DE10054222C1 - Verfahren zum Auswaschen von Rechengut und Vorrichtung hierzu - Google Patents

Verfahren zum Auswaschen von Rechengut und Vorrichtung hierzu

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Auswaschen von Rechengut bei der Abwasserbehandlung mit einem Waschbehälter (1) zur Aufnahme eines Gemischs aus Rechengut und Brauchwasser, einem Schneckenförderer (2) zum Fördern des Gemischs zu einer Presse (3), wobei das Rechengut abgepresst, entwässert und das abgepresste Rechengut abgeworfen wird, und mit einer Rücklaufleitung (9) zum Rückführen des abgepressten Restwassers zur weiteren Abwasserbehandlung hat eine Umwälzpumpe (15) zum Umwälzen von grob gefiltertem Gemisch aus Rechengut und Brauchwasser und zum Rückführen des umgewälzten Gemischs in den Waschbehälter (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auswaschen von Rechengut bei der Abwasserbehandlung. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum Auswa­ schen von Rechengut bei der Abwasserbehandlung mit einem Waschbehälter zur Aufnahme eines Gemischs aus Rechengut und Brauchwasser, einem Schnecken­ förderer zum Fördern des Gemischs zu einer Presse, wobei das Rechengut abge­ presst, entwässert und das abgepresste Rechengut abgeworfen wird, und mit einer Rücklaufleitung zum Rückführen des abgepressten Restwassers zur weite­ ren Abwasserbehandlung.
Die erste Stufe einer Abwasserreinigung ist die mechanische Reinigung z. B. durch Filterung, Sedimentation, Flotation. Die sperrigen festen Stoffe werden mit einem Rechen abgefangen und als Rechengut entsorgt.
Für die nachfolgende biologische Abwasserbehandlung und insbesondere zur Energiegewinnung in einem Faulturm ist erwünscht, dass das mechanisch gerei­ nigte Abwasser möglichst viel lösliche organische Bestandteile hat. Daher wird auch das früher lediglich in einem Container aufgefangene und entsorgte Rechengut möglichst weit zerkleinert und aufgelöst, so dass die organischen Bestandteile des Rechengutes das Abwasser anreichern.
Herkömmlicherweise wird das kommunale Abwasser, das im wesentlichen Wasser und organische Bestandteile enthält, mit dem Rechengut in einem Waschkessel gerührt oder anderweitig umgewälzt, wobei die organischen Bestandteile aufgeschlossen und in dem Wasser gelöst werden. Hierbei tritt jedoch die Gefahr der Verstopfung der Umwälzpumpen durch das Rechengut auf.
So ist in der DE-199 33 863 A1 ein Rechengutwäscher zum Auswaschen von organischen Stoffen aus dem Rechengut beschrieben, bei dem ein antreibbares Rührwerk in einem Waschbehälter angeordnet ist.
Weiterhin ist in der DE 44 01 181 A1 eine Abwasser-Reinigungsvorrichtung mit einer Verwirbelungseinrichtung in einem Waschkessel offenbart. Hierbei wird mit einer Wasserstrahldüse das Abwasser verwirbelt und die gereinigten Feststoffe mit einer Austragsschnecke aus dem Waschkessel ausgetragen.
In der DE 196 19 147 A1 ist eine Rechengutwaschanlage offenbart, bei der ein Waschbehälter mit Rechengut beschickt und in einem Schneckenförderer gemischt wird. Während der Förderung des Rechenguts wird dieses mit Waschwasser durchmischt und die löslichen Bestandteile gelöst und abgeführt. In einer Preßzone am Ende des Schneckenförderers wird das gewaschene Rechengut komprimiert und abgeworfen.
Aufgabe der Erfindung war es daher, ein verbessertes Verfahren und Vorrichtung zum Auswaschen von Rechengut zu schaffen.
Die Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst durch die Schritte:
  • a) Aufgeben von Rechengut in einen Waschbehälter zusammen mit Brauch­ wasser;
  • b) Grobfiltern des Gemischs aus Rechengut und Brauchwasser;
  • c) Umwälzen des grob gefilterten Gemischs durch eine Umwälzpumpe zurück in den Waschbehälter;
  • d) Fördern des Gemischs zu einer Presse und Abpressen und Entwässern des Rechengutes;
  • e) Abwerfen des abgepressten Rechengutes und
  • f) Rückführen des abgepressten Restwassers zur weiteren Abwasserbe­ handlung.
Erfindungsgemäß wird das grob gefilterte Gemisch aus Rechengut und Brauch­ wasser nicht nur gerührt oder umgewälzt, sondern in einem Kreislauf in dem Waschbehälter umgepumpt. Hierbei wird durch die hohe Pumpleistung eine me­ chanische Beanspruchung erzeugt, die grobe Bestandteile des Rechengutes zer­ kleinert und die darin enthaltenen löslichen organischen Bestandteile aufschließt und in dem Brauchwasser löst. Das derart umgewälzte Gemisch wird dann zu einer Presse geführt und so abgepresst, dass das abgepresste Rechengut als Festbestandteil abgeworfen und entsorgt und das abgepresste Restwasser zur weiteren Abwasserbehandlung zurückgeführt wird.
Bei dem Aufgeben des Rechengutes in den Waschbehälter im Schritt a) ist es vorteilhaft, zunächst das Rechengut in den Waschbehälter aufzugeben und an­ schließend das Brauchwasser bis zu einem definierten Füllstand in den Waschbe­ hälter aufzufüllen.
Das Umwälzen des grob gefilterten Gemischs im Schritt c) erfolgt vorzugsweise mit einer Kreiselpumpe mit einem Freistromrad.
Bei der gattungsgemäßen Vorrichtung ist erfindungsgemäß eine Umwälzpumpe zum Umwälzen vom grob gefilterten Gemisch aus Rechengut und Brauchwasser und zum Rückführen des umgewälzten Gemischs in den Waschbehälter vorgese­ hen.
Auf diese Weise werden wie oben beschrieben die groben Bestandteile des grob gefilterten Gemischs durch die mechanische Beanspruchung bei der Umwälzung zerkleinert und die darin enthaltenen löslichen organischen Bestandteile aufge­ schlossen und gelöst.
Das Gemisch wird vorzugsweise mit einem Lochblech grob gefiltert, das direkt angrenzend an die Schnecke des Schneckenförderers angeordnet ist. Hierbei ist die Schnecke zur Säuberung des Lochblechs bei der Rotationsbewegung der Schnecke ausgebildet.
Auf diese Weise wird die Umwälzpumpe allein durch die ohnehin durchgeführte Rotationsbewegung der Schnecke des Schneckenförderers von Verstopfungen freigehalten.
Das Gemisch aus Rechengut und Brauchwasser wird in einem Einlassbereich der Schnecke im Waschbehälter von oben von den Wendeln der Schnecke aufge­ nommen. Diametral zu dem Einlassbereich, d. h. im unteren Bereich der Schnec­ ke, ist ein Lochblech mit teilkreisförmigen Querschnitt angeordnet, das den Be­ reich unterhalb des Einlassbereichs der Schnecke vollständig abdeckt.
Die Ansaugleitung der Umwälzpumpe zum Umwälzen des grob gefilterten Ge­ mischs ist vorzugsweise an einem unterhalb des Lochblechs angeordneten Sam­ melraum für das durch das Lochblech grob gefilterte Gemisch angeschlossen.
Alternativ kann die Ansaugleitung auch mit einem Saugkorb im Eingangsbereich direkt neben der Schnecke angeordnet sein. Der Saugkorb hat hierbei wiederum ein Lochblech, das direkt angrenzend an die Schnecke des Schneckenförderers so angeordnet ist, dass das Lochblech bei der Rotationsbewegung der Schnecke gesäubert wird.
Auf diese Weise wird ein Verstopfen der Umwälzpumpe verhindert und ein kon­ tinuierliches Reinigen des Lochblechs gewährleistet.
Auf dem Umfang der Schneckenwendeln im Bereich des Lochblechs sind zum Reinigen desselben vorzugsweise Bürstenelemente angeordnet, die in Kontakt zu dem Lochblech stehen und dieses bei der Rotationsbewegung der Schnecke säu­ bern.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Schnecke mindestens im Bereich des Waschbehälters wellenlos ist und einen hohlen Innenradius hat. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass das Rechengut von dem Lochblech weg in die Mitte der Schnecke befördert wird und das Lochblech von Verschmutzung freigehalten wird.
Die Rücklaufleitung von der Presse zum Abpressen des Rechengutes mündet vorzugweise in dem Sammelraum unterhalb des Lochblechs.
Die Ausführungsform der Vorrichtung, bei der die Ansaugleitung an den Sammel­ raum angeschlossen ist, hat den Vorteil, dass das grob gefilterte Gemisch aus Brauchwasser und Rechengut vor dem Umwälzen durch das abgepresste Rest­ wasser verdünnt wird.
Zur Förderung des Rechengutes zur Presse sind vorzugsweise an dem Umfang der Schnecke des Schneckenförderers Schienen angeordnet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher be­ schrieben. Es zeigen:
Fig. 1 Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Vorrichtung zum Auswaschen von Rechengut;
Fig. 2 Seitenansicht einer zweiten Ausführungsform der Vorrichtung zum Auswaschen von Rechengut;
Fig. 3 Schnittansicht auf eine Wendel der Schnecke mit Bürstenelementen und angrenzendem Lochblech.
Die Fig. 1 lässt eine Ausführungsform der Vorrichtung zum Auswaschen von Re­ chengut erkennen, die im wesentlichen aus einem Waschbehälter 1, einem Schneckenförderer 2 und einer Presse 3 zum Abpressen des Rechengutes hat. Das Rechengut wird in den Waschbehälter 1 gefüllt. Anschließend wird Brauch­ wasser wie z. B. das zu reinigende kommunale Abwasser über einen Brauchwas­ seranschluss 4 in den Waschbehälter 1 gefüllt. Es ist ein Füllstandssensor 5 vor­ gesehen, um die Zufuhr von Brauchwasser nach Erreichen eines definierten Füll­ standes zu stoppen.
Das Gemisch aus Rechengut und Brauchwasser wird in einem Einlassbereich 6, der in Verbindung mit dem Waschbehälter 1 steht, von den Wendeln der Schnecke 7 des Schneckenförderers 2 aufgenommen und in Richtung der Presse transportiert. Der Transport des Rechengutes wird durch Schienen 8 in bekannter Weise unterstützt, die am Umfang der Schnecke 7 im mittleren Bereich des Schneckenförderers 2 verteilt sind. Die Schnecke 7 mündet in die am Kopf des Schneckenförderers 2 angeordnete Presse 3. Um den nötigen Pressdruck aufzu­ bauen, sind die letzten Wendeln der Schnecke 7 im Bereich der Presse 3 mit ei­ ner geringen Steigung versehen und besonders stabil ausgeführt. Der Pressdruck kann weiter durch bekannte Pressverstärker, d. h. durch entsprechende Spezial­ schrauben individuell eingestellt werden, um eine optimale Entwässerung des Rechengutes zu gewährleisten. In der Presse 3 sind Entwässerungsschlitze vor­ gesehen, durch die das abgepresste Restwasser hindurchtritt und in eine Rück­ laufleitung 9 geführt wird.
Das abgepresste Rechengut wird über ein Abwurfrohr 10 in einen Container 11 abgeworfen. Das Abwurfrohr 10 ist vorzugsweise dreh- und schwenkbar.
Die Schnecke 7 ist im Einlassbereich im Waschbehälter 1 wellenlos. Das heißt, dass der Innenradius der Schnecke 7 hohl ist. Auf diese Weise wird gewährlei­ stet, dass das Rechengut bei einer Rotationsbewegung der Schnecke 7 in den Innenbereich der Schnecke 7 fällt und ein am äußeren Umfang der Schnecke 7 angeordnetes Lochblech 12 zur Grobfilterung des Gemischs frei von Verschmut­ zungen hält.
Erfindungsgemäß wird ein Gemisch aus Rechengut und Brauchwasser über einen Saugkorb 13 und ein an den Saugkorb 13 angeschlossenes Ansaugrohr 14 von einer Umwälzpumpe 15 angesaugt. Die Umwälzpumpe 15 ist vorzugsweise eine Kreiselpumpe mit einem Freistromrad. Sie ist außerhalb des Waschbehälters 1 trocken angeordnet. Der Saugkorb 13 dient zum Grobfiltern des Gemischs aus Rechengut und Brauchwasser, um ein Verstopfen der Umwälzpumpe 15 zu ver­ hindern. Da sich der Saugkorb 13 dennoch nach einiger Zeit zusetzt, ist dieser mit einem Lochblech 16 versehen, der direkt an die Schnecke 7 so angrenzt, dass das Lochblech 16, bei der Rotationsbewegung der Schnecke 7 durch diese gesäubert wird.
Bei dem Umwälzen des Gemischs wird das Rechengut durch das Freistromrad zerkleinert und organische Bestandteile des Rechenguts werden aufgelöst. Das derart aufbereitete Gemisch wird über eine Druckleitung 17 in den Waschbehäl­ ter 1 zurückgepumpt.
Diametral zu dem Einlassbereich unterhalb der Schnecke 7 im Bereich des Waschbehälters 1 ist das Lochblech 12 zur Grobfilterung des im Waschbehälter 1 befindlichen Gemischs vorgesehen, wobei unterhalb des Lochblechs 12 ein Sammelraum 18 vorgesehen ist. Die Rücklaufleitung 9 mündet ebenfalls in dem Sammelraum 18. Durch das Umwälzen des Gemischs und das Abpressen des Restwassers weist das im Sammelraum 18 gesammelte Brauchwasser einen er­ heblichen Anteil an gelösten organischen Stoffen auf, die über einen Schieber 19 und eine Ablaufleitung 20 z. B. zur biologischen Abwasserreinigung abgeleitet wird. Die Anreicherung des Abwassers mit den organischen Bestandteilen des Rechenguts führt zu einer verbesserten Verfaulung in einem bekannten Faulturm und zu einer höheren Energieausbeute bei dem Faulvorgang.
Eine Notumlaufleitung 21 bietet Sicherheit vor einer Überflutung des Waschbe­ hälters 1.
Die Fig. 2 zeigt eine andere Variante der Vorrichtung, die im wesentlichen iden­ tisch zu der Vorrichtung aus Fig. 1 ist.
Im Unterschied zu der Vorrichtung aus der Fig. 1 wird das in dem Sammelraum 18 befindliche Abwasser durch die Umwälzpumpe 15 über das an den Sammel­ raum 17 angeschlossene Ansaugrohr 14 umgewälzt. An dem Sammelraum 18 ist ebenfalls ein Schieber 19 und eine damit verbundene Ablaufleitung 20 für das Abwasser vorgesehen. Die Ausführungsform hat den Vorteil, dass das unterhalb des Einlassbereichs befindliche Lochblech 12 gleichzeitig zur Grobfilterung des Gemischs aus Rechengut und Brauchwasser verwendet werden kann.
Die Fig. 3 lässt den Schnitt C-C als Frontansicht auf eine Wendel der Schnecke 7 im Einlassbereich 6 erkennen. Auf dem Umfang der Wendel sind Bürstenelemen­ te 22 angebracht. Diametral zu dem Einlassbereich 6 ist direkt angrenzend zu der Schnecke 7 das im Querschnitt teilkreisförmiges Lochblech 10 angeordnet. Die Bürstenelemente 22 wirken mit dem Lochblech 10 zusammen und halten die Lö­ cher des Lochblechs 10 vor Verschmutzungen frei. Das durch das Lochblech 10 durchtretende grob gefilterte Brauchwasser mit zerkleinertem Rechengut wird in einem Sammelraum 18 unterhalb des Lochblechs 10 gesammelt. Durch die mit der Schnecke 7 umlaufende Bürstenelemente 22 wird das Lochblech 12 immer wieder gereinigt, so dass das Ansaugrohr 14 und die Umwälzpumpe 15 von Ver­ stopfungen freigehalten wird.
Ebenso ist in der Ausführungsform der Fig. 1 das Lochblech 16 des Saugkorbs 13 direkt angrenzend zu der Schnecke 7, allerdings im Einlassbereich oberhalb der Schnecke 7 angeordnet. Auch hier steht das Lochblech 16 in Wirkverbindung mit den Bürstenelementen 22.

Claims (12)

1. Verfahren zum Auswaschen von Rechengut bei der Abwasserbehandlung mit den Schritten:
  • a) Aufgeben von Rechengut in einen Waschbehälter (1) zusammen mit Brauchwasser;
  • b) Grobfiltern des Gemischs aus Rechengut und Brauchwasser;
  • c) Umwälzen des grob gefilterten Gemischs durch eine Umwälzpumpe (15) zurück in den Waschbehälter (1);
  • d) Fördern des Gemischs zu einer Presse (3) und Abpressen und Ent­ wässern des Rechengutes;
  • e) Abwerfen des abgepressten Rechengutes und
  • f) Rückführen des abgepressten Restwassers zur weiteren Abwasser­ behandlung.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt a) das Rechengut in den Waschbehälter (1) aufgegeben und anschließend das Brauchwasser bis zu einem definierten Füllstand in den Waschbehälter (1) aufgefüllt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Umwälzen im Schritt c) mit einer Kreiselpumpe mit einem Freistromrad er­ folgt.
4. Vorrichtung zum Auswaschen von Rechengut bei der Abwasserbehand­ lung mit
einem Waschbehälter (1) zur Aufnahme eines Gemischs aus Re­ chengut und Brauchwasser;
einem Schneckenförderer (2) zum Fördern des Gemischs zur einer Presse (3), wobei das Rechengut abgepresst und entwässert und das gepresste Rechengut abgeworfen wird; und
eine Rücklaufleitung (9) zum Rückführen des abgepressten Rest­ wassers zur weiteren Abwasserbehandlung,
gekennzeichnet durch
eine Umwälzpumpe (15) zum Umwälzen von grob gefiltertem Ge­ misch aus Rechengut und Brauchwasser und zum Rückführen des umgewälzten Gemischs in den Waschbehälter (1).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein Lochblech (12, 16) zum Grobfiltern des Gemischs, wobei das Lochblech (12, 16) direkt angrenzend an die Schnecke (7) des Schneckenförderers (2) angeordnet und die Schnecke (7) zur Säuberung des Lochblechs (12, 16) bei der Rota­ tionsbewegung der Schnecke (7) ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch­ blech (12) diametral zu dem Einlassbereich (6) der Schnecke (7) im Waschbehälter (1) angeordnet ist, das Lochblech (12) einen teilkreisförmi­ gen Querschnitt hat und den Bereich unterhalb des Einlassbereichs (6) der Schnecke (7) im Waschbehälter (1) vollständig abdeckt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Lochblechs (12) ein Sammelraum (18) für das grob gefilterte Gemisch an­ geordnet und eine Ansaugleitung (14) der Umwälzpumpe (15) zum Um­ wälzen des grob gefilterten Gemischs an den Sammelraum (18) ange­ schlossen ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, gekennzeichnet durch ei­ nen Saugkorb (13) mit einer Ansaugleitung (14) der Umwälzpumpe (15) zum Umwälzen des grob gefilterten Gemischs, wobei der Saugkorb (13) im Einlassbereich (6) neben der Schnecke (7) angeordnet ist und ein Loch­ blech (16) hat, das direkt an die Schnecke (7) des Schneckenförderers (2) so angrenzt, dass das Lochblech (16) bei der Rotationsbewegung der Schnecke (7) gesäubert wird.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, gekennzeichnet durch Bür­ stenelemente (22) auf dem Umfang der Wendeln der Schnecke (7) im Be­ reich des Lochblechs (12, 16), wobei die Bürstenelemente (22) in Kontakt zu dem Lochblech (12, 16) stehen, um das Lochblech (12, 16) bei der Ro­ tationsbewegung der Schnecke (7) zu säubern.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnecke (7) mindestens im Bereich des Waschbehälters (1) wellenlos mit einem hohlen Innenradius ausgebildet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet dass die Rücklaufleitung in den Sammelraum (18) mündet.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, gekennzeichnet durch Schienen (8) an dem Umfang der Schnecke (7) zur Förderung des Rechen­ gutes zur Presse (3).
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