DE10224172A1

DE10224172A1 - Device and method for separating solids from liquids or for cleaning liquids or solid-liquid mixtures

Info

Publication number: DE10224172A1
Application number: DE10224172A
Authority: DE
Inventors: Soenke Medelnik
Original assignee: FARMATIC BIOTECH ENERGY AG
Current assignee: ALPHA-MASCHINEN- & ANLAGENBAU GMBH, 24768 RENDSBUR
Priority date: 2002-05-31
Filing date: 2002-05-31
Publication date: 2003-12-18
Anticipated expiration: 2022-06-01
Also published as: DE10224172B4; WO2003101582A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten oder aus Fest/Flüssig-Gemischen unter Verwendung eines ersten Behälters (12, 52) und eines Auslasskanals (54) und/oder eines zweiten Behälters (14), der in einem Übergangsbereich (18, 56) mit dem ersten Behälter verbunden ist, und unter Verwendung wenigstens einer Vibrationseinrichtung (60) zur Unterstützung der Sedimentierung der Feststoffe aus der Flüssigkeit bzw. dem Gemisch. Erfindungsgemäß wird eine gute Fest/Flüssig-Trennung mit geringem apparativem Aufwand erzielt, indem DOLLAR A die sedimentierten Feststoffe im ersten Behälter durch wenigstens eine auf die im ersten Behälter befindliche Flüssigkeit einwirkende erste Vibrationseinrichtung zu einer zumindest weitgehend flüssigkeitsdichten Lage (61) verdichtet werden und DOLLAR A die Feststoffe in dem Verbindungsbereich mittels wenigstens einer zweiten Vibrationseinrichtung (24, 60) in einen fließfähigen Zustand versetzt und über den Übergangsbereich aus dem ersten Behälter soweit ausgetragen werden, dass die flüssigkeitsdichte Lage (61) erhalten bleibt, DOLLAR A oder DOLLAR A die sedimentierten Feststoffe im ersten Behälter durch den Betrieb wenigstens einer auf die im ersten Behälter befindliche Flüssigkeit einwirkenden Vibrationseinrichtung in einer ersten Betriebsstufe mit einer geringen Frequenz im Bereich von weniger als 2000 Hz zu einer zumindest weitgehend flüssigkeitsdichten Lage (61) verdichtet werden und DOLLAR A die Feststoffe in dem Übergangsbereich ...The invention relates to a method for separating solids from liquids or from solid / liquid mixtures using a first container (12, 52) and an outlet channel (54) and / or a second container (14) which is located in a transition area (18 , 56) is connected to the first container, and using at least one vibration device (60) to support the sedimentation of the solids from the liquid or the mixture. According to the invention, good solid / liquid separation is achieved with little outlay in terms of apparatus, in that DOLLAR A compresses the sedimented solids in the first container to form an at least largely liquid-tight layer (61) by means of at least one vibration device acting on the liquid in the first container, and DOLLAR A the solids in the connection area are brought into a flowable state by means of at least one second vibration device (24, 60) and are discharged from the first container via the transition area to such an extent that the liquid-tight layer (61) is retained, DOLLAR A or DOLLAR A the sedimented Solids in the first container by operating at least one vibration device acting on the liquid in the first container in a first operating stage with a low frequency in the range of less than 2000 Hz to an at least largely liquid-tight position (61) and DOLLAR A solids in the transition area ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Trennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten bzw. zur Reinigung von Flüssigkeiten oder Festflüssiggemischen. The invention relates to an apparatus and a method for separating solids from Liquids or for cleaning liquids or solid liquid mixtures.

Bei der Fest-/Flüssigtrennung werden die Feststoffe, sofern sie schwerer als die Flüssigkeit sind, durch Sedimentieren am Boden abgesetzt. Der abgesetzte Feststoff wird dann mechanisch mit entsprechenden Schiebeeinrichtungen oder durch eine entsprechende Anordnung von Ventilen und Pumpen abgeführt und separat aufbereitet bzw. entsorgt. Der Nachteil dieser bekannten Einrichtungen besteht darin, dass ein gewisser apparativer Aufwand erforderlich ist, was mit entsprechenden Investitionskosten als auch Wartungskosten verbunden ist. Dies trifft vor allem in Fällen zu, in denen die Feststoffe durch Sand gebildet sind, da Sand bei jeglichen Apparaturen zu erhöhten Verschleißerscheinungen führt. With solid / liquid separation, the solids are provided that they are heavier than the liquid are deposited on the ground by sedimentation. The settled solid then becomes mechanical with appropriate sliding devices or by an appropriate arrangement of Valves and pumps are removed and processed or disposed of separately. The disadvantage of this known devices is that a certain amount of equipment is required, what is associated with corresponding investment costs as well as maintenance costs. This happens especially in cases where the solids are formed by sand, as sand in any Equipment leads to increased signs of wear.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Trennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten zu schaffen, die eine zuverlässige Trennung der Feststoffe ohne bemerkenswerten apparativen Aufwand ermöglichen. It is therefore an object of the invention to provide a device and a method for separating To create solids from liquids that reliably separate the solids without enable remarkable expenditure on equipment.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 8 gelöst. Die Erfindung nutzt den Vorteil, dass Feststoffe, insbesondere Sand, durch Vibrationseinrichtungen sowohl zur Verdichtung als auch zur Migration in einem umgebenden Medium gebracht werden können. Die Erfindung berücksichtigt weiterhin den Effekt, dass Sand in Ein- und Ausgangsbereichen zur Abdichtung gegenüber dem Flüssigkeitsmedium verwendet werden kann. This object is achieved by a device according to claim 1 and Method according to claim 8 solved. The invention takes advantage of the fact that solids, especially sand, by means of vibration devices both for compaction and for migration into can be brought into a surrounding medium. The invention also takes into account the effect that sand in entrance and exit areas to seal against the Liquid medium can be used.

Erfindungsgemäß wird die verschmutzte Flüssigkeit bzw. ein Feststoff-Flüssigkeitsgemisch in einem ersten Behälter soweit zur Sedimentation gebracht, dass die Feststoffe einen zumindest weitgehend flüssigkeitsdichten Stempel bilden, der die Flüssigkeit am Austritt aus dem ersten Behälter hindert. In einem reinen Absetzvorgang kann dies insbesondere bei biologischen Abwässern aus der Landwirtschaft nicht in ausreichendem Maße realisiert werden, da dort in der Regel nur die Poren zwischen den Sandkörnern durch Biomasse verstopft werden. Die Einwirkung wenigstens einer ersten Vibrationseinrichtung bzw. Vibrationseinrichtung, die ein einer ersten Betriebsstufe mit geringerer Frequenz kleiner als 2000 Hz, vorzugsweise 50 bis 1000 Hz betrieben wird, führt zu einer Verteilung der Korngrößen in den sedimentierten Feststoffen, so dass dort kleinere Sandkörner in den Poren zwischen größeren Sandkörnern liegen. Es wird somit durch die Vibration eine dicht gepackte und weitgehend flüssigkeitsdichte Schicht erzeugt, die den unteren Ausgang des Behälters gegen Flüssigkeitsaustritt abdichtet. According to the invention, the contaminated liquid or a solid-liquid mixture is in brought a first container to sedimentation so far that the solids at least one Form largely liquid-tight stamp of the liquid at the outlet from the first Container prevents. In a pure sedimentation process, this can be particularly the case with biological Waste water from agriculture cannot be realized to a sufficient extent, since there in the Usually only the pores between the grains of sand are clogged by biomass. The Exposure to at least one first vibration device or vibration device, which is a first operating stage with a lower frequency less than 2000 Hz, preferably 50 to 1000 Hz operated, leads to a distribution of the grain sizes in the sedimented solids, so that there are smaller grains of sand in the pores between larger grains of sand. It will thus a densely packed and largely liquid-tight layer due to the vibration generated, which seals the lower outlet of the container against liquid leakage.

Durch Vorsehen einer vorzugsweise auf diesen Übergangsbereich wirkenden zweiten Vibrationseinrichtung bzw. den Betrieb einer Vibrationseinrichtung in einer zweiten Betriebsstufe mit einer höheren Frequenz mit mehr als 200 Hz, vorzugsweise mehr als 1000 Hz kann nun der im Übergangsbereich befindliche sedimentierte Feststoff zur Migration gebracht werden, d. h. dazu, den Auslasskanal entlang zu wandern bzw. in den zweiten Behälter hineinzuwandern, wo die Feststoffe dann entnommen bzw. weiter aufbereitet, z. B. gewaschen werden. Erfindungsgemäß wird die Migration derart betrieben, dass die Dichtwirkung der unter dem Flüssigkeitsspiegel gebildeten Dichtlage der sedimentierten Feststoffe erhalten bleibt, auch wenn sich diese im Laufe des Austrags im Behälter nach unten verlagert. Die Amplitude der ersten Vibrationseinrichtung zum Sedimentieren bzw. Klären ist vorzugsweise höher als die Amplitude der zweiten Vibrationseinrichtung zum Verdichten der Feststoffe. By providing a second, preferably acting on this transition area Vibrating device or the operation of a vibrating device in a second operating stage a higher frequency with more than 200 Hz, preferably more than 1000 Hz can now in Sedimented solid located in the transition area are brought to migration, d. H. to migrate along the outlet channel or into the second container where the solids are then removed or further processed, e.g. B. be washed. According to the migration is carried out such that the sealing effect of the Liquid level formed sealing layer of the sedimented solids is retained, even if this shifted downwards in the container during the discharge. The amplitude of the first Vibration device for sedimentation or clarification is preferably higher than the amplitude of the second vibration device for compressing the solids.

Dies erlaubt einen Feststoffaustrag und damit eine Feststoff/Flüssig-Trennung ohne das Vorsehen weiterer apparativer Elemente, wie Schieber und/oder Ventile, die gerade für diesen Zweck sehr verschleißanfällig sind. Die erfindungsgemäße Anlage ist somit günstiger in der Anschaffung als auch in der Wartung als derartige herkömmliche Anlagen. This allows a solids discharge and thus a solid / liquid separation without that Provide other equipment elements, such as slides and / or valves, just for this purpose are very susceptible to wear. The system according to the invention is therefore cheaper in the Acquisition and maintenance as such conventional systems.

Der Übergangsbereich ist vorzugsweise direkt am Boden des ersten Behälters, vorzugsweise sogar in einem vertieften Bodenbereich des Behälters am tiefsten Punkt angeordnet, so dass die sedimentierten Feststoffe vollständig über den Übergangsbereich des Auslasskanals bzw. zum zweiten Behälter ausgetragen werden können. Der Austrag erfolgt jedoch nur soweit, dass der Dichtstempel der verdichteten sedimentierten Feststofflage unterhalb der Flüssigkeit erhalten bleibt, wodurch eine Abdichtung des Übergangsbereichs bezüglich der im ersten Behälter befindlichen Flüssigkeit sichergestellt wird. The transition area is preferably directly at the bottom of the first container, preferably even in a recessed bottom area of the container at the lowest point so that the sedimented solids completely over the transition area of the outlet channel or to second container can be discharged. However, the discharge takes place only to the extent that the Obtain sealing stamp of the compacted sedimented solid layer below the liquid remains, thereby sealing the transition area with respect to that in the first container liquid is ensured.

Die im ersten Behälter befindliche Flüssigkeit kann nach einer entsprechenden Sedimentierung weiter aufbereitet bzw. entsorgt werden. The liquid in the first container can after appropriate sedimentation be further processed or disposed of.

Auf diese Weise lassen sich z. B. landwirtschaftliche Abwässer wie Gülle und Jauche, jedoch auch feststoffbeladene Abwässer aller Art relativ problemlos von ihren Feststoffen reinigen, ohne dass der Einsatz von Vorrichtungen wie z. B. Schiebern oder Ventilen und Pumpen notwendig wäre, die direkt mit dem zu transportierenden Feststoff wie z. B. Sand in Berührung kommen. Die Vibrationseinrichtungen, insbesondere die zweite Vibrationseinrichtung, die auf den Übergangsbereich einwirkt, kann in einer Festkörperverbindung zum Übergangsbereich, z. B. an dem Auslasskanal im Übergangsbereich fest montiert sein, so dass die Schwingungen der Vibrationseinrichtung auf den Kanal übertragen werden. In this way, z. B. agricultural waste water such as liquid manure and liquid manure, however also clean all kinds of solids-laden wastewater relatively easily from their solids, without the use of devices such. B. slides or valves and pumps would be necessary directly with the solid to be transported such. B. Sand in contact come. The vibration devices, in particular the second vibration device, based on the transition area acts, can in a solid connection to the transition area, for. B. be firmly mounted on the outlet duct in the transition area, so that the vibrations of the Vibrating device can be transmitted to the channel.

Durch Auswahl einer geeigneten Vibrationseinrichtung können auch asymmetrische Vibrationen erzeugt werden, d. h. Vibrationen, bei denen die Schwingphasen keinen gleichmäßigen Sinusverlauf aufweisen, sondern asymmetrische Formen wie z. B. Sägezahnschwingungen etc. Auf diese Weise lässt sich die Austragsbewegung der Feststoffe durch den Übergangsbereich in hervorragender Weise durch den Schwingungstyp unterstützen. Grundlage hierfür ist die Tatsache, dass die Feststoffe bei Einwirkung einer Vibrationseinrichtung fließfähig werden und in Art einer viskosen Flüssigkeit zu fließen anfangen. Wenn somit die Feststoffe im ersten Behälter einen gewissen Pegel erreicht haben, kann automatisch vorzugsweise die Vibrationsseinrichtung im Übergangsbereich betätigt werden, so lange bis die Feststoffe im ersten Behälter unter einen festgelegten Minimalpegel abgesunken sind, der weiterhin eine vollständige Abdichtung des Übergangsbereiches mit Feststoffen sicherstellt. Eine entsprechende automatische Steuerung lässt sich z. B. mittels Schwellwertschaltern und einer entsprechenden elektrischen Steuerung der Vibrationseinrichtung bzw. Vibrationseinrichtungen realisieren. By selecting a suitable vibration device, asymmetrical ones can also be selected Vibrations are generated, d. H. Vibrations in which the oscillation phases are not even Show sinusoidal, but asymmetrical shapes such. B. sawtooth vibrations etc. In this way, the discharge movement of the solids through the transition area support in an excellent way by the vibration type. The basis for this is the Fact that the solids become fluid when exposed to a vibrating device and begin to flow in the form of a viscous liquid. So if the solids in the first Containers have reached a certain level, the Vibration device in the transition area are operated until the solids in the first Containers have dropped below a set minimum level, which continues to be full Seals the transition area with solids. A corresponding automatic control can e.g. B. by means of threshold switches and a corresponding realize electrical control of the vibration device or vibration devices.

Im Falle eines Auslasskanals erstreckt sich dieser vorzugsweise von dem Übergangsbereich nach oben und ist in seiner Höhe vorzugsweise einstellbar, so dass sein Auslassbereich unter den Flüssigkeitsspiegel im ersten Behälter eingestellt werden kann. Auf diese Weise wirkt der hydrostatische Druck des Flüssigkeitsvolumens im ersten Behälter in positiver Richtung auf die Austragsbewegung des Feststoffes durch den Auslasskanal. In the case of an outlet duct, it preferably extends from the transition region upwards and its height is preferably adjustable, so that its outlet area below the liquid level in the first container can be adjusted. In this way, the hydrostatic pressure of the liquid volume in the first container in the positive direction on the Discharge movement of the solid through the outlet channel.

Selbstverständlich lässt sich dieses Verfahren in mehreren nachgeordneten Verfahrensstufen nutzen, z. B. in einem nachgeordneten zweiten Behälter, in dem eine Feststoffwäsche durchgeführt wird und weiteren entsprechenden Wasch- oder Aufbereitungsprozessen in. In jedem dieser Behälter kann der entsprechend aufbereitete Feststoff als Abdichtmaterial im Auslassbereich des entsprechenden Behälters fungieren und durch Einwirken einer Vibrationseinrichtung zum Austrag gebracht werden. Of course, this process can be carried out in several subordinate process stages use, e.g. B. in a downstream second container in which a solid wash is carried out and other corresponding washing or preparation processes in. In each this container can the appropriately processed solid as a sealing material in the The outlet area of the corresponding container function and by the action of a vibration device to be carried out.

Der Übergangsbereich eines Auslasskanals kann z. B. als unterer Einlaufbereich eines schwanenhalsförmigen Auslasskanals ausgebildet sein oder als einfacher z. B. horizontaler Übergangsbereich zu einem zweiten nachgeordneten Behälter. Vorzugsweise kann der Auslasskanal oder der Bereich zwischen zwei Behältern auch in Form einer Labyrinthdichtung mit alternierend angeordneten oberen und unteren Wänden ausgebildet sein, um eine noch sicherere Flüssigkeitsabdichtung durch die sedimentierten Feststoffe zu realisieren. The transition area of an outlet channel can e.g. B. as a lower inlet area Gooseneck-shaped outlet channel may be formed or as a simple z. B. more horizontal Transition area to a second downstream container. Preferably, the outlet channel or the area between two containers in the form of a labyrinth seal alternately arranged upper and lower walls can be designed to be even more secure Realize liquid sealing through the sedimented solids.

Selbstverständlich können sowohl für die Sedimentierung/Verdichtung als auch für die Austragsbewegung der Feststoffe gemeinsame oder separate Vibrationseinrichtungen oder Vibrationseinrichtungen vorgesehen sein, die beide Aufgaben wahrnehmen. Statt einer Vibrationseinrichtung können für beide oder für einzelne der beiden Tätigkeiten auch mehrere Vibrationseinheiten vorgesehen sein. Im Falle der Verwendung einer ersten und einer zweiten Vibrationseinrichtung arbeitet vorzugsweise die erste Vibrationseinrichtung mit einer niedrigeren Frequenz, etwa bis 1000 Hz und die zweite mit einer höheren Frequenz, etwa ab 1000 Hz. Vorstellbar ist auch eine Anordnung mehrerer zweiter Vibrationseinrichtungen hintereinander entlang der Austragsstrecke und einer entsprechend zusammenwirkenden Steuerung der Vibrationseinrichtungen zur Unterstützung der Austragsbewegung. Of course, both for sedimentation / compaction and for Discharge movement of the solids common or separate vibration devices or Vibration devices can be provided that perform both tasks. Instead of one Vibration device can also be used for both or for individual of the two activities Vibration units can be provided. In the case of using a first and a second Vibrating device preferably operates the first vibrating device with a lower one Frequency, approximately up to 1000 Hz and the second with a higher frequency, approximately from 1000 Hz. It is also conceivable to arrange several second vibration devices one behind the other along the discharge path and a correspondingly cooperating control of the Vibration devices to support the discharge movement.

Auch die Unterstützung der Sedimentation des Sandes durch Vibrationseinrichtungen kann automatisiert erfolgen, z. B. durch Steuerung mittels Trübungssensoren oder anderer Detektionseinrichtungen, die den Feststoffgehalt in der Flüssigkeit bestimmen. The support of the sedimentation of the sand by vibration devices can also done automatically, e.g. B. by control using turbidity sensors or others Detection devices that determine the solids content in the liquid.

Selbstverständlich lassen sich mit dem Verfahren nicht nur reine Feststoffe, sondern auch viskose Stoffe z. B. zähflüssige Emulsionen, Tone, Lehme etc. separieren und austragen, in gleicher Weise wie andere viskose Stoffe wie z. B. Gele oder hochviskosere Stoffe, die jedoch ein größeres Gewicht als das umgebende Flüssigkeitsmedium haben. Of course, the process can be used not only for pure solids, but also viscous substances e.g. B. separate and discharge viscous emulsions, clays, loams etc., in same way as other viscous substances such. B. gels or highly viscous substances, but a have greater weight than the surrounding liquid medium.

Insbesondere im landwirtschaftlichen Bereich lässt sich mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung und dem korrespondierenden Verfahren eine Vorklärung der Abwässer durchführen. In particular in the agricultural field, the invention can be used Device and the corresponding process to pre-clarify the waste water.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielsweise anhand der schematischen Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigen: The invention is described below, for example, using the schematic drawings described. In these show:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild zur Darstellung der Sedimentationsunterstützung mittels einer Vibrationseinrichtung, Fig. 1 is a schematic diagram illustrating the Sedimentationsunterstützung by means of a vibration device,

Fig. 2 eine Darstellung des Sedimentationsvorgangs in einer erfindungsgemäßen Anordnung, umfassend ein Absetzbecken und ein nachgeordnetes Aufbereitungsbecken, Fig. 2 is an illustration of the sedimentation procedure in an inventive arrangement comprising a settling tank and a downstream processing tank,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Anordnung mit höhenverstellbarem Auslasskanal zur Veranschaulichung des Feststoffaustrags, und Fig. 3 shows an arrangement according to the invention with a height-adjustable outlet channel to illustrate the discharge of solids, and

Fig. 4 eine erfindungsgemäße Anordnung mit einem Absetzbecken und einem Aufbereitungsbecken, die durch eine Labyrinthdichtung voneinander getrennt sind. Fig. 4 shows an arrangement according to the invention with a sedimentation basin and a processing basin, which are separated from each other by a labyrinth seal.

Fig. 1 zeigt eine Anordnung 10, umfassend ein erstes Absetzbecken 12 mit einem daneben liegenden Aufbereitungsbecken 14, die durch eine senkrechte Wand 16 voneinander getrennt sind, jedoch am Boden in einem Übergangsbereich 18 miteinander verbunden sind. Fig. 1 shows an arrangement 10 comprising a first settling tank 12 with an adjacent treatment basins 14 which are separated by a vertical wall 16, but are connected to one another in a transition region 18 at the bottom.

In das Absetzbecken 12 wird ein Feststoff-Flüssigkeitsgemisch 20, z. B. Gülle eingebracht. Der in dem Feststoff-Flüssigkeitsgemisch oder in dem verunreinigten Flüssigkeit enthaltende Feststoff 22 sedimentiert aufgrund seiner größeren Dichte nach unten. Im Bereich dieser abgesetzten Feststoffe 22 wird eine Vibrationseinrichtung 24 vorgesehen, die bei einer entsprechenden Dimensionierung des Beckens aus mehreren Vibrationseinheiten bestehen kann. Durch Betätigung der Vibrationseinrichtung, wie es im rechten Teilbild dargestellt ist, wandern die Feststoffe 22 von dem Absetzbecken 12 in das Aufbereitungsbecken 14 und überdecken dabei den Übergangsbereich 18 vollständig. Nun sind die beiden Becken 12, 14 durch den sedimentierten Feststoff voneinander getrennt. Wenn die Vibrationseinrichtung 24 nun mit einer geringen Frequenz betrieben wird, wird zum einen die Sedimentation verstärkt und zum anderen tritt eine starke Verdichtung der sedimentierten Feststoffe ein, so dass die Sedimente unterhalb der Flüssigkeit 20 zu einem weitgehend flüssigkeitsdichten Stempel verdichten. Die im Aufbereitungsbecken 14 befindliche Flüssigkeit kann nun entfernt, z. B. in das Absetzbecken 12 zurückgepumpt oder entsorgt bzw. zur weiteren Aufbereitung abgeführt werden, ohne dass die Flüssigkeit 20 aus dem ersten Behälter 12 in den zweiten Behälter 14 eintritt. Aus dem Aufbereitungsbecken 14 kann dann der Sand kontinuierlich entnommen oder durch Einbringung einer entsprechenden Waschflüssigkeit oder Konditionierungsflüssigkeit aufbereitet werden. In the settling tank 12 , a solid-liquid mixture 20 , for. B. introduced manure. The solid 22 contained in the solid-liquid mixture or in the contaminated liquid sediments downward due to its greater density. In the area of these separated solids 22 , a vibration device 24 is provided, which can consist of several vibration units if the basin is dimensioned accordingly. By actuating the vibration device, as shown in the right partial image, the solids 22 migrate from the sedimentation basin 12 into the processing basin 14 and thereby completely cover the transition area 18. Now the two pools 12 , 14 are separated from each other by the sedimented solid. If the vibrating device 24 is now operated at a low frequency, on the one hand the sedimentation is increased and on the other hand a strong compression of the sedimented solids occurs, so that the sediments below the liquid 20 compress to a largely liquid-tight stamp. The liquid in the processing tank 14 can now be removed, for. B. pumped back into the settling tank 12 or disposed of or discharged for further processing without the liquid 20 from the first container 12 entering the second container 14 . The sand can then be continuously removed from the processing basin 14 or processed by introducing an appropriate washing liquid or conditioning liquid.

Die Zufuhr an Festflüssiggemisch bzw. verunreinigter Flüssigkeit kann kontinuierlich oder chargenweise erfolgen, in gleicher Weise wie der Feststoffaustrag. The supply of solid liquid mixture or contaminated liquid can be continuous or done in batches, in the same way as the solids discharge.

Fig. 2 zeigt eine Anordnung, die hinsichtlich ihrer Geometrie für das Verfahren optimiert ist. Fig. 2 shows an arrangement which is optimized geometry for the method as regards.

Dargestellt ist eine Anordnung 30, bestehend aus einem Absetzbecken 32, gefolgt von einem Aufbereitungsbecken 34, die mittels einer Wand 36 voneinander getrennt und in einem Übergangsbereich 38 miteinander verbunden sind. Die Anordnung unterscheidet sich von der Anordnung aus Fig. 1 in der Ausbildung des Bodenbereiches der beiden Becken. So ist der Boden 40 des Absetzbeckens zum Übergangsbereich 38 schräg nach unten geneigt, so dass der Übergangsbereich 38 am tiefsten Punkt des Absetzbeckens angeordnet ist. Durch eine Betätigung der Vibrationseinrichtung 42 wandert der sedimentierte Feststoff durch den Übergangsbereich 38 in das Aufbereitungsbecken 34. Wenn dort die Flüssigkeit, wie es im rechten Teilbild dargestellt ist, entnommen wird, z. B. durch Abführen oder Zurückpumpen in das Absetzbecken 32, kann der Feststoff aufgrund der Vibrationseinrichtung und unterstützt durch den hydrostatischen Druck des Flüssigkeitsspiegels im Absetzbecken nahezu vollständig ausgetragen werden. Der Austrag sollte jedoch immer nur soweit erfolgen, dass der Übergangsbereich, d. h. der Abstand zwischen der Trennwand 36 und dem Boden 40 immer vollständig mit Feststoff zugesetzt ist. Hierdurch wird die physikalische Abtrennung zwischen Absetzbecken 32 und Aufbereitungsbecken bzw. Entnahmebecken 34 realisiert, ohne dass es irgendwelcher Komponenten wie Ventile oder Schieber bedarf. Anstelle einer Pumpe und Ventilen oder Schieber wird allein die Fluidisierung der Feststoffe aufgrund der Vibrationseinrichtung 42 und der hydrostatische Druck im Absetzbecken 32 aufgrund des über den Feststoffen angeordneten Flüssigkeitsvolumens genützt. An arrangement 30 is shown , consisting of a settling basin 32 , followed by a processing basin 34 , which are separated from one another by means of a wall 36 and are connected to one another in a transition area 38 . The arrangement differs from the arrangement from FIG. 1 in the design of the bottom region of the two basins. Thus, the bottom 40 of the settling tank to the transition area 38 obliquely inclined downward so that the transition region 38 at the deepest point of the settling tank is disposed. When the vibrating device 42 is actuated, the sedimented solid travels through the transition region 38 into the processing basin 34 . If there the liquid, as shown in the right part of the picture, is removed, e.g. B. by draining or pumping back into the settling tank 32 , the solid can be discharged almost completely due to the vibration device and supported by the hydrostatic pressure of the liquid level in the settling tank. However, the discharge should only ever take place to such an extent that the transition region, ie the distance between the partition wall 36 and the base 40, is always completely clogged with solid. As a result, the physical separation between sedimentation basin 32 and processing basin or extraction basin 34 is realized without the need for any components such as valves or slides. Instead of a pump and valves or slide valves, only the fluidization of the solids due to the vibrating device 42 and the hydrostatic pressure in the settling tank 32 due to the liquid volume arranged above the solids is used.

Fig. 3 zeigt eine Anordnung 50 mit einem Absetzbecken 52, das einen Auslasskanal 54 aufweist, dessen vertikaler Längsschnitt eine S- oder Schwanenhals-Form aufweist. In dem Absetzbecken 52 ist eine erste Vibrationseinrichtung 62 zur Unterstützung der Sedimentation und Verdichtung der sedimentierten Feststoffe vorgesehen. Nach Betätigung der ersten Vibrationseinrichtung bildet sich unter dem Flüssigkeitsspiegel eine weitgehend flüssigkeitsundurchlässige Lage 61 aus, die eine Art Dichtstempel oberhalb der sedimentierten Feststoffe vor einem Übergangsbereich 56 zum Auslaßkanal 54 bildet. Fig. 3 shows an arrangement 50 having a settling tank 52 having an outlet port 54, the longitudinal vertical section has an S- or goose neck shape. A first vibration device 62 is provided in the settling basin 52 to support the sedimentation and compaction of the sedimented solids. After actuation of the first vibration device, a largely liquid-impermeable layer 61 forms below the liquid level, which forms a kind of sealing stamp above the sedimented solids in front of a transition region 56 to the outlet channel 54 .

Der Auslasskanal 54 ist unten im Übergangsbereich 56 mit dem Absetzbecken 52 verbunden. Der Boden 58 des Absetzbeckens 52 fällt zum Übergangsbereich 56 nach unten hin ab, so dass der Übergangsbereich 56 an der tiefsten Stelle des Absetzbeckens 56 liegt. Unter dem Übergangsbereich ist, fest verbunden mit dem Auslasskanal 54, eine zweite Vibrationseinrichtung 60, z. B. eine Exzenterscheibeneinrichtung, angeordnet. Die Höhe des Auslasskanals 54 ist verstellbar, so dass sich der Auslass 63 des Auslasskanals von der Höhe H oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Absetzbecken 52 auf die Höhe h unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Absetzbecken 52 reduzieren lässt. Schaltet man nun die zweite Vibrationseinrichtung 60 ein, so drückt der hydrostatische Druck der Flüssigkeit unter Unterstützung der Mobilisierung der Feststoffe durch die Vibrationseinrichtung 60 die Feststoffe durch den schwanenhalsförmigen Auslasskanal. Der Auslasskanal kann selbstverständlich ein schmaler Kanal sein, oder ein Kanal, der sich in der Tiefe der Vorrichtung, d. h. quer zur Blattebene über die gesamte Breite des Beckens erstreckt. Der Austrag darf nur solange erfolgen, dass der durch die verdichteten Sedimente gebildete Dichtstempel 61 erhalten bleibt, da sonst die Flüssigkeit durchschlägt. The outlet channel 54 is connected to the settling basin 52 in the transition region 56 at the bottom. The bottom 58 of the settling tank 52 falls to the transition region 56 in the downward direction, so that the transition region 56 at the deepest point of the settling tank 56 is located. Is firmly connected to the outlet channel 54 below the transition region, a second vibration device 60, for. B. an eccentric disk device. The height of the outlet channel 54 is adjustable so that the outlet 63 of the outlet channel can be reduced from the height H above the liquid level in the settling tank 52 to the height h below the liquid level in the settling tank 52 . If the second vibration device 60 is now switched on, the hydrostatic pressure of the liquid, with the aid of the mobilization of the solids by the vibration device 60 , presses the solids through the gooseneck-shaped outlet channel. The outlet channel can of course be a narrow channel, or a channel that extends in the depth of the device, that is to say transversely to the plane of the sheet, over the entire width of the basin. The discharge may only take place for as long as the sealing stamp 61 formed by the compressed sediments is retained, otherwise the liquid will penetrate.

Fig. 4 zeigt eine weitere Anordnung 70, umfassend ein Absetzbecken 72 und ein Aufbereitungsbecken 74, die in einem Übergangsbereich 76 miteinander verbunden sind. Der Boden 78 des Absetzbeckens 72 ist zu dem Übergangsbereich 76 nach unten abfallend ausgebildet, so dass der Übergangsbereich 76 im Bereich der Einmündung 80 in das Absetzbecken an dessen tiefsten Punkt angeordnet ist. Der Übergangsbereich 76 ist als Labyrinthdichtung mit alternierend angeordneten oberen Wänden 82 und unteren Wänden 84 ausgebildet, die sich im Bereich ihrer freien Enden um die Höhe a überlappen. Für einen wirksamen Feststoffaustrag können auch hier erste Vibrationseinrichtungen im Absetzbecken 72 als auch zweite Vibrationseinrichtungen im Übergangsbereich 76 angeordnet sein. Diese Anordnung bewirkt eine sehr gute Abdichtung des Absetzbeckens 72 relativ zum Aufbereitungsbecken 74, so dass im Aufbereitungsbecken 74 bereits eine weitere Aufbereitung der abgesetzten Feststoffe 86 erfolgen kann, ohne dass Sperrventile oder Sperrschieber zwischen den beiden Becken vorgesehen wären. Auch hier lässt sich die Sedimentation und der Feststoffaustrag vom Absetzbecken in das Aufbereitungsbecken kontinuierlich oder chargenweise durchführen. FIG. 4 shows a further arrangement 70 , comprising a sedimentation basin 72 and a processing basin 74 , which are connected to one another in a transition region 76 . The bottom 78 of the settling basin 72 is formed so that it slopes downward to the transition region 76 , so that the transition region 76 is arranged in the region of the junction 80 into the settling basin at its lowest point. The transition region 76 is designed as a labyrinth seal with alternately arranged upper walls 82 and lower walls 84 which overlap by the height a in the region of their free ends. For an effective discharge of solids, first vibration devices can also be arranged in the settling tank 72 as well as second vibration devices in the transition area 76 . This arrangement brings about a very good seal of the settling basin 72 relative to the processing basin 74 , so that in the processing basin 74 further processing of the settled solids 86 can already take place without blocking valves or locking slides being provided between the two basins. Here, too, sedimentation and solids discharge from the sedimentation basin into the treatment basin can be carried out continuously or in batches.

Die Erfindung wurde oben sehr schematisch und beispielsweise beschrieben. Es ist selbstverständlich, dass die oben gezeigten Vorrichtungen in gängiger Weise elektronisch gesteuert werden können, wobei das Ein- und Ausschalten der einzigen oder unterschiedlicher Vibrationseinrichtungen durch Schwellwertschalter oder optische Schalter gesteuert werden kann, die den Pegel der abgesetzten Feststoffe und/oder den Feststoff bzw. Verschmutzungsgehalt der Flüssigkeit in dem Absetzbecken messen. In gleicher Weise ist es möglich, durch eine entsprechende Ansteuerung mehrerer Vibrationseinrichtungen den Transportvorgang zu unterstützen bzw. zu beschleunigen. Jede einzelne der oben genannten technischen Merkmale können einzeln oder in der Art mehrerer Komponenten oder mehrerer Teilkomponenten, z. B. eine Vibrationseinrichtung mit mehreren Vibrationseinheiten, verwendet werden. Ebenso können mehr als zwei Behälter in der Weise miteinander verbunden sein, wie es in den Fig. 1, 2 und 4 gezeigt ist. In den unterschiedlichen Behältern können dann unterschiedliche Wasch- oder Aufbereitungsmaßnahmen für den Feststoff durchgeführt werden. The invention has been described very schematically and for example above. It goes without saying that the devices shown above can be electronically controlled in a conventional manner, with the switching on and off of the single or different vibrating devices being able to be controlled by threshold switches or optical switches which control the level of the deposited solids and / or the solid or Measure the contamination level of the liquid in the sedimentation tank. In the same way, it is possible to support or accelerate the transport process by appropriately controlling a plurality of vibration devices. Each of the above technical features can be used individually or in the manner of several components or several sub-components, e.g. B. a vibration device with several vibration units can be used. Likewise, more than two containers can be connected to one another in the manner shown in FIGS. 1, 2 and 4. Different washing or processing measures for the solid can then be carried out in the different containers.

In gleicher Weise ist es möglich, durch die Steuerung der Schwingfrequenz der unterschiedlichen Vibrationseinrichtungen gezielter die Sedimentation/Verdichtung oder die Wanderung d. h. den Austrag der Feststoffe zu unterstützen. Auch kann Sedimentation und Austrag durch eine Vibrationseinrichtung erfolgen. In the same way, it is possible to control the oscillation frequency of the different vibration devices more specifically the sedimentation / compaction or the migration d. H. to support the discharge of solids. Sedimentation and discharge can also occur a vibration device.

In großen Behältern können entsprechend viele Vibrationseinrichtungen der unterschiedlichen Typen vorgesehen werden. Es ist dort jedoch auch möglich, den Effekt der Vibrationseinrichtungen lokal auf den Bereich des Feststoffaustrags zu begrenzen, so dass die erfinderische Fest/Flüssig-Trennung auch in großen Anlagen mit einem geringen apparativen Aufwand realisiert werden kann. A large number of vibration devices of different types can be used in large containers Types are provided. However, it is also possible to use the effect of Limit vibration devices locally to the area of solids discharge, so that the inventive Solid / liquid separation even in large systems with little equipment can be realized.

Claims

1. Device for separating solids from liquids or for cleaning liquids, comprising at least a first container ( 12 , 52 ) for holding a solid-liquid mixture ( 20 ) or a contaminated liquid, at least one outlet channel ( 54 ) and / or containing a second container ( 14 ) which is / are connected to the first container in a transition region
either
at least one first vibration device, which acts on the liquid in the first container in order to thereby cause / accelerate sedimentation and to compress the sedimented solids to an at least largely liquid-tight layer, and
at least one second vibration device, which preferably acts on the lower region of the first container and / or the transition region ( 18 , 56 ) to the outlet channel or second container and / or on the outlet channel or second container, in order to at least the sedimented located in front of the transition region Mobilize solids for a solids discharge from the first container,
or
at least one vibrating device ( 24 ) which acts at least on the first container ( 12 ) and / or the liquid therein and which can be operated at different frequencies, which vibrating device has at least one first operating stage which has a low frequency of less than 2000 Hz works to initiate / accelerate a sedimentation of solids in the first container until an at least largely liquid-impermeable seal is achieved by the solids, and that the vibrating device has at least a second operating stage which operates at a higher frequency of more than 1000 Hz in order to discharge the solids to effect from the first container.

2. Device according to claim 1, characterized by a control for actuating the Vibration device depending on the level of the mixture and / or the solid in the first container and / or in the outlet channel or second container or depending on the turbidity or the solids content in the first container.

3. Device according to claim 1 or 3, characterized in that the overflow height (h, H) of the outlet channel ( 54 ) is adjustable.

4. The device according to claim 1, 2 or 3, characterized in that a vibration device ( 60 ) exerts an asymmetrical vibration on the outlet channel ( 54 ).

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the transition region ( 56 ) a labyrinth seal arrangement is arranged, which has alternating from above and below in the flow space walls, which preferably overlap at their free end.

6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the bottom ( 40 , 58 ) of the first container is recessed downwards towards the outlet channel.

7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a first vibration device ( 62 ) in the first container ( 52 ) and a second vibration device ( 60 ) is arranged in the transition region ( 56 ).

8. A method for separating solids from liquids or from solid / liquid mixtures, using a first container ( 12 , 52 ) and an outlet channel ( 54 ) and / or second container ( 14 ) which / which in a transition region ( 18 , 56 ) is / are connected to the first container, and using at least one vibration device ( 60 ) to support the sedimentation of the solids from the liquid or the mixture, characterized in that
that either
the solids sedimented in the first container are compressed to an at least largely liquid-tight layer ( 61 ) by at least one first vibration device acting on the first container and / or on the liquid in the first container, and the solids at least in the transition region by means of at least one second vibration device ( 24 , 60 ) placed in a flowable state and discharged from the first container via the transition area to such an extent that the liquid-tight layer ( 61 ) is retained,
or
the solids sedimented in the first container by operating at least one vibration device acting on the first container and / or on the liquid in the first container in a first operating stage with a low frequency in the range of less than 2000 Hz to an at least largely liquid-tight layer ( 61 ) are compressed, and
the solids are brought into a flowable state at least in the transition area by means of the operation of the vibration device ( 24 , 60 ) in a second operating stage at a higher frequency with more than 1000 Hz and are discharged from the first container via the transition area to such an extent that the liquid-tight layer ( 61 ) remains.

9. The method according to claim 8, characterized in that a vibration with a for the discharge vibration asymmetrical course of the vibration curve is used, the asymmetrical Vibrating part acts along the discharge path.

10. The method according to claim 8 or 9, characterized in that the first Vibrating device is operated at a lower frequency than the second vibrating device.