DE10221533A1

DE10221533A1 - Eindickvorrichtung für ein Feststoff/Flüssigkeit-Gemisch

Info

Publication number: DE10221533A1
Application number: DE10221533A
Authority: DE
Inventors: Walter Gesner
Original assignee: Individual
Current assignee: KOLB, FRANK R., PROF.DR.-ING., DE
Priority date: 2002-05-15
Filing date: 2002-05-15
Publication date: 2003-12-04
Anticipated expiration: 2022-05-16
Also published as: DE10221533B4

Abstract

Die Trennung von Feststoffen und Flüssigkeit erfolgt bei der Abwasserreinigung unter anderem auch über eine Siebwand, auf welcher die Feststoffe abgeschieden werden, während das Filtrat die Siebwand passiert. In der Regel werden dabei Spaltsiebe verwendet, durch welche unter dem statischen Druck des Feststoff/Flüssigkeit-Gemisches die Flüssigkeit durch die Spalte gedrückt wird. Damit sich das Abwasser in einem Eindickbehälter in Schichten absetzen kann und der Wasserabzug in der sich unterhalb der oberen Schwimmschicht im Bereich der sich bildenden Trübwasserschicht erfolgen kann, sind Schlammsammelbecken beträchtlichen Ausmaßes erforderlich. DOLLAR A Durch eine Trennkammer 1, welche durch eine Siebwand 2 in eine Dickschlamm-Sammelkammer 4 und eine Filtrat-Ablaufkammer 6 unterteilt ist, kann die Abmessung der Eindickvorrichtung erheblich reduziert werden, wenn sich in der Dickschlamm-Sammelkammer ein Pumpendruck durch die das Feststoff/Flüssigkeits-Gemisch in die Dickschlamm-Sammelkammer 4 fördernde Überschuss-Schlammpumpe aufbauen kann. Zweckmäßig befindet sich dabei in der Trennkammer 1 ein sich um seine Längsachse rotierendes Siebrohr 3, welches von einer das Feststoff/Flüssigkeit-Gemisch unter Pumpendruck aufnehmenden Dickschlamm-Sammelkammer 4 umgeben ist. Schlammabstreifer 11 sorgen für die Sauberhaltung der Sieboberfläche oder die Einhaltung der Dicke einer Filterhilfsschicht aus Schlamm auf dem Siebrohr.

Description

Die Erfindung betrifft eine Eindickvorrichtung für ein Feststoff/Flüssigkeit- Gemisch, insbesondere für in mechanisch-biologischen Abwasser-Kläranlagen anfallenden Dünnschlamm, wobei die Feststoffe an einer Siebwand abgeschieden werden, während das Filtrat die Siebwand passiert.

Die Trennung der Feststoffe von der Flüssigkeit erfolgt, um die Feststoffe möglichst konzentriert einer rationellen Weiterbehandlung zuzuführen. In mechanisch-biologischen Abwasser-Kläranlagen fallen erhebliche Mengen an Dünnschlamm mit einem Wassergehalt von 97% und darüber an, die entsorgt werden müssen. Um diesen hohen Wasseranteil zu verringern, werden die Dünnschlämme entweder über Band- oder Trommelfilter, auch über Zentrifugen, bzw. durch statische Eindickung mit kontinuierlichem oder diskontinuierlichem Schlammwasser-Abzug aufkonzentriert.

Die DE 34 26 742 A1 beschreibt den Schlammwasser-Abzug eines Schlammsammelbeckens einer Abwasser-Kläranlage. Aus dem üblichen Belebungsbecken einer Kläranlage, in welchem die Schadstoffe des Abwassers mittels lebender Mikroben abgebaut werden, wird das biologisch behandelte Abwasser in ein Nachklärbecken geleitet. Im Nachklärbecken setzt sich sehr wasserhaltiger Klärschlamm ab, welcher einem Schlammsammelbecken zugeführt wird. Im Schlammsammelbecken bilden sich Schichten unterschiedlicher Zusammensetzung. Unter einer oberen Schwimmschicht mit Fettanteilen entsteht eine Trübwasserschicht mit geringen Schlammanteilen und darunter setzt sich der Klärschlamm ab. Das Wasser wird zum überwiegenden Teil aus der Trübwasserschicht abgezogen. Weil die genaue Lage der Trübwasserschicht aber variiert und deshalb nicht vorher bestimmbar ist, wird gemäß der DE 36 26 742 A1 ein vertikales Siebrohr eingesetzt, welches den Schwankungsbereich der Trübwasserschicht erfasst. Der im Schlammsammelbecken herrschende statische Druck drückt Flüssigkeit durch das Siebrohr, während die Feststoffe zum großen Teil im Schlammsammelbecken zurückbleiben und aus diesem abgeleitet werden müssen. Zur Reinigung der äußeren Oberfläche des Siebrohres wird zeitweise ein Käfig mit Abstreifelementen um das Siebrohr gedreht. Der Feststoffanteil im Schlammsammelbecken wird auf diese Weise langsam aufkonzentriert und kann als Klärschlamm entsorgt oder weiter behandelt werden.

Ein derartiges Schlammsammelbecken hat aber eine erhebliche Dimension und erfordert hohe Investitionskosten sowie einen nicht unerheblichen Platzbedarf. Auch ist die lange Verweilzeit des Schlammes im Schlammsammelbecken mit Geruchsbelästigung verbunden, welcher u. U. durch eine Einhausung zu begegnen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu grunde, Feststoffe und Flüssigkeit auf eine wirkungsvollere Weise voneinander zu trennen, ohne dass eine Geruchsbelästigung entsteht, sowie die Investitionskosten geringer sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Eindickvorrichtung mit den im Patentanspruch angegebenen Merkmalen vorgeschlagen.

Die Trennkammer ist durch eine Siebwand in eine als Dickschlamm-Sammelkammer dienende Druckkammer und eine Filtrat-Ablaufkammer unterteilt. Der Druckaufbau erfolgt durch den Pumpendruck der das Feststoff/Flüssigkeit-Gemisch in die Dickschlamm-Sammelkammer fördernden Pumpe. Deshalb spielt der statische Druckunterschied auf die Wirkung der Siebwand eine untergeordnete Rolle. Die Trennkammer kann durch die Ausnutzung des Pumpendruckes wesentlich kleiner gehalten werden als ein übliches Schlammsammelbecken. Weitere Merkmale der Erfindung und deren vorteilhafte Auswirkung werden anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen dargestellt und beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 den senkrechten Schnitt durch eine Eindickvorrichtung mit einem um seine Längsachse rotierenden Siebrohr
Fig. 2 den waagrechten Schnitt durch eine Eindickvorrichtung gemäß Fig. 2
Fig. 3 die Verstelleinheit des Abstreifers schematisch in Draufsicht
Fig. 4 die Siebwand in größerem Detailausschnitt A
Fig. 5 das Schema eines Abwasserreinigungsprozesses mit einer integrierten Eindickvorrichtung
Die Trennkammer 1 der Eindickvorrichtung besteht aus einer Siebwand 2, welche als Siebrohr 3 ausgebildet ist. Das Siebrohr 3 ist von der Dickschlamm-Sammelkammer 4 umgeben. Über den Zulauf 5 wird das Feststoff/Flüssigkeit-Gemisch unter dem Druck einer das Gemisch fördernden Pumpe in die Dickschlamm-Sammelkammer 4 geleitet. Aufgrund des Druckunterschiedes zwischen Dickschlamm- Sammelkammer 4 und dem Siebrohr-Innenraum 6 passiert die Flüssigkeit die Siebwand 2 des Siebrohres 3 und fließt als Filtrat über den Filtratablauf 7 ab, während sich die Feststoffe außen auf der Siebrohr-Oberfläche als Schlammschicht 8 absetzen. In der Dickschlamm-Sammelkammer 4 ist eine Schlammabstreif-Vorrichtung 9 vorgesehen. Auf einer Welle 10 ist mindestens ein schwenkbarer Schlammabstreifer 11 befestigt, dessen Schabekante mehr oder weniger nah an die Siebrohr-Oberfläche heran bewegt werden kann, je nachdem ob man die Schlammschicht 8 zur Reinigung des Siebrohres 3 insgesamt entfernen möchte oder man eine Schlammschicht geeigneter Dicke als Filterhilfsschicht auf dem Siebrohr belassen will. Zweckmäßig rotiert bei einem derartigen Aufbau der Trennkammer 1 das Siebrohr 3 um seine Längsachse, während die Schlammabstreif-Vorrichtung in dem feststehenden Gehäuse der Dickschlamm-Sammelkammer montiert ist. Die Oberfläche des Siebrohres 3 bewegt sich an der Schabekante des Schlammabstreifers 11 vorbei, so dass überschüssiger Schlamm abgelöst wird und sich in der Dickschlamm-Sammelkammer 4 anreichert. Die Dickschlamm-Auslassleitung 12 weist das Dickschlamm-Auslassventil 13 auf, welches während der Schlammeindick-Phase geschlossen ist, damit sich der gewünschte Überdruck aufbauen kann. In Zeitabständen wird der aufkonzentrierte Schlamm aus der Dickschlamm-Sammelkammer 4 durch Öffnen des Dickschlamm-Auslassventiles 13 abgelassen. Zweckmäßig wird in dieser Phase auch die Siebwand des Siebrohres gereinigt und der in der Dickschlamm-Sammelkammer herrschende Druck abgebaut, indem beispielsweise die das Feststoff/Flüssigkeit-Gemisch fördernde Pumpe abgeschaltet ist. Eine am Gehäuse der Dickschlamm-Sammelkammer 4 vorgesehene Rüttelvorrichtung, wie ein Vibrator 14, unterstützt den Schlammaustrag. Das Siebrohr 3 kann im Bedarfsfalle kurzzeitig gegenläufig rotieren, um den Schlammabstreifer 11 von Faserteilen oder dgl. an der Schabekante zu befreien. Die Siebwand des Siebkörpers ist vorzugsweise als Spaltsieb mit radial verlaufenden Spalten und außen glatter Oberfläche ausgebildet, wie Detailausschnitt A in Fig. 4 zeigt. Ein nicht zu vernachlässigender Vorteil des durch die Pumpe erzeugten höheren Druckes besteht darin, dass die Spalte des Siebes auf der Filtratseite sauber gehalten werden. Der Pumpendruck kann im Bedarfsfalle auch kurzfristig noch zusätzlich erhöht werden, um die Reinigungswirkung zu optimieren. Die Siebwand kann auch mittels der In Fig. 1 angedeuteten Sprühvorrichtung S im Bedarfsfalle gereinigt werden.
Fig. 3 verdeutlicht die Verstelleinheit der Schlammabstreif-Vorrichtung 9. Die Welle 10 ist mittels des Verstellmotors 15 über den Hebel 16 um ihre Achse drehbar. Je nach Drehwinkel schwenkt der Schlammabstreifer 11 mehr oder weniger an die Oberfläche des Siebrohres heran. In der gestrichelten Stellung wird das Siebrohr von der Schlammschicht gereinigt, während in der Normalstellung eine Filterhilfsschicht aus Schlamm auf dem Siebrohr verbleibt.
In Fig. 5 ist das Schema eines Abwasserreinigungs-Prozesses dargestellt. Das mechanisch vorgereinigte Abwasser wird dem Belebungsbecken B zugeführt. Hier werden mittels lebender Mikroben die Schadstoffe abgebaut. Das so biologisch behandelte Abwasser gelangt in das Nachklärbecken NB, in welchem sich der Schlamm unten absetzt, während das Klarwasser über den Überlauf ÜL abfließt. Aus dem Nachklärbecken NB fließt der sogenannte Rücklaufschlamm (über 97% Wasseranteil) unter statischem Druck in das Schlammpumpwerk SP. Ein Teil davon wird zur Auffrischung des Belebungsbeckens mit lebenden Mikroben in dieses zurückgepumpt, der hierfür nicht benötigte überschüssige Rücklaufschlamm aber mittels der Überschuss-Schlammpumpe 17 der Eindickvorrichtung 1 zugeführt. In der Eindickvorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Aufbau erfolgt die zuvor beschriebene Trennung von Feststoffen und Flüssigkeit mit Unterstützung durch Pumpendruck der Überschuss-Schlammpumpe 17.
Gegenüber der bekannten Eindickvorrichtung gemäß DE 34 26 742 A1, welche nur unter der Wirkung des statischen Druckes arbeitet, wird der Platzbedarf für die Eindickvorrichtung mit den Merkmalen vorliegender Erfindung auf ca. ein Hundertstel (1/100) reduziert und damit werden die Investitionskosten erheblich verringert. Auch funktioniert die neue Eindickvorrichtung ohne den sonst in vielen Fällen notwendigen Einsatz von Chemikalien zur Flockenbildung.

Claims

1. Eindickvorrichtung für ein Feststoff/Flüssigkeit-Gemisch, insbesondere für in mechanisch-biologischen Abwasser-Kläranlagen anfallenden Dünnschlamm, wobei die Feststoffe an einer Siebwand abgeschieden werden, während das Filtrat die Siebwand passiert, gekennzeichnet durch eine Trennkammer (1), welche durch eine Siebwand (2) in eine Dickschlamm- Sammelkammer (4) und eine Filtrat-Ablaufkammer (6) unterteilt ist, wobei das Feststoff/Flüssigkeit-Gemisch der Dickschlamm-Sammelkammer (4) unter Pumpendruck zugeführt wird, und die Dickschlamm-Sammelkammer (4) eine Schlammabstreif-Vorrichtung (9) aufweist, deren Schlammabstreifer (11) relativ gegenüber der Siebwand bewegbar ist.

2. Eindickvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein in der Trennkammer (1) um seine Längsachse rotierendes Siebrohr (3), welches von einer das Feststoff/Flüssigkeit-Gemisch unter Pumpendruck aufnehmenden Dickschlamm-Sammelkammer (4) umgeben ist.

3. Eindickvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Schabekante des Schlammabstreifers (11) gegenüber der Siebwand-Oberfläche einstellbar ist.

4. Eindickvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen das rotierende Siebrohr (3) kurzzeitig gegenläufig bewegenden Antrieb.

5. Eindickvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen am Gehäuse der Dickschlamm-Sammelkammer (4) angeordneten Vibrator.

6. Eindickvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse der Dickschlamm-Sammelkammer (4) mindestens einen abnehmbaren Halbschalenteil (HS) aufweist.

7. Eindickvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch eine die Siebwand mit Reinigungsflüssigkeit beaufschlagende Sprüheinrichtung (S).