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PATENTANSPRÜCHE
1. Einrichtung zum Entwässern von Abwasserschlamm, dadurch gekennzeichnet, dass ein zu einer Wendel (1) gewundenes Rohr (3) mit praktisch aneinanderliegenden Windungen vorhanden ist, Schlammzufuhrorgane (12) in den zentralen Raum (2) am einen Ende der Wendel (1) einmünden und am andern Ende der Wendel (1) Schlammabfuhrorgane vorhanden sind, wobei die Entwässerung entlang des wendelförmigen Spaltes zwischen den Rohrwindungen erfolgt.
2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel (1) kegelstumpfförmig ausgebildet ist.
3. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (3) beheizt ist, wobei das Heizmedium im Gegenfluss zum Schlamm strömt.
4. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (4, 5) vorhanden sind, mit denen die Wendel ( 1) zusammengepresst oder gespreizt werden kann.
5. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel zum Zusammenpressen oder Spreizen aus mindestens einem doppeltwirkenden Zylinderkolbenaggregat (4) bestehen.
6. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich am unteren Ende der Wendel (1) minde- stens eine Rückschlagklappe (10) befindet.
7. Einrichtung nach Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die kegelstumpfförmige Wendel (1) mit stehender Axe angeordnet ist, und dass der grösste Wendeldurchmesser unten ist.
8. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich am unten angeordneten Eingang der Wendel (1) ein in einem Zylinder in Axialrichtung der Wendel (1) beweglicher Kolben (9) befindet.
9. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel (1) aussen von einem Mantel (6) umgeben ist und dass Mittel zur Durchführung einer Rückspülung vorhanden sind.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Entwässern von Abwasserschlamm.
Für die Verbrennung oder raumsparende Lagerung von Abwasserschlämmen ist es notwendig, dass der Schlamm mög lichst weitgehend entwässert ist. Es sind zwar bereits mehrere Einrichtungen und Verfahren bekannt, mit denen der Wasseranteil des Schlammes vermindert werden kann. Diese haben indessen den Nachteil, dass sie entweder einen hohen apparativen Aufwand erforderten, z.B. durch Verwendung von Zentrifugen oder dass sie im Vergleich zum Platzbedarf nicht leistungsfähig genug waren oder dass sie zum Verstopfen neigten.
Mit der Erfindung soll das Problem gelöst werden, eine Einrichtung zum Schlammentwässern zu schaffen, die einen einfachen Aufbau hat, und eine weitgehende Entwässerung des zugeführten Schlammes ermöglicht.
Die Erfindung mit der dieses Problem gelöst wird ist da durch gekennzeichnet, dass ein zu einer Wendel gewundenes Rohr mit praktisch aneinanderliegenden Windungen vorhanden ist, Schlammzufuhrorgane in den zentralen Raum am einen Ende der Wendel einmünden und am andern Ende der Wendel Schlammabfuhrorgane vorhanden sind, wobei die Entwässerung entlang des wendelförmigen Spaltes zwischen den Rohrwindungen erfolgt.
Dadurch wird eine kontinuierliche Entwässerung des zugeführten Schlammes entlang einer relativ langen Wendellinie erreicht. Da die Bewegung des Schlammes im Innern der Rohrschlange relativ langsam erfolgt, besteht für den Entwässerungsvorgang ausreichend Zeit. Zudem sind im Entwässerungsteil keine einer hohen Abnützung unterliegenden beweglichen Teile vorhanden.
Ferner besteht die Möglichkeit, die Spaltgrösse für den Wasserdurchtritt zu verändern, indem die Wendel durch zuzusätzliche Mittel entweder gespreizt oder zusammengedrückt wird. Ferner besteht die Möglichkeit einer Rückspülung.
Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes #im folgenden erläutert.
Die Figur zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Entwässerungseinrichtung.
Die Einrichtung weist eine Rohrschlange in Form einer kegelstumpfförmigen Wendel 1 mit zentralem Innenraum 2 auf. Die Windungen des Rohres 3 liegen satt gegeneinander an, so dass sich lediglich ein geringer Spalt zwischen benachbarten Rohrwindungen bildet, welcher beispielsweise durch Materialunebenheiten oder dgl. entsteht. Der Aussendurchmesser des untersten Teiles der Wendel beträgt vorzugsweise etwa das 1,5-fach des obersten Wendeldurchmessers. Die Anzahl der Windungen richtet sich nach mehreren Faktoren, unter anderem nach der Art des zu entwässernden Schlammes, des Rohrdurchmessers und des gewünschten Entwässerungs grades, vorzugsweise werden etwa 200 - 400 Windungen vorgesehen.
Am oberen Ende der Wendel greifen zwei sich diametral gegenüberliegende doppeltwirkende Zylinderkolbenaggregate 4 an, die je über einen Halter 5 am äusseren Windungsteil anliegen. Im Innern dieserZylinderkolbenaggregate 4 befindet sich je ein Kolben, der beidseitig durch ein Druckmedium beispielsweise Druckluft oder Drucköl beaufschlagbar ist, so dass also die Wendel entweder zusammengedrückt oder gespreizt werden kann. Anstelle von Zylinderkolbenaggregaten könnten auch rein mechanische Mittel mit Gewindespindeln für den gleichen Zweck verwendet werden. Die Aussenseite der Wendel ist von einem Mantel 6 umgeben, der am untern Ende in einen Auslauf 7 oder in ein Sammelbecken mündet. Das untere Ende der Wendel ist mit einem Gehäuse 8 flüssigkeitsdicht verbunden.
Im Innern dieses Gehäuses 8 befindet sich ein in einer Kolbenkammer 14 auf- und abbeweglicher Kolben 9, der durch einen Pleuel 10 von einem nicht dargestellten Antriebsaggregat zur Ausführung von Hubbewegungen antriebbar ist. Oberhalb des oberen Hubendes des Kolbens 9 befinden sich mehrere Rückschlagklappen 10, die je um Horizontalbolzen schwenkbar sind und einen Rückfluss des durch eine Leitung 12 zugeführten Schlammes verhindern, wenn sich der Kolben 9 aufwärts bewegt. An das obere Ende der Wendel schliesst sich vorzugsweise eine Rohrleitung zur Abfuhr des teilweise entwässerten Schlammes an, der hernach einem Verbrennungsrost zugeführt wird.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende:
Der Abwasserschlamm, welcher beispielsweise Klärschlamm mit etwa 8 % Feststoff sein kann, wird durch eine Rohrleitung 12 der Kolbenkammer 14 zugeführt. Der Kolben 9 bewegt sich sodann nach aufwärts und drückt den Schlamm in Richtung des Pfeiles B in das Innere der kegelstumpfförmigen Wendel hinein. Beim anschliessenden Abwärtshub des Kolbens 9 schliessen sich die Rückschlagklappen 10 und verhindern dadurch einen Rückfluss des sich im Innern der Wendel 1 befindlichen Schlammes. Hernach folgt ein neuer Kolbenhub, so dass der Schlamm im Innern der Wendel 1 schrittweise weiterbefördert wird. Da zwischen den einzelnen Windungen kleine Zwischenräume vorhanden sind, sickert das Wasser durch diese hindurch. Die Zwischenräume sind indessen so klein, dass die Feststoffe zurückgehalten werden.
Zwischen benachbarten Windungen sammelt sich ein Feststoff Rückstand 15 an, der als Filter wirkt und die grösseren Feststoffe zurückhält. Bei der Inbetriebnahme wird dem Schlamm ein poröses Material, beispielsweise Sägespäne zugesetzt, das sich dann vor dem Spalt absetzt und als Filter wirkt.
Während seiner Aufwärtsbewegung wird somit dem Schlamm immer mehr Wasser entzogen und schliesslich am oberen Ende der Wendel abgeführt und beispielsweise einer Schlammverbrennungsanlage zugeführt. Die Flüssigkeit, welche den wendelförmigen Spalt zwischen den Rohrwindungen durchdringt, ist nicht vollständig rein, sondern sie muss weiter geklärt werden. Sie wird unten durch ein Abflussrohr 7 in Richtung des Pfeiles C abgeführt. Es ist auch möglich, ein Sammelbecken mit Überlauf vorzusehen. Für eine allfällige Rückspülung wird in der Gegenrichtung zum Pfeil C unter Druck stehende Flüssigkeit zugeführt, so dass sich die Feststoff-Rückstände 15 ablösen können.
Je nach dem Grad der gewünschten Filterwirkung kann die Wendel mit Hilfe der Zylinderkolbenaggregate entweder gespreizt oder zusammengedrückt werden.
Um den am oberen Ende der Wendel austretenden Schlamm zu erwärmen oder zu trocknen, kann das Innere der Rohrschlange von einem Wärmemedium, z.B. Dampf durchströmt werden, wobei der Einlass oben und der Auslass unten angeordnet wird. Die Wärmezufuhr kann gegebenenfalls so gross gewählt werden, dass ein Teil der noch verbleibenden Wassermenge am obern Ende der Wendel verdampft.
Die kegelstumpfförmige Wendel wird vorzugsweise stehend ausgeführt, wobei der grössere Wendeldurchmesser unten liegt. Es wäre indessen auch möglich, die Wendel liegend oder hängend anzuordnen.
Anstelle eines Kolbens 9 könnte auch eine Pumpe für den Durchfluss des Schlammes durch den Innenraum 2 sorgen.
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PATENT CLAIMS
1. Device for dewatering sewage sludge, characterized in that a pipe (3) wound with a coil (1) with practically adjacent turns is present, sludge supply elements (12) in the central space (2) at one end of the coil (1) open and at the other end of the helix (1) sludge removal organs are present, the dewatering taking place along the helical gap between the pipe turns.
2. Device according to claim 1, characterized in that the helix (1) is frustoconical.
3. Device according to claim 1, characterized in that the tube (3) is heated, the heating medium flowing in counterflow to the sludge.
4. Device according to claim 1, characterized in that means (4, 5) are provided with which the helix (1) can be pressed together or spread.
5. Device according to claim 1, characterized in that the means for compressing or spreading consist of at least one double-acting cylinder piston unit (4).
6. Device according to claim 1, characterized in that there is at least one non-return valve (10) at the lower end of the helix (1).
7. Device according to claims 1 and 2, characterized in that the truncated cone-shaped helix (1) is arranged with a standing axis, and that the largest helix diameter is below.
8. Device according to claim 1, characterized in that at the bottom arranged input of the helix (1) in a cylinder in the axial direction of the helix (1) movable piston (9).
9. Device according to claim 1, characterized in that the helix (1) is surrounded on the outside by a jacket (6) and that means for carrying out a backwashing are available.
The invention relates to a device for dewatering sewage sludge.
For the combustion or space-saving storage of sewage sludge, it is necessary that the sludge is drained as far as possible. A number of devices and methods are already known with which the water content of the sludge can be reduced. However, these have the disadvantage that they either required a high level of equipment, e.g. by using centrifuges or that they were not powerful enough compared to the space requirement or that they tended to clog.
The invention is intended to solve the problem of creating a device for sludge dewatering which has a simple structure and enables extensive dewatering of the sludge supplied.
The invention with which this problem is solved is characterized by the fact that there is a tube wound into a coil with practically adjacent turns, sludge feed elements open into the central space at one end of the coil and at the other end of the coil sludge discharge elements are present, the Dewatering takes place along the helical gap between the pipe turns.
This ensures continuous dewatering of the sludge supplied along a relatively long spiral line. Since the movement of the sludge inside the coil is relatively slow, there is sufficient time for the dewatering process. In addition, there are no moving parts subject to high wear in the drainage part.
There is also the possibility of changing the gap size for the passage of water by either spreading or compressing the helix by additional means. There is also the possibility of backwashing.
An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is explained below with reference to the drawing.
The figure shows a vertical section through a drainage device.
The device has a pipe coil in the form of a truncated cone-shaped helix 1 with a central interior 2. The turns of the tube 3 lie snugly against one another, so that only a small gap is formed between adjacent tube turns, which arises, for example, from material unevenness or the like. The outer diameter of the lowermost part of the helix is preferably about 1.5 times the uppermost helix diameter. The number of turns depends on several factors, including the type of sludge to be dewatered, the pipe diameter and the desired degree of dewatering, preferably about 200-400 turns are provided.
At the upper end of the helix two diametrically opposed double-acting cylinder piston units 4 engage, each of which abuts the outer winding part via a holder 5. Inside each of these cylinder-piston units 4 there is a piston which can be acted upon on both sides by a pressure medium, for example compressed air or pressure oil, so that the helix can either be compressed or spread. Instead of cylinder-piston units, purely mechanical means with threaded spindles could also be used for the same purpose. The outside of the helix is surrounded by a jacket 6, which ends at the lower end in an outlet 7 or in a collecting basin. The lower end of the helix is connected to a housing 8 in a liquid-tight manner.
In the interior of this housing 8 there is a piston 9 which can be moved up and down in a piston chamber 14 and which can be driven by a connecting rod 10 by a drive unit (not shown) for carrying out lifting movements. Above the upper stroke end of the piston 9 there are a plurality of non-return flaps 10 which can each be pivoted about horizontal bolts and prevent the sludge supplied through a line 12 from flowing back when the piston 9 moves upwards. At the upper end of the helix there is preferably a pipeline for the removal of the partially dewatered sludge, which is then fed to a combustion grate.
This device works as follows:
The waste water sludge, which can be sewage sludge with about 8% solids, for example, is fed to the piston chamber 14 through a pipeline 12. The piston 9 then moves upwards and presses the mud in the direction of arrow B into the interior of the frusto-conical spiral. During the subsequent downward stroke of the piston 9, the non-return flaps 10 close and thereby prevent the sludge located inside the coil 1 from flowing back. This is followed by a new piston stroke, so that the sludge inside the coil 1 is gradually conveyed on. Since there are small gaps between the individual turns, the water seeps through them. The gaps are so small that the solids are retained.
A solid residue 15 collects between adjacent turns, which acts as a filter and retains the larger solids. During commissioning, a porous material such as sawdust is added to the sludge, which then settles in front of the gap and acts as a filter.
During its upward movement, more and more water is thus removed from the sludge and finally discharged at the upper end of the helix and fed, for example, to a sludge incineration plant. The liquid that penetrates the helical gap between the pipe windings is not completely pure, but must be clarified further. It is discharged through a drain pipe 7 in the direction of arrow C below. It is also possible to provide a collecting basin with an overflow. For backwashing if necessary, liquid under pressure is supplied in the opposite direction to the arrow C, so that the solid residues 15 can detach.
Depending on the degree of filtering required, the helix can either be expanded or compressed using the cylinder piston units.
In order to heat or dry the sludge emerging at the top of the coil, the inside of the coil can be heated by a heating medium, e.g. Steam are flowed through, the inlet being arranged at the top and the outlet at the bottom. The heat supply can optionally be chosen so large that part of the remaining amount of water evaporates at the upper end of the coil.
The frusto-conical helix is preferably carried upright, the larger helix diameter being at the bottom. However, it would also be possible to arrange the helix lying or hanging.
Instead of a piston 9, a pump could also ensure that the sludge flows through the interior 2.