CH666826A5 - Sepg. gravel and sand from organic residue - in dredged material by classifier, hydrocyclone and fluidised bed - Google Patents
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Abstract
Description
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung von Gewässerablagerungen, bestehend aus Sanden und/oder Kiessanden sowie feinteiligeren und/oder leichteren Partikeln, bestehend aus einem Klassierer zur Trennung des Kiesanteils von den Sanden sowie den feinteiligeren und/oder leichteren Partikeln sowie aus einer Transporteinrichtung zur Übergabe der Kiesfraktion in separate Transportsysteme und einer Transporteinrichtung zur Übergabe der Sande sowie der feinteiligeren und/oder leichteren Partikel an eine mechanische Entwässerungsstation. The invention relates to a device for the treatment of water deposits, consisting of sands and / or gravel sands as well as more finely divided and / or lighter particles, consisting of a classifier for separating the gravel fraction from the sands and the more finely divided and / or lighter particles as well as a transport device for transfer the gravel fraction in separate transport systems and a transport device for transferring the sands as well as the more finely divided and / or lighter particles to a mechanical dewatering station.
Die feinteiligeren und/oder leichteren Partikel, wie Faulschlamm, Schlick und/oder Geschiebe aus Ton und Schluff, enthalten insbesondere organische Bestandteile. The more finely divided and / or lighter particles, such as digested sludge, silt and / or bedding from clay and silt, contain in particular organic components.
In Flüssen, Seen und Häfen treten durch Schadstoffeinleitungen und als Suspension von in den Gewässern transportierten Schwebstoff-Frachten und Geschieben Ablagerungen auf. Solche bereits vorhandenen Ablagerungen und jährlich neu sedimentierende Mengen behindern unter anderem die Schiffahrt durch Untiefen, vergrössern die durch Hochwasser ausgehenden Gefahren und verschlechtern die Qualität des Wassers durch Verminderung des Sauerstoffgehalts. Bisher wurden vorhandene Ablagerungen zur Vermeidung dieser Nachteile sowie zur Verhinderung von ökologisch bedenklichen Verlandungen aus den Gewässern gebaggert und im Aufspülverfahren auf Landflächen (Poldern) gespült. Diese Flächen liegen im wesentlichen in den Uferzonen der Gewässer. Deposits occur in rivers, lakes and harbors as a result of pollutant discharges and as a suspension of suspended matter loads and debris transported in the water. Such pre-existing deposits and new sedimenting quantities annually hinder shipping through shallows, increase the dangers posed by floods and worsen the quality of the water by reducing the oxygen content. So far, existing deposits to avoid these disadvantages and to prevent ecologically questionable silting up have been dredged out of the water and flushed out on land (polders). These areas are essentially in the riparian zones of the water.
Ausreichend grosse, ufernde Ablagerungsflächen sind nicht mehr vorhanden. Die Beseitigung der auszubaggernden Sedimente stellt daher ein grosses Problem dar, insbesondere da aus unterschiedlichen Gründen die Aufspülung landwirtschaftlicher Nutzflächen nicht mehr stattfinden kann. Durch das Defizit an Spülfeldkapazitäten und das Fehlen neuer Beseitigungsverfahren ist eine kritische Situation entstanden. Alle bisherigen Massnahmen mit dem Ziel der Verringerung des Schlamm- oder Schlickanfalls führten zu keinem nennenswerten Erfolg. Sufficiently large, rampant deposition areas are no longer available. The removal of the sediments to be dredged is therefore a major problem, especially since, for various reasons, it is no longer possible to flush agricultural land. A critical situation has arisen due to the lack of sink capacity and the lack of new disposal methods. All previous measures aimed at reducing the amount of sludge or silt have not led to any significant success.
Es ist daher auch bereits versucht worden, die beschriebenen Probleme bei der Beseitigung der auszubaggernden Sedimente zu vermindern und eine von den bisher erforderlichen Spülfeldern unabhängige Schlamm/-Schlickablagerung in wirtschaftlicher Weise zu ermöglichen. Hierzu wurde bereits eine Vorrichtung der eingangs genannten Art mit dem Ziel vorgeschlagen, das Volumen des zu deponierenden Gu tes zu reduzieren (deutsche Gebrauchsmusterschrift 8 303 030). Der zur Erreichung dieses Zieles vorgeschlagene Klassierschritt gestattet aber lediglich die Abtrennung ver gleichsweise grosser Partikel (Kies) aus dem Baggergut. Alle organischen und als Flocken und Schwebeteile vorliegenden Partikel lassen sich jedoch mittels herkömmlicher Methoden von den Sanden nicht abklassieren und verbleiben zu einem vergleichsweise grossen Anteil in der Sandfraktion.Der Sand ist daher für Bauzwecke nicht verwertbar oder muss zusätzlich aufbereitet werden. Umgekehrt verbleiben in der zu entwässernden Fraktion der feinteiligeren und/oder leich teren, insbesondere organische Bestandteile enthaltenden Partikel erhebliche Restmengen an Sanden, welche in der Entwässerungsanlage Erosionsschäden verursachen. Attempts have therefore already been made to reduce the problems described in the removal of the sediments to be dredged and to enable sludge / silt deposition that is independent of the rinsing fields previously required in an economical manner. For this purpose, a device of the type mentioned with the Objective proposed to reduce the volume of the goods to be deposited (German utility model 8 303 030). The one proposed to achieve this goal Classifying step, however, only allows the separation of comparatively large particles (gravel) from the dredged material. All organic and as flakes and floating parts However, particles cannot be classified from the sands using conventional methods and remain to a comparatively large extent in the sand fraction Sand is therefore not usable for construction purposes or has to be treated additionally. Conversely, the more finely divided and / or lighter, in particular organic constituents, remain in the fraction to be dewatered Particles considerable residual amounts of sand, which in the Drainage system cause erosion damage.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Vorrichtung zur Be handlung von Gewässerablagerungen besteht in ihrer un handlichen Grösse, die einen mobilen Einsatz nur nach weit gehender Demontage gestattet. Another disadvantage of the known device for treating water deposits is their un manageable size, which allows mobile use only after extensive dismantling.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die beschrie benen Probleme bei der Beseitigung, insbesondere der Be handlung von Gewässerablagerungen zu beseitigen und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, durch welche die Trennung des Sand- und Kiesanteils von den fein teiligeren und/oder leichteren, insbesondere organische Be standteile enthaltenden Partikeln optimierbar ist; insbeson dere ist es erwünscht, dass der Sand und/oder Kiesanteil nach der Trennung nur noch 2% oder weniger an organischen Verunreinigungen wie Totholz, Algen, Schilf, inkohlte Produkte oder dergleichen aufweist, und/oder dass die die organische Bestandteile aufweisende Fraktion nur möglichst wenige anorganische Bestandteile aufweist, so dass der Sand- und/oder Kiesanteil als Zuschlagstoff sogar für hochwertige Betone und dergleichen einsetzbar wird; weiterhin ist es erwünscht, die mechanische Entwässerung zu verbessern und die Handhabung der Vorrichtung zur Behandlung von Gewässerablagerungen beim mobilen Einsatz, insbesondere für den Strassentransport zu vereinfachen, Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass dem Klassierer ein Wirbelbettapparat nachgeordnet ist, bei dem ein Behälter an seinem unteren Ende mit einem Anströmboden für Wirbelflüssigkeit und einem Abzug für Sande und an seinem oberen Ende mit einem Überlauf für Wirbelflüssigkeit und Schwimmstoffe sowie einer Aufgabevorrichtung für das zu sortierende Gut versehen ist. The invention has for its object to eliminate the described problems in the elimination, in particular the treatment of water deposits and a To create device of the type mentioned, through which the separation of the sand and gravel from the finely divided and / or lighter, in particular organic particles containing Be can be optimized; in particular, it is desirable that the sand and / or gravel fraction after separation has only 2% or less of organic impurities such as dead wood, algae, reeds, carbonized products or the like, and / or that the fraction containing the organic constituents only if possible has few inorganic constituents, so that the sand and / or gravel portion can even be used as an additive for high-quality concrete and the like; furthermore, it is desirable to improve the mechanical drainage and to simplify the handling of the device for treating water deposits during mobile use, in particular for road transport, This object is achieved according to the invention in a device of the type mentioned at the outset by arranging a fluidized bed apparatus downstream of the classifier, in which a container at its lower end with an inflow base for fluidizing fluid and a discharge for sands and at its upper end with an overflow for fluidizing fluid and floating materials and a feed device for the material to be sorted is provided.
Mit dem erfindungsgemässen Lösungsvorschlag wird die Möglichkeit einer neuen Verwendung der dem Gewässer entnommenen Sande und/oder Kiese sowie eine verbesserte Entwässerungsmöglichkeit der feinteiligeren und/oder leichteren Partikel erzielt. Die Sand- und/oder Kiesfraktion enthält nämlich nach der Trennung in der erfindungsgemässen Behandlungsvorrichtung nur noch 2% oder weniger organische Verunreinigungen wie Totholz, Algen, Schilf, inkohlte Produkte oder dergleichen, und ist daher als Zuschlagstoff sogar für hochwertige Betone und dergleichen einsetzbar. With the proposed solution according to the invention, the possibility of a new use of the sands and / or gravel removed from the body of water and an improved possibility of dewatering the more finely divided and / or lighter particles is achieved. After separation in the treatment device according to the invention, the sand and / or gravel fraction contains only 2% or less organic contaminants such as dead wood, algae, reeds, carbonized products or the like, and can therefore also be used as an additive for high-quality concretes and the like.
Umgekehrt enthält die Fraktion der feinteiligeren und/oder leichteren Partikel nur noch so geringe Mengen anorganischer, insbesondere in einer Entwässerungsanlage erosiv wirkender Partikel, dass die Entwässerung dieser Fraktion keine nennenswerten Probleme mehr verursacht. Conversely, the fraction of the more finely divided and / or lighter particles contains only such small amounts of inorganic particles, in particular those which have an erosive effect in a drainage system, that the drainage of this fraction no longer causes any significant problems.
Zweckmässige Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes, die insbesondere eine hohe Trenneffektivität und eine weitgehende Störunanfälligkeit der Behandlungsvorrichtung sowie eine einfache Handhabung bei ihrem mobilen Einsatz, insbesondere beim Strassentransport gewährleisten, sind in weiteren Ansprüchen enthalten. Appropriate embodiment of the subject matter of the invention, which in particular ensure a high separation efficiency and largely insensitive to interference of the treatment device as well as simple handling in its mobile use, in particular during road transport, are included in further claims.
Die vorgenannten, erfindungsgemäss zu verwendenden Bauteile unterliegen in ihrer Grösse, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Konzeption keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so dass die in dem jeweiligen Anwendungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt Anwendung finden können. The aforementioned components to be used according to the invention are not subject to any special exceptional conditions in terms of their size, shape, material selection and technical conception, so that the selection criteria known in the respective field of application can be used without restriction.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine erfindungsgemässe Behandlungsvorrichtung dargestellt worden ist. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Behandlung von Gewässerablagerungen in Seitenansicht - Ansicht A gemäss Figur 2/3; Fig. 2 von derselben Vorrichtung die linke Seitenansicht (Ansicht B) gemäss Fig. 1 sowie Fig. 3 dieselbe Vorrichtung in Seitenansicht - Ansicht C gemäss Fig. 1. Further details, features and advantages of the subject matter of the invention result from the following description of the associated drawing, in which a treatment device according to the invention has been shown. The drawing shows: 1 shows a device for treating water deposits in a side view - view A according to FIG. 2/3; Fig. 2 of the same device, the left side view (view B) according to Fig. 1 and 3 shows the same device in a side view - view C according to FIG. 1.
Gemäss Fig. list die gesamte Vorrichtung zur Behandlung von Gewässerablagerungen auf insgesamt zwei voneinander unabhängig transportierbaren Traggestellen 1 und 2 angeordnet. Diese weisen einschliesslich aller seitlichen Überhänge maximal die für den Strassentransport zulässige Höchstbreite auf. According to FIG. 1, the entire device for treating water deposits is arranged on a total of two support frames 1 and 2 which can be transported independently of one another. Including all side overhangs, these have a maximum width that is permissible for road transport.
An dem Traggestell 2 befindet sich ein Zulaufstutzen 3 für die Einspülung von Schlammgemisch aus dem Nassbaggerbetrieb. Mittels einer dem Zulaufstutzen 3 nachgeordneten Rechenvorrichtung, vorzugsweise eines automatischen Halbbogenrechens 4, werden zunächst Grobstoffe aus dem Zulauf entfernt. Der Halbbogenrechen besteht aus einem heb- und absenkbar angeordneten Gitter, mittels dessen gleichmässig beabstandeten Gitterstäben die Grobstoffe aufgefangen werden und mittels eines Greifarmes in einen Rechengutauswurf 5 eingebracht werden. Auf diese Weise werden insbesondere Äste, Pflanzenbewuchs und Schwimmstoffe sowie andere Einlagerungen, die grösser als 20 mm sind, aufgefangen und getrennt vom Baggergut abgeleitet. Gegebenenfalls kann ein Zerkleinerer vorgesehen sein. On the support frame 2 there is an inlet connection 3 for flushing in sludge mixture from the wet dredger operation. Coarse material is first removed from the inlet by means of a computing device arranged downstream of the inlet nozzle 3, preferably an automatic half-arch rake 4. The half-arch rake consists of a grid which can be raised and lowered, by means of which the coarsely spaced grid bars are used to collect the coarse matter and are introduced into a screenings ejection 5 by means of a gripper arm. In this way, branches, vegetation and floating substances as well as other deposits larger than 20 mm are collected and discharged separately from the dredged material. If necessary, a shredder can be provided.
Der dem Halbbogenrechen 4 nachgeordnete Klassierer 6 ist z. B. ein Schwingsieb, ein Schwingklassierer (wie in Fig. 3 dargestellt) oder ein Spiralklassierer, der bevorzugt eine Kiesfraktion mit einer Körnung oberhalb von etwa 6-8 mm - bei einer Obergrenze von etwa 20 mm - abklassiert und gleichzeitig durch seine Bewegung die organischen Bestandteile grösserer Art herauswäscht. Der Kies wird an der aufwärts gerichteten Seite des Schwingklassierers 6 über eine Rutsche 7 an ein Förderband 8 abgegeben. The classifier 6, which is arranged downstream of the half-bow rake 4, is e.g. B. a vibrating sieve, a vibrating classifier (as shown in Fig. 3) or a spiral classifier, which preferably classifies a gravel fraction with a grain size above about 6-8 mm - with an upper limit of about 20 mm - and at the same time the organic by its movement Washes out larger components. The gravel is delivered to a conveyor belt 8 via a chute 7 on the upward side of the vibration classifier 6.
An der abwärts geneigten Seite des Schwingklassierers 6 werden Totholz, Wurzeln und dergleichen dem Rechengutauswurf 5 zugeführt. On the downward inclined side of the vibrating classifier 6, dead wood, roots and the like are fed to the screenings ejection 5.
Nahezu das gesamte dem Zulaufstutzen 3 zugeführte Transportwasser sowie die Sande und die feinteiligeren und/ oder leichteren, insbesondere organischen Bestandteile gelangen in ein Spülgutauffangbecken 9 unterhalb des Schwingklassierers 6. Von dort werden sie mittels einer an einem Pumpensumpf des Spülgutauffangbeckens angeordneten Kreiselpumpe 10 durch eine schräg aufwärts gerichtete Rohrleitung 11 dem oberen Bereich des neben dem Traggestell 2 stehenden Traggestells 1 zugeführt. Almost all of the transport water supplied to the inlet connection 3 as well as the sands and the more finely divided and / or lighter, in particular organic, components reach a washware collecting basin 9 below the oscillation classifier 6. From there, they are pumped upwards by means of a centrifugal pump 10 arranged on a pump sump of the washware collecting basin Directed pipeline 11 fed to the upper region of the support frame 1 standing next to the support frame 2.
An höchster Stelle des Traggestells 1 ist ein an sich bekannter Hydrozyklon 12 angeordnet, dem das Transportgut aus der Rohrleitung 11 zugeführt wird. In dem Hydrozyklon erfolgt die Trennung eines Teiles des Transportwassers und der Feinstbestandteile, die mittels eines Überlaufes 13 einer Überlaufrohrleitung 14 zugeführt werden. Das übrige Transportwasser und die darin mitgeführten Stoffe werden an einem Zyklonunterlauf 15 von dem Hydrozyklon 12 abgezogen und unmittelbar nachfolgend einem sich nach unten daran anschliessenden Wirbelbettapparat 16 zugeführt. A hydrocyclone 12, known per se, is arranged at the highest point of the supporting frame 1, to which the goods to be transported are fed from the pipeline 11. In the hydrocyclone, part of the transport water and the very fine constituents are separated, which are fed to an overflow pipe 14 by means of an overflow 13. The remaining transport water and the substances carried in it are drawn off from the hydrocyclone 12 at a cyclone underflow 15 and immediately afterwards fed to a fluidized bed apparatus 16 which adjoins it at the bottom.
Der Wirbelbettapparat 16 besteht aus einem senkrecht stehenden Behälter 17, in den an seinem unteren Ende ein an sich bekannter - in der Zeichnung nicht eigens dargestellter ~Anströmboden für Wirbelflüssigkeit und ein Abzug 18 für Sande vorgesehen ist. Dem Behälter 17 wird durch den Anströmboden das sogenannte Aufstromwasser als nach oben steigende Wirbelflüssigkeit aufgegeben.An seinem oberen Ende weist der Behälter 17 eine mit dem Zyklonunterlauf korrespondierende, als Aufgabevorrichtung dienende Öffnung 19 sowie einen ebenfalls an sich bekannten und daher im einzelnen nicht dargestellten Überlauf mit einem Ablaufstutzen 20 auf. Über den Ablaufstutzen 20 verlassen die Wirbelflüssigkeit und die Schwimmstoffe den Wirbelbettapparat und gelangen in die Überlaufrohrleitung 14, von wo aus sie gemeinsam mit dem Gut aus dem Überlauf 13 einer in der Zeichnung nicht dargestellten Flockulationsvorrichtung mit Vorlagebecken zuführbar sind. The fluidized bed apparatus 16 consists of a vertically standing container 17, into which at its lower end there is a known inflow base for fluidizing fluid and a discharge 18 for sands, not shown in the drawing. The so-called upflow water is fed to the container 17 through the inflow floor as a rising vortex fluid. At its upper end, the container 17 has an opening 19 corresponding to the cyclone underflow and serving as a feeding device, as well as an overflow which is also known per se and therefore not shown in detail a drain pipe 20. Via the outlet connection 20, the fluidizing fluid and the floating materials leave the fluidized bed apparatus and enter the overflow pipeline 14, from where they can be fed together with the material from the overflow 13 to a flocculation device (not shown in the drawing) with a reservoir.
In dem Wirbelbettapparat 16 kann unterhalb der Zulauf öffnung 19 ein Prallblech vorgesehen sein. Aufgrund der unterschiedlichen Dichten und Korngrössenverteilungen des dem Gewässer entnommenen Gutes bildet sich in dem aufwärts gerichteten Strom der bei der Aufgabenstelle 21 dem Wirbelbettapparat aufgegebenen Wirbelflüssigkeit eine Schwertrübe, in der in Abhängigkeit von den Strömungsund Dichteverhältnissen diejenigen Partikel des dem Gewässer entnommenen Gutes aufschwimmen, deren Dichte einen vorgebbaren, über der Dichte der Wirbelflüssigkeit liegen den Wert aufweisen. Zum Beispiel können bei der Verwendung X on Wasser als Wirbelflüssigkeit alle Partikel aufschwimmen, deren Dichte bis etwa 1,8 g/cm3 beträgt.Auf diese Weise können alle Partikel, die organische Bestandteile enthalten, von Sanden, deren Dichte noch grösser ist und dii in dem Behälter absinken und am Abzug 19 in geeigneter Weise abgeführt werden, getrennt werden. Auf diese Weise ist eine besonders scharfe Trennung des dem Gewässer entnommenen Gutes in zwei Fraktionen möglich, bei der in wirtschaftlicher Weise eine überraschend hohe Trennschärfe gewährleistet ist. Insbesondere kann der Anteil organischer Bestandteile in der Sand- und Kiessandfraktion auf einen Wert von 2% begrenzt werden, so dass erstmals aus dem dem Gewässer entnommenen Gut ein hochwertiger Zuschlagstoff für den Bausektor in wirtschaftlicher Weise gewinnbar ist. A baffle plate can be provided in the fluidized bed apparatus 16 below the inlet opening 19. Due to the different densities and grain size distributions of the material removed from the body of water, in the upward flow of the fluidizing fluid applied to the fluidized bed apparatus at task point 21, a turbidity forms in which, depending on the flow and density conditions, those particles of the material removed from the water float, the density of which unites The value that can be specified is above the density of the vortex fluid. For example, when using X on water as a fluid, all particles with a density of up to about 1.8 g / cm3 can float. In this way, all particles that contain organic constituents can come from sands whose density is even greater and dii in sink the container and be discharged in a suitable manner on the trigger 19, be separated. In this way, a particularly sharp separation of the material removed from the body of water into two fractions is possible, in which a surprisingly high selectivity is ensured in an economical manner. In particular, the proportion of organic constituents in the sand and gravel sand fraction can be limited to a value of 2%, so that for the first time a high-quality aggregate for the construction sector can be obtained economically from the material removed from the water.
Die Sande und Kiessande gelangen über den Abzug 18, der bevorzugt ein ultraschallgesteuertes Ventil ist, auf einen Schwingentwässerer 22, in dem das restliche Transportwasser von den Sanden abgetrennt wird und über eine Rücklaufleitung 23 in das Spülgutauffangbecken 9 im Traggestell 2 gelangt. Die Sande und Kiessande werden über ein bevorzugt gesondertes Förderband 24 abtransportiert. The sands and gravel sands pass via the trigger 18, which is preferably an ultrasound-controlled valve, to an oscillating drainage system 22, in which the remaining transport water is separated from the sands and reaches the washware collecting basin 9 in the support frame 2 via a return line 23. The sands and gravel sands are removed via a preferably separate conveyor belt 24.
Mittels einer sich am unteren Ende des Traggestells 1 horizontal erstreckenden, als Drehgelenk ausgebildeten Welle 25 lässt sich das gesamte Traggestell 1 um etwa 900 kippen und auf einen Tieflader für den Strassentransport verladen. By means of a shaft 25 extending horizontally at the lower end of the support frame 1 and designed as a swivel joint, the entire support frame 1 can be tilted by approximately 900 and loaded onto a low loader for road transport.
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