CH396787A

CH396787A - Verfahren und Vorrichtung zum Sedimentieren von Feststoffe enthaltender Flüssigkeit

Info

Publication number: CH396787A
Application number: CH1312362A
Authority: CH
Inventors: Josef Schick
Original assignee: Siegener Ag Geisweid
Priority date: 1961-11-09
Filing date: 1962-11-09
Publication date: 1965-07-31
Also published as: AT244358B; LU42644A1; GB964477A; US3239066A

Description


  
 



  Verfahren und Vorrichtung zum Sedimentieren von Feststoffe enthaltender Flüssigkeit
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Sedimentieren von Feststoffe enthaltenden Flüssigkeiten.



   Es ist in der Technik der Abwasserreinigung bekannt, dem zu klärenden Abwasser Agglomerierungsoder Flockungsmittel zuzusetzen und den dadurch entstandenen flüssigen Schlamm in ein Absetzbecken einzuführen, in dem sich die Feststoffteilchen auf Grund ihres höheren spezifischen Gewichtes im Lauf einer gewissen Zeit vom Wasser trennen. Gewöhnlich wird dieser Trennvorgang noch in irgendeiner Weise   mechanisch - z.    B. durch Rühren - unterstützt.



   Die Nachteile dieser bekannten Verfahren und der zu ihrer Ausführung entwickelten Vorrichtungen bestehen vor allem darin, dass der sedimentierte Schlamm auf einer grossen Oberfläche mit dem dar über befindlichen Wasser in Verbindung steht, so dass infolge unvermeidbarer Bewegung des Wassers immer wieder ein Aufwirbeln und erneutes Vermischen der abgesetzten Feststoffe mit dem Wasser erfolgt. Infolgedessen bedarf es bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen eines beträchtlichen Zeitaufwandes, um zu einer Trennung des Wassers von den Feststoffen zu kommen, und die Folge davon sind wiederum raumaufwendige Anlagen und dementsprechend hohe Anlagekosten.



   Schliesslich ergaben sich weitere Nachteile daraus, dass mit den bekannten Anlagen das Abscheiden derjenigen Feststoffe kaum möglich war, die spezifisch leichter als Wasser sind und daher im Wasser nach oben schwimmen; und dass vor allem die im Absetzgefäss sedimentierten Feststoffe nur ungenügend eingedickt waren und noch einen sehr hohen Wassergehalt aufwiesen.



   Bei dem vorliegenden Verfahren, bei dem die Feststoffe enthaltende Flüssigkeit in ein Absetzgefäss eingeführt wird, aus dem die geklärte Flüssigkeit am oberen Ende und die sedimentierten Feststoffe am Boden abgezogen werden, sind die oben geschilderten Nachteile erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass der Trübe Flockungsmittel so kurz vor dem Einlauf in einen mittleren Abschnitt des Absetzgefässes zugesetzt werden, dass das Ausflocken der Feststoffe in dem Absetzgefäss erfolgt, und dass der hierauf im Absetzgefäss aufsteigenden Flüssigkeit ein sich ständig vergrössernder Raum zur Verfügung gestellt wird, während die Feststoff-Flocken in einen relativ engen   Gefäss abschnitt    von grosser Höhe bei gleichbleibendem Querschnitt absinken, in dem sie auf Grund ihres Eigengewichtes zunehmend eindicken.

   Es wurde festgestellt, dass durch das Ausflocken der Feststoffe   i n    dem Absetzgefäss eine ausserordentlich wirksame Trennung und günstige Führung der Feststoffe erzielt wird, und dass die Feststoffe anschliessend in dem hohen, beispielsweise rohrförmigen unteren Gefässabschnitt infolge ihres Eigengewichtes zunehmend eindicken, wobei es infolge des relativ engen Querschnitts des unteren Gefässabschnitts nicht zu einer erneuten Vermischung der Feststoffe mit dem dar über befindlichen Wasser kommt, weil die Berührungsfläche nur klein ist.



   Durch die nach oben hin zunehmende Vergrösserung des der aufsteigenden Flüssigkeit zur Verfügung gestellten Raumes wird eine zunehmende Beruhigung des Wassers erzielt, aus dem sich die dann noch verbliebenen Feststoffanteile leicht abscheiden.



   Der zuletzt genannte Vorteil wird noch dadurch unterstützt, dass vorzugsweise die aufsteigende Flüs  sigkeit derart umgelenkt wird, dass sich schwimmfä hige Feststoffe absondern und mitgerissene Feststoff
Flocken absetzen können, während die im unteren engen Gefässabschnitt absinkenden Feststoff-Flocken getrennt von der dort abgeschiedenen aufsteigenden
Flüssigkeit geführt werden. Die noch schwimmfähi gen Feststoffe werden im allgemeinen in den Einlauf für die Trübe zurückgeführt.



   Vorzugsweise wird die das Absetzgefäss durch laufende Flüssigkeitsmenge durch den Trübungsgrad der ablaufenden Flüssigkeit gesteuert, während die
Austragungsgeschwindigkeit der sedimentierten Fest stoffe durch die Höhe des Feststoffspiegels im engen
Gefässabschnitt gesteuert wird.



   Das zur Ausführung des beschriebenen Verfah rens vorgesehene Absetzgefäss mit einem oberen Ab schnitt, in dem die Trennung von Flüssigkeit und Wasser stattfindet, und an dessen oberem Ende ein Auslass für die geklärte Flüssigkeit vorgesehen ist, mit   einem    darunter befindlichen Abschnitt zum Sammeln der Feststoffe, an dessen unterem Ende ein Auslass für die Feststoffe vorgesehen ist, und mit einem Einlass für die Trübe, ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass durch den Einbau von
Leittrichtern und umgekehrt angeordneten trichterförmigen Glocken im oberen   Gefäss abschnitt    der Raum nach oben hin zunimmt, den die Flüssigkeit, welche durch den in der Nähe des unteren Endes des oberen Abschnittes angeordneten Einlass einläuft, durchströmt;

   und dass der Abschnitt zum Sammeln der Feststoffe dem oberen Abschnitt gegenüber eng und hoch ausgebildet ist und über seine Höhe gleichbleibenden Querschnitt besitzt.



   Um das bevorzugte Umlenken der aufsteigenden Flüssigkeit im oberen Gefässabschnitt zu bewirken, sind vorzugsweise die Glocken und die Leittrichter derart abwechselnd übereinander angebracht, dass zwischen ihnen ringförmige Durchlässe mit abwechselnd grösseren und kleineren Durchmessern bestehen. Zur getrennten Führung der im engen unteren   Gefäss abschnitt    absinkenden Feststoff-Flocken von der dort aufsteigenden Flüssigkeit ist ein von oben in den Abschnitt zum Sammeln der Feststoffe ragender, an sich bekannter Feststoff-Leittrichter vorgesehen.



   In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Absetzgefässes dargestellt, mit dem das erfindungsgemässe Verfahren wirkungsvoll ausgeführt werden kann.



   Durch den Zulauf 1 im mittleren Abschnitt des Absetzgefässes 12 fliesst diesem trübes Abwasser zu, welchem kurz vor dem Einlauf Fällungs- und Flokkungsmittel zugesetzt worden sind. Die Trübe gelangt in den höchsten Teil des Flockungsraumes a. Hier bilden sich die Schlammflocken, die in den Schlammleittrichter 11 absinken und sich anschliessend in dem Unterteil b des unteren Abschnitts des Absetzgefässes absetzen, wo sie einen konsistenten Schlamm bilden. Zwischen dem Schlammleittrichter 11 und dem Aussenmantel des unteren Abschnitts des Absetzgefässes 12 ist ein Zwischenraum c vorhanden, in dem das Wasser, das durch den sich absetzenden Schlamm verdrängt wird, in den oberen Abschnitt des Absetzgefässes aufströmen kann, ohne dass das nach oben strömende Wasser gegen die sich absetzen den Flocken fliesst und diese wieder mit nach oben trägt.

   Diejenigen Flocken, die trotzdem mit dem auf steigenden Wasser in den oberen Teil auftreiben, gelangen durch die erfindungsgemässe Anordnung der Einbauten und die erfindungsgemässe Form des Gehäusemantels in die Räume   d    e, f und g, wo sie sich infolge der dort herrschenden Bedingungen und infolge der Umlenkung des Wassers auf Grund der unterschiedlichen Durchmesser der zwischen den Glokken 2 und 4 und den Leittrichtern 7 und 8 gebildeten ringförmigen Durchlässe absetzen können. Schwimmfähige Schlammbestandteile werden durch die Aus  senflächen    der Trichter 6 und 7 in den Raum   h    abgelenkt, und der sich auf der Wasseroberfläche ansammelnde Schwimmschlamm wird über den Überlauf 10 von Zeit zu Zeit abgelassen oder wieder der durch 1 einlaufenden Trübe zugesetzt.



   Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Einbauten im Absetzgefäss wird dem Abwasser vom Eintritt 1 bis zum Überlauf 9 ein sich stetig vergrössernder Raum zur Verfügung gestellt, wodurch eine zunehmende Beruhigung eintritt. Diese Beruhigung kann zusätzlich noch durch das Einsetzen von einem oder mehreren gelochten Blechen, in der Zeichnung mit 8 bezeichnet, gefördert werden. Oberhalb des Beruhigungsbleches 8 wird das geklärte Wasser im Raum i durch den Überlauf 9 abgeleitet.



  Die Rohrleitungen 3 und 5 dienen zur Entlüftung der Glocken 2 und 4.



   Aus der Darstellung des erfindungsgemässen Absetzgefässes ist ersichtlich, dass der untere Abschnitt der   Vorrichtung - verglichen    mit dem gedrungenen Oberteil - lang bzw. hoch und schmal bzw. eng ausgebildet ist. Dies führt zu einer wirksamen Sedimentation bei weitgehender Entwässerung des Sedimentes. Der eingedickte Schlamm wird am Schlammaustritt 13 abgezogen. Bei der erfindungsgemässen Arbeitsweise muss darauf geachtet werden, dass der Schlammspiegel nicht zu weit absinkt und stets in etwa der halben Höhe des unteren Gehäuseabschnittes gehalten wird. Durch den Einbau von Schaugläsern lässt sich dieses Ziel in einfachster Weise erreichen; der Schlammspiegelstand kann aber auch direkt die Ablaufmenge steuern.



   Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung gegenüber bekannten Absetzverfahren und -vorrichtungen besteht in der Gewinnung von weitgehend entwässerten Sedimenten, wodurch die nachfolgende weitere Eindickung mit erheblich geringerem Aufwand an Energie, Material und Platz erfolgen kann.



   Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemässen Konstruktion liegt darin, dass im Verhältnis zu Absetzanlagen herkömmlicher Art die Vorrichtung klein gehalten werden kann, weil die Aufenthaltsdauern der meisten Trüben bis zur Klärung in der erfindungsgemässen Vorrichtung nur etwa 5 Minuten betragen,  was einer Raum-Zeit-Ausbeute von   12 Vol/Vol/h    entspricht. Die Anlagekosten verringern sich dadurch.



   Auch die Wirksamkeit der erfindungsgemässen Verfahren und Vorrichtung hinsichtlich des Kläreffekts erfährt gegenüber dem Stand der Technik eine Verbesserung. Versuche haben ergeben, dass Abwässer, welche erfindungsgemäss bearbeitet wurden, im Höchstfalle noch   75 mg/l    abfiltrierbare Feststoffe enthielten. Dieses günstige Ergebnis ist vor allem auf die gesonderte Abführung des Schwimmschlammes und auf die besondere Formgebung des Gehäuses und die Art und Anordnung der Einbauten zurückzuführen.



   Verfahren und Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung können für Abwässer der verschiedensten Herkunft Verwendung finden. So wurden Abwässer kommunaler Herkunft, solche aus Gerbereien und Lederfabriken, aus der Altpapieraufbereitung, aus Beizereien der Hüttenindustrie, Abwässer von Kohlenzechen, der Zellstoffindustrie und die chemischer Fabriken mit bestem Erfolg sedimentiert.



  Durch diese vielseitige Anwendbarkeit vermindern sich die Entwicklungs- und Konstruktionskosten, was sich besonders bei grossen Anlagen günstig auf die erforderlichen Investitionen auswirkt.



   Durch die Möglichkeit der kontinuierlichen Arbeitsweise bei automatischer Regelung der Beschickung und Austragung erfordert das erfindungsgemässe Absetzgefäss nur geringe Überwachung und Betriebskosten.

Claims

PATENTANSPRUCH 1 Verfahren zum Sedimentieren von Feststoffe enthaltender Flüssigkeit durch Einführen in ein Absetzgefäss, aus dem die geklärte Flüssigkeit am oberen Ende und die sedimentierten Feststoffe am Boden abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Trübe Flockungsmittel so kurz vor dem Einlauf in einen mittleren Abschnitt des Absetzgefässes zugesetzt werden, dass das Ausflocken der Feststoffe in dem Absetzgefäss erfolgt, und dass der hierauf im Absetzgefäss aufsteigenden Flüssigkeit ein sich ständig vergrössernder Raum zur Verfügung gestellt wird, während die Feststoff-Flocken in einen relativ engen Gefässabschnitt von grosser Höhe bei gleichbleibendem Querschnitt absinken, in dem sie aufgrund ihres Eigengewichtes zunehmend eindicken.

UNTERANSPRÜCHE 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass die aufsteigende Flüssigkeit derart umgelenkt wird, dass sich schwimmfähige Feststoffe absondern und mitgerissene Feststoff-Flocken absetzen können.

2. Verfahren nach Patentanspruch I und Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im engen Gefässabschnitt absinkenden Feststoff-Flocken getrennt von der dort abgeschiedenen, aufsteigenden Flüssigkeit geführt werden.

3. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die das Absetzgefäss durchlaufende Flüssigkeitsmenge durch den Trübungsgrad der ablaufenden engen Gefässeabschnitt gesteuert wird.

4. Verfahren nach Patentanspruch und den Unteransprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragungsgeschwindigkeit der sedimentierten Feststoffe durch die Höhe des Feststoffspiegels im engen Gefässabschnitt gesteuert wird.

5. Verfahren nach Patentanspruch I und den Unteransprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die schwimrnfähigen Feststoffe in den Einlauf für die Trübe zurückgeführt werden.

PATENTANSPRUCH II Absetzgefäss zur Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, mit einem oberen Abschnitt, in dem die Trennung von Flüssigkeit und Wasser stattfindet und an dessen oberem Ende ein Auslass für die geklärte Flüssigkeit vorgesehen ist, mit einem darunter befindlichen Abschnitt zum Sammeln der Feststoffe, an dessen unterem Ende ein Auslass für die Feststoffe vorgesehen ist, und mit einem Einlass für die Trübe, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Einbau von Leittrichtern (6, 7) und umgekehrt angeordneten trichterförmigen Glocken (2, 4) im oberen Gefässabschnitt der Raum nach oben hin zunimmt, den die Flüssigkeit, welche durch den in der Nähe des unteren Endes des oberen Abschnittes angeordneten Einlass (1) einläuft, durchströmt;

und dass der Abschnitt zum Sammeln der Feststoffe dem oberen Abschnitt gegenüber eng und hoch ausgebildet ist und über seine Höhe gleichbleibenden Querschnitt besitzt.

UNTERANSPRÜCHE 6. Absetzgefäss nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass ein von oben in den Abschnitt zum Sammeln der Feststoffe ragender Feststoff-Leittrichter (11) vorgesehen ist.

7. Absetzgefäss nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Glocken (2, 4) und die Leittrichter (6, 7) derart abwechselnd übereinander angebracht sind, dass zwischen ihnen ringförmige Durchlässe mit abwechselnd grösseren und kleineren Durchmessern bestehen.