CH637844A5

CH637844A5 - Process and device for emptying a gravity separator for light and/or suspended matter

Info

Publication number: CH637844A5
Application number: CH1259078A
Authority: CH
Inventors: Guenter Diefenbach
Original assignee: Passavant Werke
Priority date: 1978-01-02
Filing date: 1978-12-11
Publication date: 1983-08-31
Also published as: FR2413111B1; DE2800036C2; BE873185A; NL7812575A; FR2413111A1; DE2800036A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entleeren eines Schwerkraftabscheiders für Leicht- und/oder Sinkstoffe, bei dem die im Abscheider abgesonderte Schicht bzw. Schichten der Leicht- und/oder Sinkstoffe aufgerissen und verwirbelt und der Abscheider anschliessend leergepumpt wird.

Mit diesem aus DE-PS 2 003 565 bekannten Verfahren kann durch Aufreissen und Verwirbeln der abgesonderten Schicht der Abscheiderinhalt für das anschliessende Entleeren homogenisiert werden. Dieses Aufreissen und Verwirbeln kann vorzugsweise durch Einführen von Flüssigkeitsstrahlen in den Abscheider, insbesondere unmittelbar in die abgesonderte Schicht selbst, durchgeführt werden, wobei diese Flüssigkeitsstrahlen gemäss DE-OS 2 555 136 durch eine in der abgesonderten Schicht mündende und vorzugsweise horizontal verfahrbare Düse erzeugt werden können. Mit diesem bekannten Verfahren wird durch das vorherige Aufreissen und Verwirbeln der abgesonderten Schicht verhindert, dass bei der anschliessenden Entleerung diese Schicht sich ungestört auf den Boden des Abscheiders absetzt und als Rückstand im Abscheider verbleibt. Das bisher übliche mühsame Ausschöpfen des Abscheiders wird somit durch ein bequemes und rückstandsfreies Leerpumpen ersetzt.

Insbesondere bei grossen Abscheidern und/oder bei sparsam dimensionierter Pumpe dauert das Leerpumpen des Abscheiders eine beträchtliche Zeit, und je nach der Beschaffenheit der abzuscheidenden Leicht- oder Sinkstoffe kann es vorkommen, dass während dieses Leerpumpens die zuvor aufgerissene und verwirbelte Leicht- oder Sinkstoffschicht sich teilweise erneut bildet und dass deshalb von der Pump-

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Wirkung nicht erfasste Rückstände im Abscheider verbleiben.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Verfahren der angegebenen Art so zu verbessern, dass ein rückstandsfreies Leerpumpen des Abscheiders ohne erneutes Aufschwimmen oder Absetzen der zuvor aufgerissenen und verwirbelten Schicht gewährleistet ist.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass man zusätzlich zu dem Aufreissen und Verwirbeln der abgesonderten Schicht bzw. Schichten den gesamten Inhalt des Abscheiders in eine das erneute Absondern der Leicht- oder Sinkstoffe verhindernde Umwälzbewegung versetzt und diese Umwälzbewegung während des Leerpumpens aufrechterhält.

Wenn man nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung eine Umwälzbewegung erzeugt, die im Bereich der abgesonderten Schicht stark verwirbelt ist und in den übrigen Bereichen des Abscheiders im wesentlichen wirbelfrei ist, dann kann diese Bewegung gleichzeitig das Aufreissen und Verwirbeln der Schicht bewirken, so dass man hierfür keine besonderen Einrichtungen benötigt. Die Umwälzbewegung kann vorzugsweise als horizontale Rotationsbewegung im Abscheider, insbesondere durch tangential eingeleitete Flüssigkeitsstrahlen, erzeugt werden, und ihre Verwir-belung im Bereich der abgesonderten Schicht kann durch Störung, Ablenkung oder Einengung der Strömung und/ oder durch Einleiten eines oder mehrerer Flüssigkeitsstrahlen direkt in die abgesonderte Schicht oder unmittelbar darüber oder darunter bewirkt werden, wobei man zusätzlich die Eintrittsstellen der Flüssigkeitsstrahlen in Bewegung halten kann.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsge-mässen Verfahrens mit mindestens einem Abscheiderbehälter, an dem ausser der Zuleitung für die zu reinigende Flüssigkeit und der Abzugsleitung für die gereinigte Flüssigkeit eine mit Pumpe versehene Entleerungsleitung im Bodenbereich sowie mindestens ein Zuleitungsrohr zur Erzeugung eines Flüssigkeitsstrahls angeschlossen ist, ist gemäss der Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheiderbehälter runden Querschnitt hat und dass das oder jedes Zuführungsrohr tangential in den Behälter mündet.

Weitere vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 und 2 zeigen eine erste Ausführungsform eines Leichtflüssigkeitsabscheiders in Seitenansicht und in Draufsicht.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform eines Abscheiders für Leicht- und Sinkstoffe im Längsschnitt.

Fig. 4 zeigt im Grundriss eine weitere, aus Fettabscheider und vorgeschaltetem Schlammfang bestehende Ausführungsform.

Der in Fig. 1 und 2 dargestellte Leichtstoffabscheider (z.B. Benzin-, Öl- oder Fettabscheider) besteht aus einem zylindrischen Behälter 1, an dem im oberen Bereich ein Zulaufstutzen 3 für das mit Benzin, Öl oder Fett verunreinigte Abwasser und diametral gegenüber ein Ablaufstutzen 5 für das gereinigte Wasser angeschlossen sind. Der Behälter 1 ist so gross bemessen, dass das Wasser in ihm eine ausreichende Verweildauer hat, so dass die darin enthaltenen Leichtflüs-sigkeitsanteile nach oben aufsteigen und sich in einer Schicht 7 an der Oberfläche ansammeln können. Eine Tauchwand 9 verhindert, dass Leichtflüssigkeit aus der Schicht 7 in den Ablaufstutzen 5 gelangt. In der oberen Wand des Behälters 1 befindet sich eine durch einen Deckel 11 verschlossene Zugangsöffnung 13 für Inspektion und Reinigung.

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Im Bodenbereich des Behälters 1 ist eine Entleerungsleitung 15 angeschlossen, und zwar über ein erweitertes, einen Schlammsumpf bildendes Übergangsstück 17. Der Behälter 1 hat einen zur Entleerungsleitung 15 hin schräg abfallenden Boden 19, so dass sich die Entleerungsleitung 15 an der tiefsten Stelle des Behälters 1 befindet.

Im Bereich der sich bildenden Leichtflüssigkeitsschicht 7 ist an dem Behälter 1 eine Zuführungsleitung 21 für die Zuführung von Aufwirbelungs- und Spülflüssigkeit angeschlossen. Diese Aufwirbelungs- und Spülflüssigkeit kann aus einer Frischwasserleitung kommen, sie kann aber auch unmittelbar dem Abscheiderbehälter 1 oder z. B. einem vorgeschalteten Schlammfang oder dgl. entnommen werden, so dass kein Frischwasser benötigt wird. Für das Entleeren des Behälters 1 und das Zuführen der Spülflüssigkeit können an die Entleerungsleitung 15 und die Zuführungsleitung 21 jeweils eine Pumpe angeschlossen sein, wobei auch eine einzige, mittels geeigneter Ventile zu- und abschaltbare Pumpe beide Aufgaben übernehmen kann (Pumpe, Leitungen und Ventile sind der Einfachheit halber nicht dargestellt).

Die Entleerungsleitung 15 und die Zuführungsleitung 21 sind, wie aus Fig. 2 ersichtlich, an den Behälter 1 tangential angeschlossen, und zwar derart, dass die Zuführungsrichtung und die Abflussrichtung den gleichen Drehsinn bezüglich der Behälterachse haben.

Im schlammsumpfartigen Übergangsstück 17 der Entleerungsleitung 15 ist eine schwenkbare Klappe 23 gelagert, die mittels eines Handgriffs 25 um eine Achse 27 geschwenkt werden kann. Diese Klappe kann geschwenkt werden aus einer Stellung a, in der sie den Zugang zur Entleerungsleitung völlig freigibt, in eine Stellung b, in der sie den Zulauf zur Entleerungsleitung 15 absperrt und etwa tangential zur Behälterwand 1 verläuft, und eine Stellung c, in der sie in den Behälter hineinragt. Im normalen Abscheidebetrieb befindet sich die Klappe 23 in der Stellung b.

Wenn sich eine Leichtflüssigkeitsschicht 7 von ausreichender Stärke gebildet hat, oder auch in vorgeschriebenen Abständen, muss der Behälter entleert werden. Hierzu wird zunächst über die Leitung 21 ein kräftiger Strahl einer Spül-flüssigkeit unmittelbar in die Schicht 7 eingeleitet und die Schicht 7 hierdurch aufgerissen und verwirbelt. Dies ist besonders wichtig bei zäh- oder dickflüssigen Schichten, z. B. Öl oder Fett, um ein einwandfreies Leerpumpen zu ermöglichen. Durch die tangentiale Einleitung der Spülflüssigkeit über die Leitung 21 wird aber ausserdem erreicht, dass der gesamte Behälterinhalt in eine Rotationsbewegung versetzt wird, wie dies durch die Pfeile angedeutet wird. Diese Rotationsbewegung ist weitgehend wirbelfrei, mit Ausnahme des Bereichs der Schicht 7, wo durch das direkte Einleiten der Spülflüssigkeit kräftige Wirbel erzeugt werden. Falls es sich um einen Abscheider handelt, bei dem sich im Betrieb ausser der Leichtstoffschicht 7 auch auf dem Boden eine abgesetzte Schicht von Sinkstoffen bildet, ist es wünschenswert, auch diese aufzuwirbeln, d.h. auch im Bodenbereich eine verwir-belte Strömung zu erzeugen. Hierzu wird die Klappe 23 in die Stellung c eingestellt, in der sie als Ablenk- und Störkörper wirkt und die Rotationsströmung im Bodenbereich verwirbelt. Hierdurch werden am Boden abgesetzte Schlammteilchen wieder hochgewirbelt.

Nachdem auf diese Weise der gesamte Abscheiderinhalt durchmischt und in eine Rotationsströmung versetzt worden ist, kann das Entleeren beginnen, indem die Klappe 23 in die Stellung a gebracht wird und die an die Entleerungsleitung 15 angeschlossene Pumpe eingeschaltet wird. Aufgrund der tangentialen Anordnung der Entleerungsleitung 15 bleibt dabei die Rotationsströmung im Behälter 1 während des ganzen Entleerungsvorgangs erhalten, auch nachdem die Zuführung des Spülflüssigkeitsstrahls über die Leitung 21

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aufgehört hat. Deshalb können sich die zuvor verwirbelten Leicht- oder Sinkstoffe während des Entleerungsvorgangs nicht erneut absondern, und man erzielt eine rückstandsfreie Entleerung des Behälters 1.

Fig. 3 zeigt einen Abscheider, der ebenfalls einen Behälter 1, einen Zulaufstutzen 3, einen Ablaufstutzen 5 und eine Tauch wand 9 aufweist. Im Betrieb bildet sich eine Leichtflüssigkeitsschicht 7 und eine Sinkstoffschicht (Schlamm oder dgl.) 29. An einem zentrisch entlang der Behälterachse angeordneten Zulaufrohr 31 ist mittels eines Drehlagers 33 ein drehbarer Rohrstutzen 35 gelagert, von dem rechtwinklig zur Achse und diametral zueinander zwei Rohrarme 37, 39 ausgehen, die nach oben bzw. unten abgewinkelt sind und an ihrem Ende jeweils eine tangential gerichtete Düse 43,45 zur Erzeugung je eines kräftigen Flüssigkeitsstrahls tragen, wobei diese Düsen tangential zur Behälterachse gerichtet sind und unmittelbar in die Leichtstoffschicht 7 bzw. Sinkstoffschicht 29 oder knapp unter bzw. über dieser Schicht angeordnet sind. Im Bodenbereich des Behälters ist die Entleerungsleitung 15 angeschlossen.

Soll der Behälter entleert werden, so wird über das Zulaufrohr 31 Wasser den Rohrarmen 37, 39 zugeführt, so dass die aus den Düsen 43,45 austretenden Strahlen die Leichtstoffschicht 7 und Sinkstoffschicht 39 aufreissen und kräftig verwirbeln. Ausserdem werden die Rohrarme 37, 39 durch den Rückstoss der Strahlen in Drehung versetzt, so dass sie eine Rührwirkung ausüben und allmählich den gesamten Inhalt des Behälters 1 in eine Rotationsströmung versetzen. Diese Rotationsströmung verhindert während des anschliessenden Leerpumpens, dass sich die verwirbelten Leicht- und SinkstofFschichten erneut bilden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 4 ist der Leichtstoffabscheider im wesentlichen gleich der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ausgebildet, d.h. mit zylindrischem Behälter 1, Schrägboden 19, Tauchwand 9, Ablaufstutzen 5, s Übergangsteil 17, schwenkbarer Klappe 23 sowie tangential angeschlossener Zuführungsleitung 21 für Aufwirbelungs-flüssigkeit. Dem Leichtstoffabscheider ist jedoch ein ebenfalls zylindrisch ausgebildeter Schlammfang 50, d.h. ein Schwerstoffabscheider, vorgeschaltet, in den der Zulaufstut-io zen 3 mündet und aus dem die Flüssigkeit über eine Überlaufkante in den Leichtstoffabscheider übertreten kann. Der Übergangsteil 17 ist auch an den Schlammfang 50 angeschlossen, wobei die Klappe 23 zusätzlich zu den anhand Fig. 2 beschriebenen Stellungen a, b, c auch eine die Verbin-ls dung zum Schlammfang 50 absperrende Stellung 23d einnehmen kann.

An den Übergangsteil 17 ist eine Pumpe 52 angeschlossen, die druckseitig über ein Mehrwegeventil 54 wahlweise mit der Zuführungsleitung 21 zum Behälter 1, mit einer Zu-20 führungsleitung 56 zum Schlammfang oder mit einer Wegförderleitung 58 verbindbar ist. Die in den Behälter 1 und den Schlammfang 50 mündenden Leitungen 21, 56 sind tangential eingerichtet, so dass bei Betrieb der Pumpe 52 und entsprechender Einstellung des Mehrwegeventils 54 der In-25 halt entweder des Behälters 1 oder des Schlammfangs 50 in Rotation entsprechend den Pfeilen 59 bzw. 60 versetzt werden kann, die so ausgerichtet ist, dass sie ohne Störung (falls nicht die Klappe 23 in ihre Ablenkstellung gebracht ist) in den Übergangsteil 17 übergeht.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Verfahren zum Entleeren eines Schwerkraftabscheiders für Leicht- und/oder Sinkstoffe, bei dem die im Abscheider abgesonderte Schicht bzw. Schichten der Leicht-und/oder Sinkstoffe aufgerissen und verwirbelt und der Abscheider anschliessend leergepumpt wird, dadurch gekennzeichnet, dass man zusätzlich zu dem Aufreissen und Verwir-beln der abgesonderten Schicht bzw. Schichten den gesamten Inhalt des Abscheiders in eine das erneute Absondern der Leicht- und/oder Sinkstoffe verhindernde Umwälzbewegung versetzt und diese Umwälzbewegung während des Leerpumpens aufrechterhält.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man eine Umwälzbewegung im Abscheider erzeugt, die im Bereich der abgesonderten Schicht in einem für das Aufreissen und Verwirbeln der Schicht ausreichenden Masse verwirbelt und in den übrigen Bereichen des Abscheiders im wesentlichen wirbelfrei ist.

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PATENTANSPRÜCHE

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umwälzbewegung als horizontale Rotationsbewegung im Abscheider erzeugt.

4. Verfahren nach Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die Rotationsbewegung im Bereich der abgesonderten Schicht durch Ablenkung, Störung oder Einengung verwirbelt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umwälzbewegung durch tangentiales Einführen eines Flüssigkeitsstrahls oder mehrerer Flüssigkeitsstrahlen in den Abscheider erzeugt, wobei der oder mindestens ein Flüssigkeitsstrahl in die abgesonderte Schicht oder unmittelbar darunter oder darüber eingeführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass man auch das Leerpumpen des Abscheiders tangential in gleichem Drehsinn wie das Einführen der Flüssigkeitsstrahlen vornimmt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Flüssigkeitsstrahlen in verschiedener Höhe eingeführt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass man die Eintrittsstellen der Flüssigkeitsstrahlen durch den Abscheider mindestens im Bereich der abgesonderten Schicht bewegt.

9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit mindestens einem Abscheiderbehälter, an dem ausser der Zuleitung (3) für die zu reinigende und der Abzugsleitung (5) für die gereinigte Flüssigkeit eine mit Pumpe (54) versehene Entleerungsleitung (15) im Bodenbereich sowie mindestens ein Zuführungsrohr zur Erzeugung eines Flüssigkeitsstrahls angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Abscheiderbehälter (1) runden Querschnitt hat und dass das oder jedes Zuführungsrohr (21, 37, 39) tangential in den Behälter mündet.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Entleerungsleitung (15) tangential und im gleichen Drehsinn wie das Zuführungsrohr (21) an den Behälter (1) angeschlossen ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Entleerungsleitung (15) über eine einen Schlammsumpf bildende Erweiterung (17) an den Behälter (1) tangential angeschlossen ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass im Bodenbereich und/oder im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche im Abscheiderbehälter (1) ein oder mehrere Ablenkkörper (23) zum Verwirbeln der Umwälzströmung angeordnet sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablenkkörper im Bodenbereich als schwenkbare Klappe (23) im Bereich der Entleerungsleitung (15) ausgebildet ist und in eine die Mündung der Entleerungsleitung (15) verschliessende, eine sie freigebende und eine in den Behälterquerschnitt ragende Stellung einstellbar ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Zuführungsrohr (37, 39) als ein um die Behälterachse drehbarer, an eine zentrale Zuleitung (31) angeschlossener Rohrarm mit mindestens einer tangential zur Achse angeordneten Strahlaustrittsdüse (43, 45) ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zwei oder mehr Rohrarme (37,39) mit im gleichen Drehsinn angeordneten Strahldüsen (43,45) angeordnet sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Strahldüse (45) im Bodenbereich und mindestens eine Strahldüse (43) im oberen Bereich des Behälters (1) angeordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rohrarm (37, 39) frei drehbar und durch den Rückstoss des erzeugten Strahls angetrieben ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass zwei im Querschnitt runde Abscheiderbehälter für Sinkstoffabscheidung, d.h. Schlammfang, und Leichtflüssigkeitsabscheidung nebeneinander angeordnet sind, dass eine gemeinsame Entleerungsleitung über eine einen schlammsumpfbildende Erweiterung (17) an beide Behälter tangential angeschlossen ist und dass mittels einer schwenkbaren Klappe (23) das Verhältnis der aus den Behältern ablaufenden Flüssigkeitsmengen steuerbar ist.