Zerkleinerungsvorrichtung und Verfahren zu deren Betrieb Die vorliegende Erfindung betrifft eine Zerkleine rungsvorrichtung mit feststehendem Behälter und minde stens einem in diesem angeordneten Zerkleinerungskör per, sowie ein Verfahren zu deren Betrieb.
Bei den Abwasserreinigungsanlagen, die nach dem Totaloxydationsverfahren arbeiten, ist deren Erfolg weit gehend von der feinsten Zerkleinerung der im anfallen den Abwasser enthaltenen mannigfaltigen Grobstoffen abhängig.
Im konventionellen Grossanlagen für die Abwasser reinigung, welche eine mechanische Vorklärung, eine Belebung und eine Nachklärung aufweisen, passiert das anfallende Abwasser einen Grobrechen, an dem ein Teil der Feststoffe hängen bleibt. Diese werden einem Grob- zerkleinerer zugeführt und gelangen anschliessend in die mechanische Vorklärung. Hier setzen sich die Feststoffe auf den Boden ab.
Die leichten Schwimmstoffe schweben an die Oberfläche und werden mittels Räumervorrichtun- gen und Pumpen in die Faultürme befördert. Hier steigen die leichten Schwimmstoffe wieder an die Oberfläche und bilden eine Decke. Diese ist für die Schlammtrocknung ein bedeutendes Hindernis.
Die vorliegende Erfindung bezweckt, diese Nachteile und insbesondere die Tatsache, dass die verschiedenen Arten von Schlamm keine homogene Masse bilden, sondern einen Teil Feststoffe enthalten, zu beheben.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung zeichnet sich da durch aus, dass der Körper gleit- und drehbar auf dem Behälterboden aufliegend kraftschlüssig mit einem An trieb verbunden ist, welcher den Körper im Kreise herumführt, wobei der Körper sich mindestens radial bezüglich des Behälterbodens um ein vorbestimmtes Mass frei bewegen kann. Das Verfahren zum Betrieb der Zerkleinerungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass man mindestens den Hauptanteil des Feststoffes mit einem Anteil Wasser im Unterteil des Behälters und den Rest im Oberteil des Behälters abzieht.
Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise an hand von Figuren erläutert. Es zeigt: Fig. 1 einen Axialschnitt durch eine Zerkleinerungs vorrichtung gemäss Linie I-1 der Fig. 2, Fig. 2 eine Aufsicht auf die Zerkleinerungsvorrich tung gemäss Fig. 1, mit abgehobenem Deckel, Fig. 3 eine schematisierte Aufsicht analog Fig. 2, mit mehreren im Behälter angeordneten Zerkleinerungsorga nen, Fig. 4 bis 6 ein weiteres Zerkleinerungsorgan mit Antriebskopf, im Aufriss, Seitenriss und in Aufsicht.
Eine Zerkleinerungsvorrichtung, wie diese insbeson dere in Abwasserreinigungsanlagen Verwendung findet, weist einen feststehenden Behälter 1 mit einem Boden 3 und in diesem angeordnete Öffnungen 5 auf, welche, wie aus Fig. 1 ersichtlich, zylindrisch, sich nach aussen stetig oder stufenweise konisch erweiternd oder in diesen Formen kombiniert sein können. Der Behälter 1 ist mit einem im Innern mit Rippen 9 ausgerüsteten Mantel 7 versehen. Das zu behandelnde feststofführende Abwasser gelangt durch einen Einlaufstutzen 11 ins Innere des Behälters 1.
Ein an Scharnieren 15 schwenkbar befestig ter Deckel 13 wird mittels eines Verschlusses 17 auf einen Flansch des Mantels 7 abgespannt. Der Deckel 13 kann jederzeit leicht nach öffnen des Verschlusses 17 in die offene Lage geschwenkt werden. Die sichert einen leichten Zugang ins Innere des Behälters 1.
Eine durch eine Öffnung 19 des Deckels 13 durchge hende Antriebswelle 21 ist an ihrem freien Ende mit einem Arm, gegebenenfalls einem sternförmigen, oder einer Scheibe 23 versehen, welche mit einem oder mehreren Mitnehmerbolzen 25 ausgerüstet ist. Um das zu bearbeitende Gut in den Bereich des Zerkleinerungskör pers zu fördern, kann eine Wendel 27 an der Antriebs welle 21 befestigt sein. Auf dem Boden 3 liegt ein Zerkleinerungskörper 29 mit einer mittigen Öffnung 31 und messerartigen Schneid- und Quetschkanten 33 sowie aussenliegenden Quetsch- und Abschleifkanten 35. Kanä le 37 erlauben das Hin- und Herfliessen des zu behan delnden Gutes.
Dessen Fest- und Schlammstoffe werden an den Kanten 33 und 35 des Körpers 29 zerrieben, zerquetscht, geschnitten, zerdrückt und zerschlagen. Bei drehender Welle 21 wird der Zerkleinerungskörper 29 über die Scheibe 23 und den Bolzen 25 kraftschlüssig mit dieser verbunden und in einer ungefähren Kreisbahn auf der Innenseite des Mantels 7 geführt, wobei, entsprechend dem Durchmesserunterschied zwischen dem Bolzen 25 und der Öffnung 31 der Zerkleinerungskörper 29 sich radial und tangential verschieben kann. Die durch die Drehung des Körpers 29 hervorgerufene Zentrifugalkraft versucht, diesen an den Mantel 7 zu pressen.
Dieser Umfangskontakt mit dem Mantel 7 direkt oder über dazwischenliegendes, zu zerkleinerndes Gut versetzt den Zerkleinerungskörper 29 in Eigenrotation, so dass im Betrieb eine umgesetzmässige, intermittierende Präzes- sionsbewegung des Zerkleinerungskörpers 29 entsteht, welcher seinen Abstand von der Achse der Antriebswelle 21 ebenfalls verändert, so dass eine kombinierte Reib-, Quetsch-, Schleif-, Schlag-, Drück- und Schneidwirkung auf die zu zerkleinernden und zermalmenden Produkte entsteht.
Der Bodendruck des Zerkleinerungskörpers 29 und damit die auf einen Teil des Gutes wirkende Kraft ist abhängig vom Gewicht des Zerkleinerungskörpers 29. Das verarbeitete und zerkleinerte Material strömt durch die Öffnungen 5 im Boden 3 aus der Zerkleinerungsvor richtung aus.
Wenn Feststoffteile nicht sofort zerkleinert werden, so gelangen sie während des Weiterdrehens des Zerklei nerungskörpers 29 immer wieder mit diesem und den festen Wänden des Behälters 1 in Berührung, so dass nach einer gewissen Zeit die Feststoffe derart aufgeteilt sind, dass sie als praktisch homogenes Gemisch durch die Öffnungen 5 abfliessen.
Es ist natürlich auch möglich, wie in Fig. 3 schema tisch dargestellt, anstelle nur eines Zerkleinerungskörpers 29 deren drei zu verwenden, den Arm 23, bzw. die Scheibe, sternförmig auszubilden und mit der entspre chenden Anzahl Bolzen 25 auszurüsten.
Eine weitere Möglichkeit besteht im Einsetzen eines Quetsch- und Schneidbalkens 46 in einen Schlitz 44 eines Antriebskopfes 42, der mit einer Antriebswelle 40 in Verbindung steht. Bei dieser aus den Fig.4 bis 6 ersichtlichen Ausführung liegt der Balken 46 mit entspre chendem Spiel im Schlitz 44, wobei auch hier bei entsprechendem Spiel ein radiales Verschieben des Bal kens 46 gegenüber dem Mantel 7 vorgesehen werden kann.
Im Gegensatz zu den bisher bekanntgewordenen Zerkleinerungsvorrichtungen, welche nicht nur teuer, sondern sehr störanfällig sind und für gewisse Güter bezüglich Zerkleinerungseffekt nicht genügen, besitzt die vorbeschriebene Zerkleinerungsvorrichtung die Eigen- schaft, bei kontinuierlich oder temporär zufliessenden Abwassern, die Feststoffe gleichmässig zu zerkleinern.
Sie erfasst sowohl schwimmendes wie absinkendes, hartes wie leichtes, kurzes wie langfaseriges Mahlgut, wobei die Endteilchengrösse weitgehend durch die Grössen der Öffnungen 5 im Boden 3 des Behälters 1 bestimmt werden.
Versuche haben gezeigt, dass die vorbeschriebene Zerkleinerungsvorrichtung in dieser Bauart auch als Entwässerer verwendbar wird, indem durch die Öffnun gen 5 oder im Behälterunterteil das feststoffangereicherte Schwemmaterial und im Oberteil das abgeschiedene Wasser wegfliessen.