DE112013005800B4

DE112013005800B4 - Einlassgleitfläche und Schaberklinge für eine Magnettrommel

Info

Publication number: DE112013005800B4
Application number: DE112013005800.6T
Authority: DE
Inventors: Matthew J. Vareika; Joseph P. Gwarjanski; Simone Klymankin; Frank W. FEDERICO
Original assignee: Evoqua Water Technologies LLC
Current assignee: Evoqua Water Technologies LLC
Priority date: 2012-12-04
Filing date: 2013-03-11
Publication date: 2021-11-11
Anticipated expiration: 2033-03-12
Also published as: US10525482B2; GB201506707D0; WO2014088620A1; GB2522143B; US20150298138A1; CA2890893A1; DE112013005800T5; CA2890893C; GB2522143A; AU2013356694B2; AU2013356694A1; CN104870096A; CN104870096B

Abstract

Ein Magnetabscheider, der Folgendes beinhaltet:eine drehbare Trommel, die eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche beinhaltet;einen in der drehbaren Trommel positionierten Magneten;einen Einlass, der mit einer Quelle eines Schlammes, der ein magnetisches Material und ein nichtmagnetisches Material beinhaltet, verbunden werden kann;eine äußere Wand;eine Schaberklinge, die an der äußeren Wand des Abscheiders nahe der Stelle positioniert ist, wo der Schlamm zuerst mit der Oberfläche der Trommel in Kontakt kommt,einen Kanal, der durch einen Abschnitt der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel und die äußere Wand definiert wird;eine in dem Kanal positionierte Gleitfläche;einen Auslass für magnetisches Material; undeinen Auslass für nichtmagnetisches Material,wobei die Gleitfläche konfiguriert ist, den Schlamm direkt in Richtung der drehbaren Trommel zu lenken;wobei der Auslass für magnetisches Material mit dem Einlass über einen oberen Abschnitt der drehbaren Trommel in Fluidkommunikation steht;wobei der Auslass für nichtmagnetisches Material mit dem Einlass unter einem unteren Abschnitt der drehbaren Trommel durch in Fluidkommunikation steht.

Description

TECHNOLOGIEBEREICH
Ein oder mehrere Aspekte der Offenbarung beziehen sich allgemein auf Abscheidung und insbesondere auf Systeme und Verfahren zum Abscheiden eines magnetischen Materials von einem nichtmagnetischen Material.
ÜBERSICHT
Gemäß DE 973 611 B ist ein Naßtrommelmagnetscheider zum Trennen feingemahlener magnetischer Stoffe aus Trüben bekannt. DE 42 07 335 A1 betrifft ein bekanntes Verfahren zur nassmechanischen Trennung von Feststoffen nach ihren magnetischen Eigenschaften durch einen Nasstrommelmagnetscheider mit einem im Innenraum der Drehtrommel angeordneten feststehenden Magnetsystem. Aus DE 35 13 800 A1 ist ein Trommelmagnetscheider mit Leitblech bekannt, um magnetisierbare Verunreinigungen aus trockenen mineralischen Schüttgütern auszusondern.
Die US 2 912 107 A bezieht sich auf einen Naßtrommelmagnetabscheider, der für die Behandlung von zerkleinertem Eisenerz oder Takonit ausgelegt ist. US 2008 / 0 164 183 A1 beschreibt ein verbessertes Sammelsystem für einen Nasstrommel-Magnetabscheider. US 2 758 715 A betrifft einen Magnetabscheider zur Entfernung von magnetischen Partikeln aus einer Flüssigkeit, wie z. B. dem bei Bearbeitungsvorgängen verwendeten Kühlmittel. US 2 945 590 A betrifft einen einstellbaren Permanentmagnetabscheider. Gemäß WO 2012/ 086 475 A1 wird eine Vorrichtung zur Begrenzung einer Schlitzverstopfung bereitgestellt, die in einem drehbaren Trommelmagnetscheider verwendet wird.
Bekannte Magnettrommeln können verwendet werden, um ein magnetisches Material von einem nichtmagnetischen Material in einer Einspeisung, wie etwa von Schlamm, abzuscheiden. Diese Abscheidungsprozesse können eine übermäßig große Menge an nichtmagnetischem Material mit dem abgeschiedenen magnetischen Material mittragen, was die Abscheidung und letztendlich die Effizienz des Betriebs der Trommel beeinträchtigen kann.
Bestehende Magnettrommeln verwenden eine einfache Gestaltung, um einen Fluss zu dem unteren Abschnitt der Trommel zu verteilen, wo Anteile des Schlammes zuerst mit der Trommeloberfläche in Kontakt kommen..
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Nasstrommelmagnetscheider der oben genannten Art so zu verbessern, dass die Abscheidungseffizienz des magnetischen Materials von dem nichtmagnetischen Material erhöht wird. Diese Aufgabe wird von Magnetabscheider gemäß Anspruch 1 und 8 sowie einem Verfahren gemäß Anspruch 7 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen offenbart.
Ein oder mehrere Aspekte der Offenbarung stellen einen Magnetabscheider bereit. Der Magnetabscheider beinhaltet eine drehbare Trommel, die eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche beinhaltet, und einen in der drehbaren Trommel positionierten Magneten. Der Magnetabscheider beinhaltet einen Einlass, der mit einer Quelle eines Schlammes, der ein magnetisches Material und ein nichtmagnetisches Material beinhaltet, verbunden werden kann, eine äußere Wand und einen Kanal, der durch einen Abschnitt der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel und die äußere Wand definiert wird. Der Magnetabscheider beinhaltet eine Gleitfläche, die in dem Kanal positioniert ist, einen Auslass für magnetisches Material und einen Auslass für nichtmagnetisches Material
Ein oder mehrere zusätzliche Aspekte der Offenbarung stellen ein Verfahren zum Nachrüsten eines Magnetabscheiders bereit, welcher eine drehbare Trommel, die eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche beinhaltet, einen in der drehbaren Trommel positionierten Magneten, einen Einlass, der mit einer Quelle eines Schlammes, der ein magnetisches Material und ein nichtmagnetisches Material beinhaltet, verbunden werden kann, eine äußere Wand und einen Kanal, der durch einen Abschnitt der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel und die äußere Wand definiert wird, beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet das Sichern einer Gleitfläche an der äußeren Wand, wobei die Gleitfläche in dem Kanal und in der Nähe zu dem Einlass positioniert wird.
Ein oder mehrere zusätzliche Aspekte der Offenbarung stellen einen Magnetabscheider bereit, welcher eine äußere Wand und eine drehbare Trommel, die eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche beinhaltet, beinhaltet. Der Magnetabscheider beinhaltet einen in der drehbaren Trommel positionierten Magneten und einen Einlass, der mit einer Quelle eines Schlammes, der ein magnetisches Material und ein nichtmagnetisches Material beinhaltet, verbunden werden kann. Der Magnetabscheider beinhaltet eine Schaberklinge, die an der äußeren Wand gesichert ist, einen Auslass für magnetisches Material und einen Auslass für nichtmagnetisches Material.
Figurenliste
Die begleitenden Zeichnungen müssen nicht maßstabsgerecht gezeichnet sein. Aus Gründen der Klarheit sind möglicherweise nicht alle Komponenten in den Zeichnungen gekennzeichnet, noch sind alle Komponenten jeder Ausführungsform der Offenbarung gezeigt, wo Veranschaulichungen nicht notwendig sind, um dem durchschnittlichen Fachmann das Verständnis der Offenbarung zu ermöglichen.

1 stellt eine Querschnittsseitenansicht eines Magnettrommelabscheiders mit Gleitfläche gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung dar;
2 stellt eine Querschnittsseitenansicht eines Magnettrommelabscheiders mit Schaber gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung dar;
3 stellt eine Querschnittsseitenansicht eines Magnettrommelabscheiders mit Gleitfläche und Schaber gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung dar;
4 stellt eine perspektivische Ansicht eines Magnettrommelabscheiders mit Schaber gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung dar;
5 stellt eine detaillierte Seitenansicht der Gleitfläche gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung dar; und
6 stellt eine detaillierte Seitenansicht des Schabers gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen der Offenbarung dar.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Bestehende magnetische Wiedergewinnungstrommeln scheiden biologische Festkörper ohne die Verwendung relativ teurer Scherwalzen nicht effektiv von magnetischem Material ab. Scherwalzen werden üblicherweise stromaufwärts von Wiedergewinnungstrommeln verwendet, um die Abscheidung von magnetischem Material von nichtmagnetischem Material auf diesen Trommeln zu verbessern. Obgleich mechanische Scherwalzen effektiv sind, sind sie in Hinsicht auf Kapital- und Betriebskosten auch teuer. Beispielsweise kann eine Scherwalze einen Elektromotor mit einer Nennleistung von 30 PS erfordern.
Magnetabscheider können verwendet werden, um magnetisches Material von nichtmagnetischem Material abzuscheiden. Magnetabscheider können in einer Vielfalt von Anwendungen installiert werden. Zum Beispiel können Magnetabscheider im Bergbau, auf dem Bau, beim Recycling und bei Wasser- oder Abwasseraufbereitungsanwendungen verwendet werden. Bei Wasser- und Abwasseraufbereitungsanwendungen kann ein Magnetabscheider, wie etwa eine Magnettrommel, verwendet werden, um zum Beispiel ein magnetisches Material von einem nichtmagnetischen Material abzuscheiden.
Unter magnetischem Material werden eine oder mehrere Komponenten oder eine Vielzahl von Komponenten verstanden, die zu einem Magneten hingezogen oder von ihm angezogen werden können. Ein Magnet ist ein Material oder ein Objekt, das ein Magnetfeld produziert. Der Magnet kann ein Objekt sein, das aus einem Material hergestellt ist, welches magnetisiert ist und sein eigenes dauerhaftes Magnetfeld erzeugt. Das magnetische Material kann ein Ferromagnetikum sein, das Eisen beinhalten kann. Andere Ferromagnetika können Eisen, Nickel, Kobalt, Legierungen von Seltenerdmetallen und einige natürlich vorkommende Minerale umfassen.
Das magnetische Material kann in der Lage sein, von dem Magneten angezogen zu werden. Das magnetische Material kann auch in der Lage sein, von dem Magneten angezogen zu werden, und in der Lage sein, an den Magneten angelagert zu werden, damit verbunden zu werden oder daran fixiert zu werden, oder es kann auch in der Lage sein, in der unmittelbaren Nähe des Magneten zu sein. Wenn zum Beispiel ein Magnet innerhalb eines Teils der Magnettrommel positioniert ist, wobei der Teil einen inneren Abschnitt, in dem der Magnet positioniert ist, und einen äußeren Abschnitt, der eine äußere Oberfläche aufweist, aufweist, kann das magnetische Material in der Lage sein, von dem Magneten angezogen zu werden, und kann sich an der äußeren Oberfläche des Teils in unmittelbarer Nähe des Magneten anlagern oder fixieren.
Das nichtmagnetische Material ist typischerweise nicht in der Lage, von dem Magneten angezogen zu werden. Das nichtmagnetische Material ist nicht in der Lage, aufgrund der Magnetkraft des Magneten an den Magneten angelagert zu werden, damit verbunden zu werden oder daran fixiert zu werden.
Der Magnetabscheider kann in einem Abwasseraufbereitungssystem verwendet werden, das magnetischen Ballast verwendet. Der magnetische Ballast kann mit Abwasser gemischt werden, um beschwerte Flockungsmittel bereitzustellen, die dann durch Sedimentation oder Klärung abgeschieden werden können. Der magnetische Ballast kann in einem Abwasseraufbereitungssystem mit einer mit magnetischem Ballast verbundenen Flockung verwendet werden.
Der Magnetabscheider kann ein magnetisches Material von einem nichtmagnetischen Material abscheiden. In gewissen Fällen kann der Magnetabscheider einen magnetischen Ballast oder ein magnetisches Beschwerungsmittel aus einem Abwasserstrom, der Belebtschlammflocken beinhaltet, abscheiden.
Der magnetische Ballast kann ein inertes Material beinhalten. Der magnetische Ballast kann ein Ferromagnetikum beinhalten. Der magnetische Ballast kann eisenhaltiges Material beinhalten. In gewissen Ausführungsformen kann der magnetische Ballast ein Eisenoxid-Material beinhalten. Der magnetische Ballast kann zum Beispiel Magnetit (Fe₃O₄) beinhalten. Der magnetische Ballast kann eine Teilchengröße aufweisen, die ermöglicht, dass er an Belebtschlammflocken bindet, um eine verbesserte Absetzung oder Klärung bereitzustellen, und ermöglichen, dass er von einem Magneten angezogen wird, so dass er von den Belebtschlammflocken abgeschieden werden kann. Die Teilchengröße des magnetischen Ballasts kann weniger als etwa 100 Mikrometer (µm) betragen. Die Teilchengröße des magnetischen Ballasts kann weniger als etwa 40 µm betragen. Die Teilchengröße des magnetischen Ballasts kann weniger als etwa 20 µm betragen. Das Beschwerungsmittel kann Magnetit umfassen.
Der Magnetabscheider der vorliegenden Offenbarung kann ein verbessertes System und Verfahren zum Abscheiden eines magnetischen Materials von einem nichtmagnetischen Material bereitstellen. Der Magnetabscheider kann ein verbessertes System und Verfahren zum Abscheiden eines magnetischen Beschwerungsmittels von einem Schlamm bereitstellen. Der Schlamm kann das magnetische Beschwerungsmittel und Belebtschlammflocken beinhalten. In gewissen Ausführungsformen kann der Schlamm Magnetit und Belebtschlammflocken beinhalten.
In gewissen Ausführungsformen kann der Magnetabscheider eine Magnettrommel beinhalten. Die Magnettrommel kann eine drehbare Trommel und einen in der drehbaren Trommel positionierten Magneten beinhalten. Die drehbare Trommel kann eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche beinhalten. Der Magnetabscheider kann einen Einlass beinhalten, der mit einer Quelle eines Schlammes, der ein magnetisches Material und ein nichtmagnetisches Material beinhaltet, verbunden werden kann. Der Abscheider kann einen Auslass für magnetisches Material und einen Auslass für nichtmagnetisches Material beinhalten.
Der Magnet des Magnetabscheiders kann in einem vorbestimmten Abschnitt der inneren Oberfläche der drehbaren Trommel positioniert sein. Der vorbestimmte Abschnitt kann ausgewählt sein, um die Abscheidung des magnetischen Materials von dem nichtmagnetischen Material zu verbessern. In gewissen Ausführungsformen kann der Magnet in mehr als der Hälfte der inneren Oberfläche der drehbaren Trommel positioniert sein. Der Magnet kann auch mindestens teilweise in der oberen Hälfte der drehbaren Trommel positioniert sein.
Eine Komponente des Magnetabscheiders kann das Liefern des Schlammes zur drehbaren Trommel, die einen Magneten aufweist, der in der drehbaren Trommel positioniert ist, unterstützen. Die Komponente des Magnetabscheiders kann das Lenken des Schlammes in Richtung der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel unterstützen. Die Komponente kann das In-Kontakt-Bringen des Fluids mit einem magnetischen Bereich der Trommel über einen Zeitraum, der das Verbessern der Abscheidung des magnetischen Materials von dem nichtmagnetischen Material unterstützt, unterstützen. Die Komponente des Magnetabscheiders kann die Geschwindigkeit des Schlammes erhöhen und ein Spülen des magnetischen Materials ermöglichen, um eine verbesserte Abscheidung bereitzustellen. Die Komponente kann die Expositionszeit des Schlammes auf der Oberfläche der drehbaren Trommel erhöhen, was zu einer erhöhten Sammlungs- und Abscheidungseffizienz des Magnetabscheiders führt.
Die Komponente des Magnetabscheiders kann eine Gleitfläche sein. Die Gleitfläche kann in einem Kanal positioniert sein, der durch einen Abschnitt einer äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel und die äußere Wand des Magnetabscheiders definiert wird. Die Gleitfläche kann eine beliebige Form aufweisen, die das Lenken des Schlammes gegen die äußere Oberfläche der drehbaren Trommel unterstützen kann, das In-Kontakt-Bringen des Fluids mit einem magnetischen Bereich der Trommel über einen Zeitraum, der das Verbessern der Abscheidung des magnetischen Materials von dem nichtmagnetischen Material unterstützt, unterstützen kann, die Geschwindigkeit des Schlammes erhöhen kann und ein Spülen des magnetischen Materials ermöglichen kann, um eine verbesserte Abscheidung bereitzustellen. Die Gleitfläche kann auch eine beliebige Form aufweisen, die die Expositionszeit des Schlammes auf der Oberfläche der drehbaren Trommel erhöhen kann, was zu einer erhöhten Sammlungs- und Abscheidungseffizienz des Magnetabscheiders führt. Die Gleitfläche kann zum Beispiel V-förmig, U-förmig oder parabelförmig sein; oder eine modifizierte V-Form oder U-Form, oder eine Parabelform.
In gewissen Ausführungsformen kann eine Komponente des Magnetabscheiders bereitgestellt werden, die die Abscheidung des magnetischen Materials von dem nichtmagnetischen Material verbessert. Die Komponente kann ermöglichen, dass magnetisches Material den Kontakt mit der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel wahrt, während sie das Entfernen von nichtmagnetischem Material von dem magnetischen Material, das mit der drehbaren Trommel in Kontakt ist, unterstützt.
Die Komponente kann eine Schaberklinge sein. Die Schaberklinge kann in nächster Nähe zu der drehbaren Trommel positioniert sein, ohne sich in Kontakt mit der Trommel zu befinden. In gewissen Ausführungsformen kann sich die Schaberklinge in Kontakt mit der Trommel befinden. Die Schaberklinge kann eine beliebige Form oder Größe, Konfiguration aufweisen und kann aus einem beliebigen Material bestehen, um eine Verbindung oder Brücke zwischen der Oberfläche der Trommel und der Schaberklinge mit dem magnetischen Material zu erzeugen. Magnetisches Material, zum Beispiel gepulverter Magnetit, kann eine Brücke von der Schaberklinge zu der Oberfläche der Trommel bilden, wobei die Brücke als eine Barriere fungieren kann, die nichtmagnetisches Material, zum Beispiel biologische Festkörper und andere Partikel, auf der sich drehenden Oberfläche der Trommel davon abhält, durchzugehen, aber ermöglicht, dass magnetisches Material weiterhin durchgeht.
Die Schaberklinge kann an einem Abschnitt des Magnetabscheiders, wie etwa einer äußeren Wand, gesichert sein. Die Schaberklinge kann an einer äußeren Wand, die ungefähr parallel zu der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel verläuft, gesichert sein, oder sie kann an einer äußeren Wand, die ungefähr senkrecht zu der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel verläuft, gesichert sein. Die Schaberklinge kann positioniert sein, um sich entlang einer Oberfläche der drehbaren Trommel zu erstrecken, um eine weitere Verbesserung der Abscheidung des nichtmagnetischen Materials von dem magnetischen Material bereitzustellen. In gewissen Ausführungsformen kann die Schaberklinge zu einer gegebenen Zeit mit einer gesamten Breite der drehbaren Trommel in Kontakt stehen.
Die Schaberklinge kann an einer Wand gesichert sein, um die Bewegung mindestens eines Abschnitts der Schaberklinge von der drehbaren Trommel weg oder zu ihr hin zu ermöglichen. In gewissen Ausführungsformen kann die Schaberklinge so gesichert sein, dass eine Kante der Schaberklinge, die der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel am nächsten liegt, verstellt werden kann. In anderen Ausführungsformen kann die Schaberklinge so gesichert sein, dass die Schaberklinge entlang ihrer gesamten Breite. Die Verstellung kann basierend auf der Dicke eines Materials, das entlang der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel vorbeigeht, durchgeführt werden. Die Schaberklinge kann durch verschiedene Befestigungen, wie etwa einen U-Kanal, an dem Abscheider gesichert sein. Die Schaberklinge kann innerhalb des Abscheiders so gesichert und konfiguriert sein, dass sie in nächste Nähe mindestens eines Magneten in der drehbaren Trommel kommen kann. Diese Konfiguration kann in Ausführungsformen bevorzugt sein, wenn es wünschenswert ist, dass der Magnet ein Magnetfeld auf die Schaberklinge und/oder ihre Umgebung legt, um magnetisches Material zwischen der Schaberklinge und der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel anzuziehen.
Die Schaberklinge kann an beliebiger Stelle entlang der Oberfläche der drehbaren Trommel positioniert sein. In gewissen Ausführungsformen kann die Schaberklinge in Reihe mit einem oder mehreren Magneten positioniert sein. In diesen Ausführungsformen können der eine oder die mehreren Magneten ein Magnetfeld auf mindestens einen Abschnitt der Schaberklinge legen.
Die Schaberklinge kann ein nachgiebiges Material sein, das Dickenunterschiede des Materials, das entlang der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel vorbeigeht, ermöglichen kann. In anderen Ausführungsformen kann die Schaberklinge ein steifes Material sein.
Die Schaberklinge kann ein Material beinhalten, das in der Lage ist, magnetisches Material zu seiner Oberfläche anzuziehen, während es in Gegenwart eines Magnetfelds ist, zum Beispiel wenn die Schaberklinge in der Nähe eines Abschnitts der äußeren Oberfläche der Trommel nahe dem magnetischen Bereich der Trommel positioniert ist. In gewissen Ausführungsformen kann die Schaberklinge ein magnetisches Material beinhalten. Die Schaberklinge kann zum Beispiel ein Eisen(III)-Material beinhalten. Die Schaberklinge kann zum Beispiel Stahl beinhalten. Die Schaberklinge kann zum Beispiel C-Stahl beinhalten. In gewissen Ausführungsformen kann magnetisches Material, zum Beispiel gepulverter Magnetit, eine Brücke von der Schaberklinge zu der Oberfläche der Trommel bilden, wobei die Brücke als eine Barriere fungieren kann, die nichtmagnetisches Material, zum Beispiel biologische Festkörper und andere Partikel, auf der sich drehenden Oberfläche der Trommel davon abhält, durchzugehen, aber ermöglicht, dass magnetisches Material weiterhin durchgeht. Diese Ausführungsformen können den Vorteil haben, dass sie die Abnutzung der Schaberklinge reduzieren.
In gewissen Ausführungsformen ist ein Magnetabscheider bereitgestellt, welcher eine äußere Wand und eine drehbare Trommel, die eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche beinhaltet, beinhaltet. In der drehbaren Trommel kann ein Magnet positioniert sein. Der Magnetabscheider kann einen Einlass beinhalten, der mit einer Quelle eines Schlammes, der ein magnetisches Material und ein nichtmagnetisches Material beinhaltet, verbunden werden kann. Der Abscheider kann eine Schaberklinge beinhalten, die an der äußeren Wand gesichert und positioniert ist, um eine Öffnung bereitzustellen, die durch eine äußere Oberfläche der drehbaren Trommel und die Schaberklinge definiert wird. Der Magnetabscheider kann einen Auslass für magnetisches Material und einen Auslass für nichtmagnetisches Material beinhalten.
Die Öffnung kann bemessen sein, um zu ermöglichen, dass das magnetische Material durch die Öffnung geht, aber die Menge an nichtmagnetischem Material durch die Öffnung verhindern oder reduzieren. Die Öffnung kann weniger als etwa 10 mm betragen. In gewissen Ausführungsformen kann die Öffnung in einer Spanne von etwa 0,0625 Zoll bis etwa 0,375 Zoll (etwa 1,6 mm bis etwa 9,53 mm) liegen.
In gewissen Ausführungsformen kann der Auslass für magnetisches Material mit dem Einlass über die Oberseite der drehbaren Trommel in Fluidkommunikation stehen. Der Auslass für nichtmagnetisches Material kann mit dem Einlass unter einem unteren Abschnitt der Trommel durch in Fluidkommunikation stehen.
In dem Magnetabscheidersystem der Offenbarung kann eine Mischung aus magnetischem Material, wie etwa Magnetit, und biologischen Flocken in der Form eines Schlammes oder in anderer Form in einen Nasstrommel-Magnetabscheider gespeist werden, wo die magnetischen Teilchen aus dem Schlamm extrahiert und wiedergewonnen werden. Ein Magnetabscheider beinhaltet eine drehbare Trommel. Die drehbare Trommel kann mindestens ein Permanentmagnetelement beinhalten, das innerhalb der Trommel positioniert ist, und in gewissen Ausführungsformen kann sie eine Anordnung von Permanentmagnetelementen beinhalten, die innerhalb eines Abschnitts einer drehbaren Trommel angeordnet sind. In gewissen Ausführungsformen kann die drehbare Trommel mindestens einen Magneten beinhalten, der nicht permanent ist, das heißt einen Magneten, dessen Magnetkraft ein- und ausgeschaltet werden kann. Während sich die Trommel dreht, kann sich magnetisches Material an die Trommeloberfläche anlagern, anhaften oder fixieren. Dies kann das nichtmagnetische Material, das separat von den magnetischen Teilchen ausgegeben werden kann, abscheiden. Die Trommel kann sich in einem Tank drehen, der kontinuierlich mit einem Schlamm gefüllt wird, und die Abscheidung kann typischerweise ohne Unterbrechung vonstatten gehen. Der mindestens eine Magnet oder die Anordnung von Magneten kann innerhalb der drehbaren Trommel in einer fixierten Position positioniert sein. Zum Beispiel dreht sich der mindestens eine Magnet oder die Anordnung von Magneten nicht mit der Trommel, wenn sich die Trommel dreht. Der mindestens eine Magnet oder die Anordnung von Magneten kann konfiguriert sein, um relativ zu einer Drehung der drehbaren Trommel fixiert zu sein.
Die vorliegende Offenbarung kann verwendet werden, um magnetisches Material wiederzugewinnen, das mit Abwasseraufbereitungsprozessen wie etwa BioMag®- und CoMagⓇ-Prozessen verbunden ist, sie kann aber auch in der Bergbauindustrie verwendet werden, um Teilchen aus Eisen(II)-Materialien oder einem oder mehreren anderen magnetischen Materialien zu entfernen.
Die vorliegende Offenbarung stellt Systeme und Verfahren zum direkten Verteilen magnetischen Materials auf der Oberfläche der Trommel bereit. Sie stellt auch Systeme und Verfahren zum Abscheiden nichtmagnetischer Festkörper von magnetischem Material bereit, die ökonomisch sein können, die relativ zu herkömmlichen Abscheidungssystemen und -verfahren Reduktionen an Kapitalkosten und Betriebskosten bieten.
Unter Bezugnahme auf 1 ist eine Querschnittsseitenansicht eines Magnetabscheiders 100 mit Gleitfläche 150 bereitgestellt. Der Abscheider 100 kann eine drehbare Trommel 105 beinhalten. Das Innere der Trommel 105 kann einen magnetischen Bereich 110 und einen nichtmagnetischen Bereich 115 enthalten.
Der magnetische Bereich 110 kann einen Magneten oder eine Anordnung von Magneten beinhalten. Für die Zwecke dieser Patentschrift soll der Begriff „Magnet“ auch eine Anordnung von Magneten umfassen. Der Magnet kann zum Beispiel einen Permanentmagneten beinhalten. Der Magnet des magnetischen Bereichs 110 befindet sich in der Nähe der inneren Oberfläche 120 der Trommel 105. Der Magnet ist konfiguriert, um eine Magnetkraft auf magnetische Objekte in der Nähe der äußeren Oberfläche 125 der Trommel 105 auszuüben. Der Magnet innerhalb der Trommel 105 wird in einer fixierten Position gehalten, während sich die Trommel 105 dreht. Der Magnet ist konfiguriert, um relativ zu einer Drehung der Trommel 105 fixiert zu sein, so dass neue Abschnitte der Oberfläche 125 in das Magnetfeld des fixierten Magneten eintreten, während sich die äußere Oberfläche 125 der Trommel 105 dreht. Der Magnet kann in mehr als einer Hälfte der inneren Oberfläche 120 der drehbaren Trommel 105 positioniert sein, wie in 1 gezeigt, wobei der magnetische Bereich 110 in der Nähe mehr als einer Hälfte des Bereichs der inneren Oberfläche 120 ist. Des Weiteren kann der Magnet mindestens teilweise in der oberen Hälfte der drehbaren Trommel 105 positioniert sein, wie in 1 gezeigt, wobei sich der magnetische Bereich 110 auf der Seite eines Einlasses 140 zur oberen Hälfte der Trommel 105 erstreckt. Der Magnet muss sich nicht in die Mitte der Trommel erstrecken, kann aber auf eine Vielfalt von Weisen konfiguriert sein, so dass sich sein Magnetfeld über einen Abschnitt der äußeren Oberfläche 125 der Trommel 105 erstreckt. Der magnetische Bereich 110 kann sich unter einen unteren Abschnitt der Trommel 105 erstrecken, so dass magnetisches Material 155 in der Schlammeinspeisung weiterhin einem Magnetfeld der Trommel 105 ausgesetzt sein kann, bis zu dem Punkt, an dem der Schlamm 135 durch einen Auslass 170 aus dem Abscheider 100 austritt. Das andere Ende des magnetischen Bereichs 110 kann sich weit genug zur Oberseite der Trommel 105 hin erstrecken, so dass das Moment des magnetischen Materials dieses über die Oberseite der Trommel 105 trägt, selbst nachdem das magnetische Material 155 das Magnetfeld verlassen hat.
Die Oberfläche der Trommel 105 ist dahingehend konfiguriert, sich zu drehen. Sie kann sich im Uhrzeigersinn drehen, wie durch den Pfeil 130 in 1 angezeigt. Der Schlamm 135 wird durch den Einlass 140 in den Bereich der Trommel 105 eingespeist. Der Schlamm 135 kann eine Mischung von Flüssigkeiten und Festkörpern beinhalten. Die Festkörper können zum Beispiel Festkörper sein, die Teil einer Wasser- oder Abwasseraufbereitung sind. Die Festkörper können ein magnetisches Material und ein nichtmagnetisches Material beinhalten. Das magnetische Material kann zum Beispiel ein Ballast sein. Das magnetische Material kann ein Eisen(II)-Material sein. Das magnetische Material kann Magnetit beinhalten. Magnetit ist ein Eisenoxid mit der chemischen Formel Fe₃O₄. Das nichtmagnetische Material kann Festkörper sein, die in einen Aufbereitungsprozess eintreten oder darin erzeugt werden. Das magnetische Material kann zum Beispiel Belebtschlammflocken sein. Die Festkörper können ein Konglomerat bilden, das magnetisches und nichtmagnetisches Material umfasst. Alternativ können das magnetische und das nichtmagnetische Material separat sein.
In dem in 1 gezeigten Magnetabscheider bewegt sich der Schlamm 135 durch die Einlasskammer 185 über die Überlaufplatte 145 durch den Einlass 140 und auf die Gleitfläche 150, die in dem Kanal 180 positioniert ist. Wenn der Fluss 135 über die Überlaufplatte 145 der Einlasskammer 185 geht, bewegt er sich die Rückseite der Überlaufplatte 145 hinab, wo er dann in Richtung der Trommel 105 gelenkt wird. Die Geschwindigkeit des Schlammes 135, nachdem er die Rückseite der Überlaufplatte 145 hinabgelaufen ist, treibt ihn von der Einlassgleitfläche 150 auf die äußere Oberfläche 125 der Trommel.
Die Einlassgleitfläche 150 kann kurvenförmig oder parabelförmig sein. Es können auch andere Formen verwendet werden, um den eintretenden Magnetitschlamm auf die Trommeloberfläche zu lenken, wie etwa eine V-förmige Gleitfläche. Jede beliebige Form ist möglich, solange der Schlammfluss gegen die Oberfläche 125 der Magnettrommel 105 gelenkt wird. Die Gleitfläche 150 hilft dabei, das Fluid 135 schneller und für einen längeren Zeitraum in den Kontakt mit dem magnetischen Bereich 110 zu bringen. Ein weiterer Vorteil dieser Konfiguration kann sein, dass sie die Geschwindigkeit des Fluids verwendet, um ferner nichtmagnetisches Material 160 von dem magnetischen Material 155, das sich an einem niedrigeren Punkt an die Trommel 105 angelagert hat, abzuspülen.
Durch das Lenken und „Schleudern“ des Schlammgemisches 135 auf die Oberfläche 125 der Trommel wird die Expositionszeit erhöht, was ermöglicht, dass mehr Magnetit auf der Trommel 105 gesammelt wird, und eine bessere Abscheidung ermöglicht. Durch das Lenken des Flusses 135 auf die Oberfläche 125 der Trommel wird garantiert, dass der größte Teil des Flusses 135 in den direkten Kontakt mit dem effektiven magnetischen Oberflächenbereich kommen muss. Die Gleitfläche 150 stellt den Kontakt mit der magnetischen Oberfläche der Trommel 105 sicher und erhöht die Expositionszeit auf der Trommeloberfläche 125, indem sie den Schlamm 135 dazu zwingt, schneller als bei herkömmlichen Systemen in den Kontakt mit der Oberfläche 125 zu kommen. Indem der gesamte eintreffende Schlamm 135 in den direkten Kontakt mit der Oberfläche 125 der Trommel 105 gebracht wird, reduziert die Einlassgleitfläche 150 die Wahrscheinlichkeit, dass magnetisches Material den Kontakt mit der Trommeloberfläche 125 vermeidet. Dies verbessert die Wiedergewinnungseffizienz des magnetischen Materials, indem das Magnetfeld, durch das sich das magnetische Material bewegt, maximiert wird und indem die Entfernung, über die sich das magnetische Material durch den Schlamm bewegen muss, um mit der Trommeloberfläche 125 in Kontakt zu kommen, reduziert wird, während die Wiedergewinnung tatsächlich stattfindet.
Der Fluss 135 stellt auch einen Spülvorgang des magnetischen Materials bereit, was die Abscheidung des magnetischen von dem nichtmagnetischen Material in dem Schlamm steigert. Durch den leichten „Sprühvorgang“ auf der Trommeloberfläche 125 aufgrund der Gleitfläche 150 tritt ein Spülprozess auf, der die Menge an nichtmagnetischem Material, das an der Trommeloberfläche 125 anhaftet, reduziert. Dies steigert die Abscheidung von Magnetit aus nichtmagnetischen Festkörpern in dem Schlamm, indem das Nichtmagnetit-Material, das mit dem Magnetit verfangen ist, weggewaschen wird, was die Abscheidung und die Wiedergewinnungseffizienz weiter verbessert.
Magnetisches Material 155 haftet an der äußeren Oberfläche 125 der Trommel 105, die in der Nähe des Magneten 110 ist, und bewegt sich daher in der Richtung der Trommel 105, zum Beispiel im Uhrzeigersinn, wie durch den Pfeil 130 gezeigt. Das magnetische Material 155 kann dann über den oberen Abschnitt der Trommel getragen werden, wo es schließlich mit dem nichtmagnetischen Bereich 115 der Trommel 105 in Kontakt kommen kann. Das magnetische Material 155 verliert dann seine magnetische Anziehung zur Trommeloberfläche 125 und bewegt sich in Richtung des Auslasses 165 für magnetisches Material. Der Auslass für magnetisches Material 165 steht mit dem Einlass 140 über einen oberen Abschnitt der drehbaren Trommel 105 in Fluidkommunikation.
Nichtmagnetisches Material 160 folgt zusammen mit dem flüssigen Anteil des Schlammes dem Weg des Kanals 180 zum zweiten Auslass 170. Der Auslass für magnetisches Material 170 steht mit dem Einlass 140 unter einem unteren Abschnitt der drehbaren Trommel 105 durch in Fluidkommunikation.
2 stellt eine Seitenansicht eines Nasstrommel-Magnetabscheiders 200 mit Schaberklinge 290 dar. Die Konfiguration des Magnetabscheiders 200 ist der aus 1 ähnlich. Jedoch beinhaltet der Nasstrommel-Magnetabscheider aus 2 eine Schaberklinge 290 und umfasst keine Gleitfläche. Wenn sich die Trommel 205 im Uhrzeigersinn bewegt, der durch den Pfeil 230 angezeigt wird, wird Material auf der äußeren Oberfläche 225 der Trommel 205 aufwärts getragen. Magnetisches Material 255, das zur Trommeloberfläche 225 angezogen wird, überwindet den Widerstand der Schaberklinge 290 und geht unter ihr durch, während nichtmagnetisches Material 260, das an dem magnetischen Material angelagert ist, abgeschabt wird und zu dem Kanal 280 unten umgelenkt wird. Das magnetische Material 255 geht weiter über einen oberen Abschnitt der Trommel 205, wo es seine Anziehung zur Trommeloberfläche 225 verliert, wenn es in den nichtmagnetischen Abschnitt 215 geht, und schließlich verlässt das abgeschiedene magnetische Material 255 den Abscheider 200 durch den Auslass 265. Währenddessen bewegt sich das nichtmagnetische Material 260 durch den Kanal 280 und durch den Auslass 270 aus dem Abscheider 200.
Die Schaberklinge 290 kann ein biegsames Material wie etwa Kautschuk, eine Schaberklingen-Stützplatte und eine Schaberklingen-Halterung beinhalten. Das biegsame Material der Schaberklinge kann entweder aus synthetischem Kautschuk oder Naturkautschuk gefertigt sein. In einer Ausführungsform ist das biegsame Material ein Ethylenpropylendienmonomer (EPDM), ein synthetisches Kautschukmaterial. Andere Materialien wie etwa Acrylnitrilbutadien (BUNA-n), Polytetrafluorethylen (PTFE), Silikonkautschuk und Polychloropren (Neopren®) können auch verwendet werden. Noch andere Ausführungsformen können ein Metall, wie etwa Stahl oder C-Stahl, nutzen. Das Material der Schaberklinge kann magnetisch sein. Die offenbarten Ausführungsformen sind nicht durch die Art von Material beschränkt.
Die Schaberklinge 290 steht mit der Trommelfläche 225 in direktem Kontakt, aber in anderen Ausführungsformen kann sie auch nicht in direktem Kontakt mit der Trommelfläche sein. Wenn sich die Trommel 205 dreht, werden die nichtmagnetischen Teilchen 260 von den magnetischen Teilchen 255 durch die Schaberklinge 290 abgeschieden. Die nichtmagnetischen Teilchen 260, zum Beispiel biologische Festkörper, fallen zurück in den Schlamm. Das magnetische Material 255 verbleibt angehaftet an der Trommel 205, bis es sich über den nichtmagnetischen Bereich 215 und aus dem Auslass 265 fortbewegt. In gewissen Ausführungsformen kann die Schaberklinge 290 in einer vorbestimmten Entfernung weg von der Oberfläche der Trommel 205 positioniert sein.
Die Schaberklinge 290 kann nahe der Stelle positioniert sein, wo der Schlamm 235 zuerst mit der Oberfläche 225 der Magnettrommel in Kontakt kommt. Die Schaberklinge 290 überspannt die Länge der Trommel, so dass die ganze Oberfläche 225 oder der ganze Umfang der Trommel 205 mit der Schaberklinge 290 in Kontakt kommt. Es könnte mehr als eine Schaberklinge 290 verwendet werden, um die Abscheidungseffizienz zu steigern.
Die Schaberklinge 290 kann an einer äußeren Wand des Magnetabscheiders gesichert sein. Die Schaberklinge 290 ist, wie in 2 gezeigt, an einer äußeren Wand des Magnetabscheiders gesichert, die zu der Ebene des Querschnitts parallel verläuft.
Das Hinzufügen einer Schaberklinge 290 an der Vorderfläche der Trommel stellt ein sehr kosteneffektives Mittel zur effektiven Verbesserung dieser Abscheidung bereit, wobei letztendlich ermöglicht wird, dass die Laderate einfließender Festkörper auf der Trommel reduziert wird, wodurch das Gesamtgewicht des wiedergewonnenen magnetischen Materials erhöht und die Gesamteffizienz der Wiedergewinnung magnetischen Materials gesteigert wird. Dies macht die Trommel effektiver, da mehr nichtmagnetisches Material entfernt wird, was eine höhere Konzentration in dem nichtmagnetischen Strom erzeugt. Dies macht zum Beispiel auch ein mit Magnetit als Ballast versehenes biologisches Aufbereitungssystem kosteneffektiver, sowohl aus Sicht des Kapitals als auch des Betriebs und der Wartung. Eine effizientere Gesamtwiedergewinnung magnetischen Materials führt zu einer reduzierten Abhängigkeit von mechanischen Schervorrichtungen (zum Beispiel Scherwalzen), was potenziell zu signifikant reduzierten Kapitalausgaben für Scherwalzen und die Betriebs- und Wartungskosten zum Versorgen der Trommeln mit Energie und für ihre Wartung führt. Das magnetische Material 255 geht unter die Schaberklinge 290, die dann den Rest des nichtmagnetischen Materials 260 und Wasser an der Vorderseite der Trommel 205 herab drückt und die Abscheidung fördert. Die Schicht aus magnetischem Material 260 auf der Oberfläche 225 der Trommel hängt von der Laderate der Trommel ab (sie kann von sehr gering bis etwa 5/16 eines Zolls, oder etwa 10 mm, variieren). Ohne die Schaberklinge 290 würde der Fluss 255 über die Trommel 205 zwischen etwa 3 Gallonen pro Minute und etwa 5 Gallonen pro Minute (etwa 10 Liter pro Minute bis 20 Liter pro Minute) variieren. Mit dem Hinzufügen der Schaberklinge 290 kann der Fluss 255 auf etwa 1 Gallone pro Minute bis etwa 2 Gallonen pro Minute (etwa 3 Liter pro Minute bis etwa 8 Liter pro Minute) reduziert werden, was anzeigt, dass weniger nichtmagnetisches Material in den Auslass 265 für magnetisches Material gemischt wird.
3 stellt eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Nasstrommel-Magnetabscheiders 300 mit sowohl einer Gleitfläche 350 als auch einer Schaberklinge 390 dar. In der in 3 abgebildeten Ausführungsform ist der Abscheider 300 mit den Vorteilen eines Spülvorgangs und eines gesteigerten Kontakts mit der äußeren Oberfläche, die durch das Einschließen der Gleitfläche 350 bereitgestellt werden, ausgestattet. Der Abscheider 300 ist auch mit den Vorteilen des Abschabens nichtmagnetischen Materials von dem magnetischen Material, das durch die Schaberklinge 390 durchgehen gelassen wird, ausgestattet.
4 stellt eine perspektivische Ansicht eines Nasstrommel-Magnetabscheiders 400 dar. Der Schlamm tritt durch den Einlass 440 ein und wird zur Oberfläche der drehbaren Trommel 405 gelenkt. Die Trommel 405 dreht sich, so dass Material, das an der Oberfläche der Trommel 405 anhaftet, zum Beispiel durch magnetische Anziehung, in den Kontakt mit der Schaberklinge 490 gebracht wird. Die Schaberklinge 490 wird an der äußeren Wand 495 des Magnetabscheiders 400 gesichert.
5 stellt eine detaillierte Ansicht der Gleitfläche 550 bereit. Mit Ballast versehene Festkörper 534, die magnetisches Material 538 und nichtmagnetisches Material 536 beinhalten, gehen über die Oberseite der Überlaufplatte 545 und durch den Trommelbereichseinlass 540. Die Gleitfläche 550 lenkt den Fluss zur Trommeloberfläche 525 der Trommel hin, wie gezeigt. Die Gleitfläche 550 lenkt den Schlamm direkt zur Trommeloberfläche 525, wodurch die Exposition des magnetischen Materials 538 gegenüber der Trommeloberfläche 525 gesteigert wird und es wahrscheinlicher gemacht wird, dass das magnetische Material 538 von der Trommel zu einem Auslass für magnetisches Material weggetragen wird. Des Weiteren stellt die Konfiguration der Gleitfläche 550 einen Spüleffekt bereit, wodurch der flüssige Anteil des Schlammes, zum Beispiel ein Wassertröpfchen 532, nichtmagnetisches Material 536 von dem an der Trommeloberfläche 525 anhaftenden magnetischen Material 538 abwäscht, wie gezeigt.
6 stellt eine detaillierte Ansicht des Schabers 690 gemäß gewissen Ausführungsformen der Offenbarung dar. Mit Ballast versehene Festkörper 634 haften an der Oberfläche der Trommel 625, aufgrund zum Beispiel einer magnetischen Anziehung. Wenn sich die Trommel 625 wie durch den Pfeil 636 gezeigt dreht, werden die mit Ballast versehenen Festkörper 634 mit der Schaberklinge 690 in Kontakt gebracht. Die Schaberklinge 690 ist konfiguriert, um zu ermöglichen, dass magnetisches Material 638 an der Schaberklinge 690 vorbeigelangt, während nichtmagnetisches Material 636 abgeschabt wird und herunterfällt, wie gezeigt.
In gewissen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung kann ein Verfahren zum Nachrüsten eines Magnetabscheiders bereitgestellt sein. Der Magnetabscheider kann eine drehbare Trommel beinhalten, die eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche beinhaltet. Der Magnetabscheider kann auch einen in der drehbaren Trommel positionierten Magneten sowie einen Einlass, der mit einer Quelle eines Schlammes, der ein magnetisches Material und ein nichtmagnetisches Material beinhaltet, verbunden werden kann, und eine äußere Wand beinhalten. Der Abscheider kann auch einen Kanal beinhalten, der durch einen Abschnitt der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel und die äußere Wand definiert wird. Das Verfahren kann das Sichern einer Gleitfläche an der äußeren Wand beinhalten. Die Gleitfläche kann in dem Kanal und in der Nähe des Einlasses positioniert werden. Die Gleitfläche kann konfiguriert werden, um den Schlamm aufwärts zu lenken. Das Verfahren kann auch das Sichern einer Schaberklinge an der äußeren Wand beinhalten.
Es kann auch ein Verfahren zum Nachrüsten eines Magnetabscheiders bereitgestellt werden, wobei eine Schaberklinge an der äußeren Wand des Abscheiders gesichert wird, ohne eine Gleitfläche an der äußeren Wand zu sichern. Während beispielhafte Ausführungsformen der Offenbarung offenbart worden sind, können viele Abwandlungen, Hinzufügungen und Auslassungen daran vorgenommen werden, ohne von dem Wesen und Bereich der Offenbarung und ihrer Äquivalente, wie in den folgenden Ansprüchen dargelegt, abzuweichen.
Der Fachmann wird schnell verstehen, dass die verschiedenen hier beschriebenen Konfigurationen beispielhaft sein sollen und dass die tatsächlichen Konfigurationen von der spezifischen Anwendung, für die der Magnetabscheider und die Verfahren der vorliegenden Offenbarung verwendet werden, abhängig sein werden. Der Fachmann wird viele Äquivalente zu den hier beschriebenen spezifischen Ausführungsform erkennen oder in der Lage sein, diese zu bestimmen, ohne mehr als routinemäßiges Experimentieren anzuwenden. Zum Beispiel kann der Fachmann erkennen, dass der Apparat und die Komponenten davon gemäß der vorliegenden Offenbarung ferner ein Netz von Systemen beinhalten können oder eine Komponente eines Abwasseraufbereitungssystems sein können. Daher versteht es sich, dass die vorstehenden Ausführungsformen lediglich als Beispiel gegeben sind und dass der offenbarte Apparat und die offenbarten Verfahren innerhalb des Bereichs der angehängten Ansprüche und ihrer Äquivalente auf andere Weise als spezifisch beschrieben angewandt werden können. Der vorliegende Apparat und die vorliegenden Verfahren betreffen jedes hier beschriebene individuelle Merkmal oder Verfahren. Zusätzlich sind beliebige Kombinationen von zwei oder mehr derartigen Merkmalen, Apparaten oder Verfahren in dem Bereich der vorliegenden Offenbarung eingeschlossen, wenn sich derartige Merkmale, Apparate oder Verfahren nicht gegenseitig ausschließen.
Beispielsweise kann der Magnetabscheider jede beliebige geeignete Geometrie aufweisen, so dass darin eine drehbare Trommel positioniert werden kann. Das Gehäuse kann zum Beispiel zylindrisch, polygonal, quadratisch oder rechteckig sein. In Hinsicht auf die drehbare Trommel ist jede beliebige geeignete Geometrie akzeptabel, solange die Trommel in dem Abscheider positioniert werden kann.
Es versteht sich ferner, dass dem Fachmann leicht verschiedene Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen einfallen werden. Es ist beabsichtigt, dass derartige Änderungen, Abwandlungen und Verbesserungen Teil dieser Offenbarung sind und innerhalb des Wesens und des Bereichs der Offenbarung liegen. Zum Beispiel kann eine bestehende Einrichtung abgewandelt werden, um einen oder mehrere beliebige Aspekte der Offenbarung zu nutzen oder zu inkorporieren. Somit können der Apparat und die Verfahren in einigen Fällen das Verbinden oder Konfigurieren einer bestehenden Einrichtung involvieren, so dass sie einen Magnetabscheider beinhaltet. Demgemäß sind die vorstehende Beschreibung und die Zeichnungen lediglich beispielhaft. Des Weiteren schränken die Abbildungen in den Zeichnungen die Offenbarungen nicht auf die besonderen veranschaulichten Darstellungen ein.
In seiner Verwendung hier bezeichnet der Begriff „Vielzahl“ zwei oder mehr Einheiten oder Komponenten. Die Begriffe „beinhalten“, „umfassen“, „tragen“, „aufweisen“, „enthalten“ und „involvieren“, ob in der geschriebenen Beschreibung oder den Ansprüchen und dergleichen, sind offene Begriffe, d. h. sie bedeuten „einschließlich, aber nicht darauf beschränkt“. Somit soll die Verwendung derartiger Begriffe die danach aufgeführten Einheiten und Äquivalente davon sowie zusätzliche Einheiten einschließen. Nur die Verbindungsausdrücke „bestehend aus“ und „bestehend im Wesentlichen aus“ sind geschlossene bzw. halb geschlossene Verbindungsausdrücke in Bezug auf die Ansprüche. Die Verwendung von Ordnungsbegriffen wie etwa „erster“, „zweiter“, „dritter“ und dergleichen in den Ansprüchen zum Modifizieren eines Anspruchelements gibt an sich keine/n Priorität, Vorrang oder Reihenfolge eines Anspruchelements über ein anderes oder die zeitliche Reihenfolge, in der Vorgänge eines Verfahrens ausgeführt werden, an, sondern sie werden lediglich als Kennzeichen zur Unterscheidung eines Anspruchelements mit einem gewissen Namen von einem anderen Element mit dem gleichen Namen (abgesehen von der Verwendung des Ordnungsausdrucks) zur Unterscheidung der Anspruchelemente verwendet.

Claims

Ein Magnetabscheider, der Folgendes beinhaltet: eine drehbare Trommel, die eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche beinhaltet; einen in der drehbaren Trommel positionierten Magneten; einen Einlass, der mit einer Quelle eines Schlammes, der ein magnetisches Material und ein nichtmagnetisches Material beinhaltet, verbunden werden kann; eine äußere Wand; eine Schaberklinge, die an der äußeren Wand des Abscheiders nahe der Stelle positioniert ist, wo der Schlamm zuerst mit der Oberfläche der Trommel in Kontakt kommt, einen Kanal, der durch einen Abschnitt der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel und die äußere Wand definiert wird; eine in dem Kanal positionierte Gleitfläche; einen Auslass für magnetisches Material; und einen Auslass für nichtmagnetisches Material, wobei die Gleitfläche konfiguriert ist, den Schlamm direkt in Richtung der drehbaren Trommel zu lenken; wobei der Auslass für magnetisches Material mit dem Einlass über einen oberen Abschnitt der drehbaren Trommel in Fluidkommunikation steht; wobei der Auslass für nichtmagnetisches Material mit dem Einlass unter einem unteren Abschnitt der drehbaren Trommel durch in Fluidkommunikation steht.
Magnetabscheider gemäß Anspruch 1, wobei der Magnet konfiguriert ist, um relativ zu einer Drehung der drehbaren Trommel fixiert zu sein.
Magnetabscheider gemäß Anspruch 2, wobei der Magnet in mehr als einer Hälfte der inneren Oberfläche der drehbaren Trommel positioniert ist.
Magnetabscheider gemäß Anspruch 3, wobei der Magnet mindestens teilweise in der oberen Hälfte der drehbaren Trommel positioniert ist.
Magnetabscheider gemäß Anspruch 1, wobei das magnetische Material ein Ballast ist.
Magnetabscheider gemäß Anspruch 5, wobei der Ballast Magnetit beinhaltet.
Ein Verfahren zum Nachrüsten eines Magnetabscheiders, welcher eine drehbare Trommel, die eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche beinhaltet, einen in der drehbaren Trommel positionierten Magneten, einen Einlass, der mit einer Quelle eines Schlammes, der ein magnetisches Material und ein nichtmagnetisches Material beinhaltet, verbunden werden kann, eine äußere Wand und einen Kanal, der durch einen Abschnitt der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel und die äußere Wand definiert wird, beinhaltet, wobei das Verfahren Folgendes beinhaltet: Sichern einer Gleitfläche an der äußeren Wand, wobei die Gleitfläche in dem Kanal und in der Nähe des Einlasses positioniert wird, ferner das Sichern einer Schaberklinge an der äußeren Wand, wobei die Schaberklinge nahe der Stelle positioniert ist, wo der Schlamm zuerst mit der Oberfläche der Trommel in Kontakt kommt, wobei die Gleitfläche konfiguriert ist, um den Schlamm direkt in Richtung der drehbaren Trommel zu lenken und um die Expositionszeit des magnetischen Materials gegenüber der Trommeloberfläche zu steigern und die Geschwindigkeit des Schlammes zu erhöhen; und aufgrund der Gleitfläche Bereitstellen eines Spülvorganges, der die Menge an nichtmagnetischen Material, der an der Trommeloberfläche anhaftet, reduziert; wobei der Auslass für magnetisches Material mit dem Einlass über einen oberen Abschnitt der drehbaren Trommel in Fluidkommunikation steht; wobei der Auslass für nichtmagnetisches Material mit dem Einlass unter einem unteren Abschnitt der drehbaren Trommel durch in Fluidkommunikation steht.
Ein Magnetabscheider, der Folgendes beinhaltet: eine äußere Wand; eine drehbare Trommel, die eine innere Oberfläche und eine äußere Oberfläche beinhaltet; einen in der drehbaren Trommel positionierten Magneten; einen Einlass, der mit einer Quelle eines Schlammes, der ein magnetisches Material und ein nichtmagnetisches Material beinhaltet, verbunden werden kann; einen Kanal, der durch einen Abschnitt der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel und die äußere Wand definiert wird; eine in dem Kanal positionierte Gleitfläche; eine Schaberklinge, die an der äußeren Wand gesichert ist und nahe der Stelle positioniert ist, wo der Schlamm zuerst mit der Oberfläche der Trommel in Kontakt kommt; einen Auslass für magnetisches Material; und einen Auslass für nichtmagnetisches Material, wobei die Gleitfläche konfiguriert ist, um den Schlamm direkt in Richtung der drehbaren Trommel zu lenken, die Expositionszeit des magnetischen Materials gegenüber der Trommeloberfläche zu steigern und die Geschwindigkeit des Schlammes zu erhöhen und ein Spülen des magnetischen Materials bereitzustellen, um die Menge an nichtmagnetischen Material, der an der Trommeloberfläche anhaftet, zu reduzieren; wobei der Auslass für magnetisches Material mit dem Einlass über einen oberen Abschnitt der drehbaren Trommel in Fluidkommunikation steht; wobei der Auslass für nichtmagnetisches Material mit dem Einlass über einen unteren Abschnitt der drehbaren Trommel in Fluidkommunikation steht.
Magnetabscheider gemäß Anspruch 8, wobei die Schaberklinge positioniert ist, um eine Öffnung bereitzustellen, die durch die äußere Oberfläche der drehbaren Trommel und die Schaberklinge definiert wird.
Magnetabscheider gemäß Anspruch 9, wobei die Öffnung weniger als etwa 10 mm beträgt.
Magnetabscheider gemäß Anspruch 8, wobei ein Abschnitt der Schaberklinge mit der äußeren Oberfläche der drehbaren Trommel in Kontakt steht.
Magnetabscheider gemäß Anspruch 8, wobei der Magnet konfiguriert ist, um relativ zu einer Drehung der drehbaren Trommel fixiert zu sein.
Magnetabscheider gemäß Anspruch 12, wobei der Magnet in mehr als einer Hälfte der inneren Oberfläche positioniert ist.
Magnetabscheider gemäß Anspruch 13, wobei der Magnet mindestens teilweise in der oberen Hälfte der Trommel positioniert ist.
Magnetabscheider gemäß Anspruch 8, wobei das magnetische Material ein Ballast ist.
Magnetabscheider gemäß Anspruch 15, wobei der Ballast Magnetit beinhaltet.