DE10012530A1 - Vorrichtung zum Abscheiden von Schwergut - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abscheiden von Schwergut aus einer aus Wasser und Inhaltsstoffen bestehenden Suspension 2, mit einem mit Wasser- und mit Produkteinlauf 9; 10 versehenen Behälter 1, in welchem bodenseitig mindestens ein Rührwerk 4 und mindestens eine Ausschleusung 8 angeordnet sind. Am Boden des behälters 1 befindet sich im Bereich der Ausschleusung 8 ein Käfig, welchem mindestens ein Stromstörer 7 zugeordnet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Abscheiden von Schwergut aus einer aus Wasser und Inhaltsstoffen bestehenden Suspension, mit einem mit Wasser- und mit Produkteinlauf versehenen Behälter, in welchem bodenseitig mindestens ein Rührwerk und mindestens eine Ausschleusung angeordnet sind.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist damit ein sog. Pulper mit Schwergut­ austragung. Dieser kann für die Stoffaufbereitung eingesetzt werden; es handelt sich hierbei um Produkte, welche im sog. "gelben Sack" gesammelt und in einer Stoffaufbereitungsanlage aufbereitet werden, um Grundstoffe, wie z. B. Papier, reines Granulat, Aluminium oder Stahl wieder zu gewinnen.

Als Stand der Technik ist es bereits bekannt, in einem Mischbehälter eine Sus­ pension einzubringen, welche aus Wasser und Inhaltsstoffen besteht und unter starkem, turbulentem Rühren gemischt wird. Die Strömung entsteht hierbei durch ein Rührwerk bzw. durch mindestens ein am Boden befindlichen Rührwerksflü­ gel. Dabei wird der Inhalt, beispielsweise Feststoffe mit der flüssigen Phase, intensiv gemischt.

Die Suspension wird infolge des entstehenden Strömungsbildes zentrisch ange­ saugt und dann zentrifugal nach außen geschleudert. Es erfolgt ein hoher Ener­ gieeintrag durch das Rührwerk, welcher als turbulente Strömung auf die ver­ schiedenen Phasen wirkt. Die Kräfte bewirken unter anderem eine intensive Rei­ bung der verschiedenen Phasen untereinander durch die permanente Umlenkung der Strömung. Dies führt zu einem Reinigungs- bzw. Trennungsprozess, wobei hohe Reibung und hohe Scherkräfte auftreten, und zwar beim Umspülen der Feststoffe durch die flüssige Phase.

Durch diese Kräfte kann man eine Phasentrennung bewirken, in dem z. B. zwei Stoffe getrennt werden. Diese Technik wird beispielsweise in der Zellstoffindu­ strie häufig verwendet. Hierdurch besteht die Möglichkeit, Zellstoffe aufzulösen und anhaftende Verunreinigungen abzutrennen.

Bei den bekannten Anlagen besteht die Abscheidung darin, dass am Boden oder im unteren Mantelbereich eine Ausschleusung, z. B. über Doppelklappen gege­ ben ist. Hierbei muss jedoch durch Absenken der Strömungsgeschwindigkeit versucht werden, das Produkt in die Schleuse zu fördern. Die Rotationsbewegung reicht hierbei im Allgemeinen nicht aus, weshalb der Wirkungsgrad nur ungenü­ gend ist.

Die Ausschleusung im oberen Teil des Unterbodens ist ebenfalls problematisch, da hier die Zentrifugalkräfte so hoch sind, dass eine Fraktionierung, d. h. eine Trennung von schweren und leichten Schwergutteilen, nur schlecht möglich ist.

Speziell bei einer Stoffaufbereitung werden in einen Pulper in einer Wasservor­ lage Kunststoffteile aus dem "gelben Sack", beispielsweise körperförmige Teile wie Folien, Flaschen, Joghurtbecher usw. eingebracht und einem Waschprozess unterzogen. Diese Materialien liegen damit nicht sortenrein vor. Es gelangt damit auch sog. Schwergut in den Ansatz, wie z. B. Stahlteile, Glas, Scherben, Schrau­ ben usw.; diese Fremdstoffe sollen aus dem Pulper ausgeschleust werden, damit sie bei der Weiterverarbeitung keine Störungen verursachen.

Derartige schwere Fremdkörper lassen sich nicht ohne Weiteres am Boden des Behälters separieren, da der hohe Energieeintrag in die Strömung auch diese Teile permanent in der Schwebe hält.

Zum bekannten Stand der Technik zählt, dass eine Doppelschleuse am Boden der bekannten Vorrichtung, d. h. des Pulpers eingesetzt wird, um das Schwergut auszutragen; dies wird dadurch bewirkt, dass die Drehzahl reduziert wird, um das Schwergut zum Absetzen zu bewegen.

Andererseits muss jedoch noch soviel Bewegung eingebracht werden, dass das Schwergut rotiert, damit es in die Doppelschleuse gelangen kann. Diese bekannte Methode ist damit nicht sehr effektiv.

Problematisch ist auch eine genaue Selektion zwischen Leicht- und Schwergut. Bei bekannten Konstruktionen lässt sich bei einer Drehzahlabsenkung am Boden keine befriedigende Rotationsströmung erreichen, welche jedoch erforderlich ist, damit sich das abgesetzte Schwergut um 360° bewegt, um so in die Doppel­ schleuse zu gelangen. Daraus resultiert u. a. ein erheblicher Zeitaufwand.

Die gleichen Probleme treten auch in der chemisch-pharmazeutischen, in der Zellstoffindustrie und in der Lebensmittelindustrie auf, wo es gilt, aus Suspen­ sionen schwerere Partikel herauszutrennen.

Zum Stand der Technik zählt u. a. ein Speiseapparat (EP 0 602 557 B1), mit einem, von einer gekrümmten Wandung eines Gehäuses umschlossenen Ab­ scheideraum mit mehreren Ablenkflächen. Diese Ablenkflächen sind speziell gestaltet. Es ergibt sich damit ein erheblicher konstruktiver Aufwand.

Weitere bekannte Konstruktionen (US-PS 5,160,609; US-PS 5,323,914; US-PS 4,219,409; US-PS 5,203,359 und EP 0 594 730 B1) sind ebenfalls teils konstruk­ tiv aufwendig aufgebaut, teils nicht in der Lage, eine einwandfreie Abscheidung von Schwergut aus einer aus Wasser und Inhaltsstoffen bestehenden Suspension zu bewirken.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, bei einer Stoffaufbereitung auf einfache Weise zu bewirken, das Schwergut aus einer aus Wasser und Inhaltsstoffen bestehenden Suspension abgeschieden wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass sich am Boden des Behälters im Bereich der Ausschleusung ein Käfig befindet, welchem mindestens eine Stromstörer zugeordnet ist. Hierbei kann der Käfig aus einem nach außen gewölbten Gitter bestehen, welcher dem konisch zulaufenden Boden des Behäl­ ters angepasst ist.

Das Ausschleusen des Schwergutes geschieht damit erfindungsgemäß bei einem relativ hohen Energieeintrag, d. h. z. B. bei turbulenter Strömung, und verlängert somit nicht die Prozesszeit. Weiterhin erfolgt das Ausschleusen des Schwergutes durch das Absinken von oben nach unten und nicht durch die Rotation am Bo­ den. Die Abscheidung der Schwerteile vollzieht sich in klarer Flüssigkeit inner­ halb weniger Sekunden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der am Boden angeordnete Stromstö­ rer als gegen die Behältermitte gewölbtes Führungsblech ausgebildet. Weiterhin kann der Stromstörer versenkbar gestaltet sein, wobei eine mechanische Versen­ kungsvorrichtung des Stromstörers eingesetzt werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können in dem Käfig mechanische und/oder pneumatische Räumvorrichtungen angeordnet sein.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Vorrichtung zum Abscheiden von Schwergut;

Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie II-II in Fig. 1.

In den Fig. 1 und 2 ist eine Vorrichtung zum Abscheiden von Schwergut aus einer aus Wasser und Inhaltsstoffen bestehenden Suspension 2 dargestellt. Es findet ein mit Wassereinlauf 9 und mit Produkteinlauf 10 versehener Behälter 1 Anwendung, in welchem bodenseitig mindestens ein Rührwerk 3 und mindestens eine Ausschleusung 8 angeordnet sind. Der Produkteinlauf ist beispielsweise ein Förderband 14, auf welchem Produkte in Form des sog. gelben Sackes zugeführt werden. Die Suspension 2 besteht aus Wasser und Feststoffverpackung, d. h. die Produkte aus dem gelben Sack inkl. dem Schwergut. Als Schwergut sind hierbei schwere Stoffe zu verstehen, welche als Fehlstoffe im gelben Sack enthalten sind.

Das Rührwerk 4 wird durch einen z. B. frequenzgeregelten Motor 3 angetrieben. Die am Boden des Behälters 1 vorgesehene Ausschleusung 8 besteht beispiels­ weise aus einer Doppelklappenschleuse 5. Insbesondere aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass behälterinnenseitig am Umfang mehrere Ablenker 11 vorgesehen sind.

Erfindungsgemäß befindet sich am Boden des Behälters 1 im Bereich der Aus­ schleusung 8 ein Käfig 6. Dieser Käfig 6 kann aus einem nach außen gewölbten Gitter bestehen, welches dem konisch zulaufenden Boden des Behälters 1 ange­ passt ist.

Im Bereich der Ausschleusung 8 und im Bereich des Käfigs 6 ist ein weiterer Stromstörer 7 angeordnet. Dieser Stromstörer 7 kann als gegen die Behältermitte gewölbtes Führungsblech ausgebildet sein.

Erfindungsgemäß besteht die Möglichkeit, dass der Stromstörer 7 versenkbar ausgebildet ist, beispielsweise durch eine nicht näher dargestellte mechanische Versenkvorrichtung.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass in dem Käfig 6 mechanische und/oder pneumatische Räumvorrichtungen angeordnet sind.

Der Stromstörer 7 und die Ablenker 11 bewirken, dass im unteren Bereich die z. B. turbulente Strömung sehr schnell abgeschwächt wird, ohne dass hierfür die Drehzahl entsprechend reduziert werden muss. Der Käfig 6 stellt eine Art "Zaun" dar, in welchem Schwergut abgesondert wird. Bei normaler turbulenter Strömung im Behälter 1 besteht ein Strömungsbild, wie insbesondere in Fig. 1 dargestellt, sowie eine rotierende Bewegung des gesamten Strömungsbildes um 360°, wobei dieses Strömungbild in der Rotation durch die Ablenker 11 geändert wird.

Hieraus resultiert, dass die Strömung inkl. Schwergut permanent um beide Ach­ sen kreist, d. h. horizontal und vertikal. Durch entsprechende Anordnung des Stromstörers 7 wird diese turbulente Strömung im Bereich über dem Käfig 6 stark gestört, was dazu führt, dass schwerere Teile an dieser Stelle nicht mehr turbulent bewegt werden und nach unten absinken. Damit gelangen diese Schwerstoffe in den Käfig 6 und rutschen durch den schrägen Unterboden in die Doppelklappenschleuse 5, wo sie über die Ausschleusung 8 ausgeschleust wer­ den.

In dem Käfig 6 können, wie vorstehend ausgeführt, beispielsweise mechanische Räumwerkzeuge installiert werden. Es ist auch eine Spülmöglichkeit denkbar, welches es gestattet, das Schwergut gezielt in die Ausschleusung 8 abzuführen.

Durch die vorliegende Erfindung wird bewirkt, dass auf einfache Weise bei der Stoffaufbereitung, insbesondere bei der Bearbeitung des sog. "gelben Sacks" sehr effektiv das Schwergut ausgeschleust wird, ohne dass hierfür ein hoher kon­ struktiver Aufwand erforderlich ist.

Claims (6)

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Schwergut aus einer aus Wasser und Inhaltsstoffen bestehenden Suspension (2), mit einem mit Wasser- und mit Produkteinlauf (9; 10) versehenen Behälter (1), in welchem bodenseitig mindestens ein Rührwerk (4) und mindestens eine Ausschleusung (8) ange­ ordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass sich am Boden des Behälters (1) im Bereich der Ausschleusung (8) ein Käfig (6) befindet, welchem min­ destens ein Stromstörer (7) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Käfig (6) aus einem nach außen gewölbten Gitter besteht, welches dem konisch zulaufenden Boden des Behälters (1) angepasst ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der am Boden angeordnete Stromstörer (7) als gegen die Behältermitte ge­ wölbtes Führungsblech ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromstörer (7) versenkbar ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch mechanische Ver­ senkung des Stromstörers (7).

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Käfig (6) mechanische und/oder pneumatische Räumvorrichtung angeordnet sind.