 2 and 3, the Ent removal of the bottom sludge takes place through the pipes R1.
The further useful treatment of the sludge sucked out of the digester through the lines A, A1 or A2 (Fig. 1) or the line r (Fig. 2) or s (Fig. 3) or finally R, is illustrated in Fig. 5. It is. Here the execution of a digester with a flushing head according to FIG. 3 is based on ge. The sludge sucked in by the pump P is conveyed to a sludge press S arranged above the digester.
This consists, for example, of a pressure screw C arranged in an airtight housing B with a sieve jacket D and liquid return E. The pressed sludge water runs back through return E into the digester, so that the methane bacteria contained in it are also recovered. The sludge is pressed out to a satisfactory consistency and then collected through lines F in the absence of air, for example in liquid manure tanks, from which it can then be brought directly to the field. As a result of the complete air exclusion of the entire system, ammonia losses are avoided.
Of course, the pressed mud can also be used. further additives can be processed into compost.
In the case of larger septic tanks, several of the devices according to FIGS. 1 to 3 can be installed.