DE112013006595T5

DE112013006595T5 - Durch Dispergiermittel verbesserte Ballastrückgewinnung

Info

Publication number: DE112013006595T5
Application number: DE112013006595.9T
Authority: DE
Inventors: Raymond G. Pepin
Original assignee: Evoqua Water Technologies LLC
Current assignee: Evoqua Water Technologies LLC
Priority date: 2013-02-05
Filing date: 2013-03-04
Publication date: 2016-03-31
Also published as: AU2013377948A1; CA2893536A1; US20150360989A1; GB2524435A; GB201512846D0; CN104968613A; WO2014123551A1

Abstract

Es werden Geräte und Verfahren zum Behandeln von Abwasser offenbart. In einem Beispiel wird ein Abwasserbehandlungssystem bereitgestellt. Das Abwasserbehandlungssystem beinhaltet ein Trenngefäß, das einen Separatoreinlass und einen Auslass für abgesetzten Schlamm umfasst, eine Quelle von behandeltem Abwasser, das ein Ballastmaterial beinhaltet, die konfiguriert und eingerichtet ist, um das behandelte Abwasser in das Trenngefäß einzuführen, einen Separator, der konfiguriert und eingerichtet ist, um Ballast aus dem Ausstoß von abgesetztem Schlamm von dem Ausstoß von abgesetztem Schlamm des Trenngefäßes zu trennen, eine Schlammrohrleitung, die eine Fluidverbindung zwischen dem Auslass für abgesetzten Schlamm und dem Separator bereitstellt, und eine Dispergiermittelquelle, die konfiguriert und eingerichtet ist, um vor einer Abtrennung des Ballasts von dem abgesetzten Schlamm in dem Separator Dispergiermittel in den abgesetzten Schlamm einzuführen.

Description

VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht Priorität gemäß 35 U.S.C. § 119(e) gegenüber der vorläufigen US-Anmeldung mit Seriennummer 61/760,850 mit dem Titel „DISPERANT ENHANCED BALLAST RECOVERY“, eingereicht am 5. Februar 2013, die hierin unter Bezugnahme in ihrer Gesamtheit inkorporiert ist.
HINTERGRUND
1. Gebiet der Offenbarung
Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beziehen sich im Allgemeinen auf Abwasserbehandlungssysteme, die Ballast benutzen und rückgewinnen, um das Absetzen suspendierter Feststoffe in einer Absetzeinheit zu erleichtern.
2. Erörterung verwandter Techniken
Verschiedene Verfahren zur Behandlung von Abwasser involvieren eine biologische Behandlung des Abwassers in aeroben und/oder anaeroben Behandlungseinheiten, um den gesamten organischen Anteil und/oder den biologischen organischen Anteil des Abwassers zu reduzieren, oder involvieren eine physikalische und/oder chemische Behandlung des Abwassers in Koagulations- und/oder Ausflockungseinheiten, die Koagulationsmittel und/oder Polymere verwenden, um den anorganischen Anteil des Abwassers zu entfernen. Verschiedene Verfahren der Abwasserbehandlung können auch die Entfernung von ausgeflockten Feststoffen, die durch einen Koagulations-/Ausflockungsprozess gebildet wurden, aus behandeltem Abwasser involvieren. Diese Formen der biologischen, physikalischen und/oder chemischen Behandlung resultieren typischerweise in der Bildung von Schlamm. Bei manchen Verfahren wird der Schlamm nach dem Durchlaufen einer biologischen, physikalischen und/oder chemischen Behandlung aus dem Abwasser entfernt, indem er in einer Absetzeinheit oder einem Klärbecken abgesetzt wird.
ÜBERSICHT
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Abwasserbehandlungssystem bereitgestellt. Das Abwasserbehandlungssystem umfasst ein Trenngefäß, das einen Trenngefäßeinlass und einen Auslass für abgesetzten Schlamm umfasst. Das Trenngefäß ist konfiguriert, um biologisch, physikalisch und/oder chemisch behandeltes Abwasser, das ein Ballastmaterial umfasst, von einer Quelle von biologisch, physikalisch und/oder chemisch behandeltem Abwasser aufzunehmen. Das System umfasst ferner einen Separator, der einen Separatoreinlass und einen Separatorauslass umfasst und der konfiguriert und eingerichtet ist, um mindestens einen Teil des Ballastmaterials von einem abgesetzten Schlamm, der aus dem Auslass für abgesetzten Schlamm des Trenngefäßes entnommen wurde, abzutrennen und einen abgetrennten Ballast zu bilden, eine Schlammrohrleitung, die eine Fluidverbindung zwischen dem Auslass für abgesetzten Schlamm und dem Separatoreinlass bereitstellt, und eine Dispergiermittelquelle, die konfiguriert und eingerichtet ist, um vor der Abtrennung des Ballastmaterials von dem abgesetzten Schlamm in dem Separator Dispergiermittel in den abgesetzten Schlamm einzuführen.
Gemäß manchen Ausführungsformen ist die Dispergiermittelquelle konfiguriert und eingerichtet, um Dispergiermittel in die Schlammrohrleitung einzuführen.
Gemäß manchen Ausführungsformen ist die Dispergiermittelquelle konfiguriert und eingerichtet, um Dispergiermittel direkt in den Separator einzuführen.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst die Dispergiermittelquelle eine Tensidquelle.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst die Dispergiermittelquelle eine Quelle eines pH-Wert-Anpassungsmittels.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst die Dispergiermittelquelle eine Säurequelle.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst das System ferner eine Ätzmittelquelle, die konfiguriert ist, um ein Ätzmittel in einen Ausstoß von dem Separator einzuführen.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst das System ferner eine vorgeschaltete Quelle, die eine von einer biologischen, physikalischen und chemischen Behandlungseinheit mit einem Auslass in Fluidverbindung mit dem Trenngefäßeinlass umfasst.
Gemäß manchen Ausführungsformen ist der Separator konfiguriert und eingerichtet, um abgetrennten Ballast von dem Separatorauslass in eine von der biologischen, physikalischen und chemischen Behandlungseinheit zu leiten.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Behandeln von Abwasser bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet das Einführen von Abwasser, das ein Ballastmaterial umfasst, von einer vorgeschalteten Quelle in ein Trenngefäß, das einen Trenngefäßeinlass und einen Auslass für abgesetzten Schlamm umfasst, das Bilden eines abgesetzten Schlamms in dem Trenngefäß, das Leiten des abgesetzten Schlamms von einem Auslass des Trenngefäßes in einen Einlass eines Separators, der konfiguriert und eingerichtet ist, um mindestens einen Teil des Ballasts von dem abgesetzten Schlamm zu trennen und einen abgetrennten Ballast zu bilden und um den abgetrennten Ballast aus einem Separatorauslass auszustoßen, und das Einführen eines Dispergiermittels von einer Dispergiermittelquelle in den abgesetzten Schlamm vor der Abtrennung des mindestens einen Teils des Ballasts von dem abgesetzten Schlamm in dem Separator.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst das Einführen des Dispergiermittels von einer Dispergiermittelquelle in den abgesetzten Schlamm das Einführen des Dispergiermittels in eine Schlammrohrleitung, die mit dem Auslass für abgesetzten Schlamm des Trenngefäßes und dem Einlass des Separators in Fluidverbindung steht.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst das Einführen des Dispergiermittels von einer Dispergiermittelquelle in den abgesetzten Schlamm das Einführen des Dispergiermittels direkt in den Separator.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst das Einführen des Dispergiermittels von einer Dispergiermittelquelle in den abgesetzten Schlamm das Einführen eines Tensids in den abgesetzten Schlamm.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst das Einführen des Dispergiermittels von einer Dispergiermittelquelle in den abgesetzten Schlamm das Einführen eines pH-Wert-Anpassungsmittels in den abgesetzten Schlamm.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst das Einführen des pH-Wert-Anpassungsmittels in den abgesetzten Schlamm das Einführen einer Säure in den abgesetzten Schlamm.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner das Einführen eines Ätzmittels in einen Ausstoß von dem Separator.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner das biologische Behandeln des Abwassers in einer vorgeschalteten Quelle, die eine biologische Behandlungseinheit mit einem Auslass in Fluidverbindung mit dem Trenngefäßeinlass umfasst.
Gemäß manchen Ausführungsformen umfasst das Verfahren ferner das Leiten des abgetrennten Ballasts von dem Separatorauslass in die eine von der biologischen, physikalischen und chemischen Behandlungseinheit.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Erleichtern der Abtrennung von Ballast von einem mit Ballast versehenen Schlamm bereitgestellt. Das Verfahren beinhaltet das In-Kontakt-Bringen des mit Ballast versehenen Schlamms mit einem Dispergiermittel und das Abtrennen von Ballast von dem mit Ballast versehenen Schlamm in einem Separator.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Reduzieren des Energieverbrauchs eines Separators für die Abtrennung von Ballast von mit Ballast versehenen biologischen, physikalischen oder chemischen Flocken in einem Ballast-Ausflockungsprozess bereitgestellt. Das Verfahren umfasst das Hinzufügen eines Dispergiermittels zu den mit Ballast versehenen biologischen, physikalischen oder chemischen Flocken, wobei der Energieverbrauch des Separators in Bezug auf den Energieverbrauch des Separators, der eine Trennung von mit Ballast versehenen Flocken, die das Dispergiermittel nicht umfassen, durchführt, reduziert wird.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Es ist nicht beabsichtigt, dass die begleitenden Zeichnungen maßstabgetreu sind. In den Zeichnungen wird jede identische oder beinahe identische Komponente, die in verschiedenen Figuren veranschaulicht ist, durch eine gleiche Bezugsnummer dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist möglicherweise nicht jede Komponente in jeder Zeichnung beschriftet. In den Zeichnungen ist:
1 ein Schema eines Fluidbehandlungssystems gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
2A ein Schema eines Scherrührwerks gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
2B eine Veranschaulichung eines Rotors und eines Stators des Scherrührwerks in 2A;
3 eine Veranschaulichung eines Ultraschallseparators gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
4 eine Veranschaulichung eines Zentrifugenseparators gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung;
5A eine Veranschaulichung eines Magnetseparators gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung; und
5B eine Veranschaulichung eines Magnetseparators gemäß Aspekten der vorliegenden Offenbarung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Aspekte und Ausführungsformen, die hierin offenbart werden, sind nicht auf die Konstruktionsdetails und die Anordnung von Komponenten, wie diese in der nachfolgenden Beschreibung dargelegt oder in den Zeichnungen veranschaulicht sind, beschränkt. Aspekte und Ausführungsformen, die hierin offenbart werden, können andere Ausführungsformen aufweisen und können auf verschiedene Arten in der Praxis umgesetzt oder ausgeführt werden.
Manche Systeme für die Behandlung von Abwasser aus verschiedenen Quellen, einschließlich zum Beispiel Siedlungsabwasser, Ausstoßabwasser aus Pulpen- und Papieranlagen oder Nahrungsmittelfabriken, umfassen Einheiten oder Gefäße für die biologische, physikalische und/oder chemische Behandlung. Einheiten oder Gefäße für die biologische Behandlung umfassen typischerweise Bakterien, die Komponenten des Abwassers, zum Beispiel organische Komponenten, aufspalten. Die biologischen Behandlungsprozesse in den Einheiten oder Gefäßen für biologische Behandlung können den gesamten organischen Anteil und/oder den biologischen organischen Anteil des Abwassers reduzieren. Biologische Behandlungsprozesse resultieren oft in der Bildung von Flocken, oft als „Schlamm“ bezeichnet, die tote Bakterien und Nebenprodukte der biologischen Behandlung beinhalten können. In manchen Abwasserbehandlungssystemen werden Absetzgefäße oder Klärbecken verwendet, um suspendierte Feststoffe, die biologische, physikalische und/oder chemische Flocken (hierin als „Flocken“ bezeichnet) und/oder Schlamm umfassen, nach biologischer, physikalischer und/oder chemischer Behandlung aus dem Abwasser zu entfernen.
Manche Abwasserbehandlungssysteme verwenden zusätzlich oder alternativ dazu ein Absetzgefäß oder ein Klärbecken, um suspendierte Feststoffe aus dem zufließenden Rohabwasser zu entfernen, und/oder tertiäre Behandlungseinheiten, die eine chemische und/oder physikalische Behandlung mit Koagulationsmitteln und/oder Polymeren benutzen.
Flocken können eine Dichte ähnlich jener von Wasser aufweisen (1,0 g/cm³). Durch Schwerkraft verursachtes Absetzen von Flocken und/oder anderen suspendierten Feststoffen mit einer Dichte ähnlich jener des Mediums, in dem sie eingeschlossen sind, zum Beispiel Wasser, findet typischerweise langsam statt, wenn überhaupt. Das Absetzen und Entfernen von Flocken in einem Absetzgefäß oder Klärbecken kann eine lange Einbehaltungszeit erfordern und kann daher erfordern, dass das Absetzgefäß oder Klärbecken sehr groß ist, um einen annehmbaren Durchsatz bereitzustellen.
Prozesse zur Verbesserung der Absetzgeschwindigkeit von suspendierten Feststoffen in einem Klärbecken können erhebliche Auswirkungen auf die Größe des Klärbeckens und/oder die Fließgeschwindigkeit von Abwasser durch das Klärbecken haben. Ein Prozess, der verwendet werden kann, um das Absetzen von Flocken zu verbessern, ist das Imprägnieren der Flocken mit einem Beschwerungsmittel oder Ballast, zum Beispiel Magnetit (erhältlich zum Beispiel von Quality Magnetite, LLC, Kenova, WV), das/der sich mit den Flocken verbindet und „mit Ballast versehene Flocken“ (hierin auch als „mit Ballast versehener Schlamm“ bezeichnet) bildet. Der Ballast kann in der Form von kleinen Teilchen oder als Pulver mit Teilchengrößen in einem Bereich von zum Beispiel von etwa 5 μm bis etwa 100 μm Durchmesser, mit einem mittleren Durchmesser von etwa 20 μm, bereitgestellt sein. Unterschiedliche Ballastgrößen können in unterschiedlichen Ausführungsformen benutzt werden, in Abhängigkeit von zum Beispiel der Beschaffenheit und Menge der Flocken und/oder anderer suspendierter Feststoffe, die in einem Absetzprozess entfernt werden sollen. Magnetit weist eine viel höhere Dichte – ungefähr 5,1 g/cm³ – auf als typische bei biologischen, physikalischen und/oder chemischen Abwasserbehandlungsverfahren gebildete Flocken. Das Imprägnieren der Flocken mit Magnetit verursacht daher, dass sich die Flocken viel schneller absetzen als sie sich andernfalls absetzen würden. Der Vorteil dieses Prozesses ist ein Anstieg der Effizienz der Schwerkraftklärung oder des Absetzverfahrens, indem die Zeit für das Absetzen der Flocken/Magnetit-Kombination reduziert wird und/oder indem eine Reduktion der Größe eines Klärbeckens zum Erreichen eines gewünschten Durchsatzes bereitgestellt wird.
Obwohl Magnetit in manchen Aspekten der vorliegenden Offenbarung als Ballastmaterial benutzt werden kann, sind diese Aspekte nicht auf die Verwendung von Magnetit als Ballast beschränkt. Andere Materialien, zum Beispiel Sand, können zusätzlich oder alternativ dazu als Ballastmaterial verwendet werden. Weitere Materialien, die zusätzlich oder alternativ dazu als Ballastmaterialien verwendet werden können, umfassen jegliche Materialien, die von einem Magnetfeld angezogen werden können, zum Beispiel Teilchen oder Pulver, die Nickel, Chrom, Eisen und/oder verschiedene Formen von Eisenoxid beinhalten.
In manchen Abwasserbehandlungssystemen wird der Ballast, nachdem sich die Flocken in dem Klärbecken oder Absetzgefäß abgesetzt haben, aus den abgesetzten Flocken entfernt und für die Wiederverwendung rückgewonnen. Ein Prozess zum Abtrennen von Ballast von den Flocken umfasst die Verwendung einer mechanischen Schervorrichtung. In manchen Systemen ist die Schervorrichtung mit einem elektrischen Motor verbunden und dreht sich schnell, wodurch Bindungen zwischen dem Ballast und den Flocken, die innerhalb der mechanischen Schervorrichtung angeordnet sind, gelockert oder aufgespalten werden. Rückgewonnener Ballast wird zur Verwendung bei der Behandlung von zusätzlichem Abwasser rückgeführt. Ein Nachteil ist, dass herkömmliche Ballastrückgewinnungssysteme typischerweise teure Schervorrichtungen beinhalten, die wartungsintensiv sind und viel elektrischen Strom verbrauchen. Hierin offenbarte Aspekte und Ausführungsformen umfassen Verfahren und Geräte, die die Abtrennung des Beschwerungsmittels oder Ballasts von Flocken mit geringerem Energieverbrauch und/oder geringeren Betriebs- oder Kapitalkosten als zuvor bekannte Verfahren bereitstellen.
In einer Ausführungsform wird ein Dispergiermittel zu den abgesetzten Flocken von einem mit Ballast versehenen Ausflockungssystem wie etwa einer Absetzeinheit oder einem Klärbecken hinzugefügt. Das Dispergiermittel schwächt die Bindung zwischen dem Ballast und den Flocken, indem die Oberflächenspannung zwischen dem Ballast und den Flocken reduziert wird. Aufgrund der geschwächten Bindung wird die anschließende Scherung und physikalische Trennung des Ballasts und der Flocken viel weniger aufwändig und daher effizienter. In einer Ausführungsform wird das Dispergiermittel hinzugefügt, bevor die mit Ballast versehenen Flocken in eine Schervorrichtung, die den Ballast von den Flocken trennt, eingeführt werden. In manchen Ausführungsformen wird das Dispergiermittel direkt zusammen mit den mit Ballast versehenen Flocken zu der Schervorrichtung hinzugefügt. Das Dispergiermittel wird in manchen Ausführungsformen alternativ oder zusätzlich dazu zu einer Mischung aus Ballast und Flocken hinzugefügt, bevor die Mischung in einen Ballastrückgewinnungsmechanismus wie etwa einen Hydrozyklon oder einen Magnettrommelseparator eingeführt wird. Das Dispergiermittel kann im Ablauf mit oder ohne mechanisches Mischen vor einem Ballastrückgewinnungssystem hinzugefügt werden. Das Hinzufügen eines Dispergiermittels erhöht die Ballastrückgewinnungseffizienz der Ballastrückgewinnungsvorrichtung bei bedeutend geringerem Leistungsbedarf stark.
In einer Ausführungsform wird eine Chemikaliendosierpumpe verwendet, um gesteuerte Konzentrationen von Dispergiermittel in ein Abfallschlammrohr, eine Abfallschlammleitung oder ein Abfallschlammbecken, das/die die mit Ballast versehenen Flocken umfasst, einzuspritzen, bevor die mit Ballast versehenen Flocken in eine beliebige Schermisch- und/oder Ballastrückgewinnungsvorrichtung wie etwa eine Magnetrückgewinnungstrommel oder einen Hydrozyklon eingeführt werden. Die Abfallschlammrohre oder -leitungen können mit einem Durchflussmesser ausgestattet sein, der mit der Dosierpumpe verbunden ist, zum Beispiel durch eine computergesteuerte Steuerungseinheit. Eine bedienende Person kann eine gewünschte Dispergiermitteldosierung einstellen und das System kann den Durchfluss messen, um eine konstante Konzentration von Dispergiermittel in dem Abfallschlamm, der die mit Ballast versehenen Flocken umfasst, aufrechtzuerhalten, während der Abwasserfluss durch das Behandlungssystem variiert. In manchen Ausführungsformen kann Dispergiermittel mit einer Geschwindigkeit von etwa 25 Gallonen (95 Liter) bis etwa 200 Gallonen (757 Liter) pro Million Gallonen (3,8 Megaliter) Ausstoß von Abfallschlamm (25–200 ppmv) aus einem Klärbecken hinzugefügt werden. Die Menge von zu dem Abfallschlamm hinzugefügtem Dispergiermittel kann in Abhängigkeit von zum Beispiel der Beschaffenheit und der Menge von Flocken und/oder Ballast in dem Abfallschlamm und/oder der Art des verwendeten Dispergiermittels variieren.
In manchen Ausführungsformen kann das Dispergiermittel ein Tensid beinhalten. Ein Beispiel eines Dispergiermittels, das in verschiedenen Ausführungsformen verwendet werden kann, ist das Dispergierhilfsmittel Dispex^® N40 von BASF Corporation. Aspekte und Ausführungsformen, die hierin offenbart werden, sind nicht auf die Art des verwendeten Dispergiermittels beschränkt. Ein beliebiges Dispergiermittel, das die Oberflächenspannung zwischen einem Ballastmaterial und Flocken reduzieren oder die Stärke der Haftung von Flocken an Ballastmaterial verringern kann, kann benutzt werden.
In einer anderen Ausführungsform kann der pH-Wert von Schlamm, der Flocken umfasst, auf einen sauren pH-Wert gesenkt werden, zum Beispiel auf einen pH-Wert von zwischen etwa 2 und etwa 5 oder in manchen Ausführungsformen auf zwischen etwa 3 und etwa 4, um eine verbesserte Abtrennung von Ballast von den Flocken bereitzustellen. Ohne an eine bestimmte Theorie gebunden zu sein, wird angenommen, dass das Senken des pH-Wert des Abfallschlamms um einen ausreichenden Grad verschiedene Organismen, zum Beispiel Bakterien, in den Flocken abtötet und/oder die Flocken destabilisiert, was das Ballastmaterial von den Bakterien befreit. Die pH-Wert-Anpassung kann das Hinzufügen eines pH-Wert-Anpassungsmittels, zum Beispiel einer Säure wie etwa Schwefelsäure oder Chlorwasserstoffsäure, zu Flocken umfassendem Abfallschlamm von einem Klärbecken oder Absetzgefäß vor der Abtrennung des Ballasts von dem Abfallschlamm involvieren. Nach der Abtrennung kann der pH-Wert des abgetrennten Schlamms und/oder des Ballasts mit einem anderen pH-Wert-Anpassungsmittel, zum Beispiel einem Ätzmittel wie etwa Natriumhydroxid, erhöht werden, zum Beispiel auf innerhalb eines Bereichs von zwischen etwa 5 und etwa 8 und in manchen Ausführungsformen auf innerhalb eines Bereichs zwischen etwa 6 und etwa 8 oder etwa 6,6. Aspekte und Ausführungsformen, die hierin offenbart werden, sind nicht auf bestimmte Arten von pH-Wert-Anpassungsmitteln beschränkt.
Ein wichtiges Ergebnis des Verwendens eines Dispergiermittels zur Erleichterung der Abtrennung von Ballast von mit Ballast versehenen Flocken ist die Tatsache, dass der Leistungsverbrauch einer mechanischen Schervorrichtung, die den Trennungsvorgang durchführt, reduziert werden kann. Mit dem Hinzufügen eines angemessenen Dispergiermittels zu mit Ballast versehenen Flocken, die getrennt werden sollen, kann der Leistungsverbrauch einer mechanischen Schervorrichtung zum Durchführen der Trennung um zwischen etwa 25 % und etwa 97 % verglichen mit dem Leistungsverbrauch zum Durchführen einer Abtrennung von mit Ballast versehenen Flocken, die kein Dispergiermittel umfassen, reduziert werden, in Abhängigkeit von der Art der verwendeten mechanischen Schervorrichtung. In einem Beispiel würde dies ermöglichen, ein 30-PS-Kady-Rührwerk (Kady International), das in manchen Abwasserbehandlungssystemen verwendet wird, um Ballast von den Flocken abzutrennen, durch einen Schermischer mit 1-PS-Antrieb zu ersetzen, der weniger Leistung verbraucht und bedeutend weniger teuer ist.
Ein System gemäß einer Ausführungsform wird in 1 schematisch veranschaulicht, wie im Allgemeinen bei 100 angegeben. Das System umfasst ein Trenngefäß 105, das in manchen Ausführungsformen ein Klärbecken beinhaltet. Das Trenngefäß 105 nimmt zu behandelnde Flüssigkeit von einem Trenngefäßeinlass 110 auf. Die zu behandelnde Flüssigkeit wird dem Trenngefäßeinlass 110 von einer vorgeschalteten Quelle 115 zugeführt. In manchen Ausführungsformen beinhaltet die vorgeschaltete Quelle 115 ein Vorbehandlungssystem oder primäres Behandlungssystem, zum Beispiel ein biologisches Behandlungssystem, das Einheiten für die aerobe und/oder anoxische und/oder anaerobe biologische Behandlung umfasst. Die vorgeschaltete Quelle ist in anderen Ausführungsformen eine Quelle von zu behandelndem Rohabwasser und das Trenngefäß 105 kann als primäres Klärbecken agieren.
In manchen Ausführungsformen wird ein Ballastmaterial, zum Beispiel Magnetit, zu der Flüssigkeit, die in einem Gefäß für die biologische Behandlung, zum Beispiel einem belüfteten Gefäß für die biologische Behandlung in der vorgeschalteten Quelle 115, behandelt wird, hinzugefügt. Mischflüssigkeitsausstoß von dem Gefäß für die biologische Behandlung kann durch ein Ausflockungsgefäß laufen, das sich auch in der vorgeschalteten Quelle 115 befindet, bevor er in das Trenngefäß eingeführt wird. Ausflockungsmittel, zum Beispiel Alaun oder Eisenchlorid, können zu der Mischflüssigkeit in dem Ausflockungsgefäß hinzugefügt werden, um die Bildung von Flocken zu erleichtern.
Der Separator 105 umfasst ferner einen Auslass für geklärte Flüssigkeit 120 und einen Auslass für abgesetzten Schlamm 125. In manchen Ausführungsformen umfasst der Separator 105 ferner eine oder mehrere Absetzplatten 130 und/oder einen Räumer 135, angetrieben von einem Motor 140. Der Räumer 135 kann das Leiten von abgesetztem Schlamm in den Auslass für abgesetzten Schlamm 125 erleichtern.
Schlamm, der abgesetzte, mit Ballast versehene Flocken umfasst, läuft unter dem Einfluss einer Pumpe 150 von dem Auslass für abgesetzten Schlamm durch eine Schlammrohrleitung 145 und wird in einen Separator 160 geleitet. Der Separator 160 trennt Ballast von den mit Ballast versehenen Flocken in dem Schlamm und bildet einen Strom von Ballastmaterial und einen Strom von Abfallschlamm. In manchen Ausführungsformen kann der Separator 160 jedoch in einem Chargenmodus und nicht in einem kontinuierlichen Modus betrieben werden. Der getrennte Abfallschlamm wird von dem Separator 160 in den Schlammabfluss 165 geleitet, von dem er für nachgeschaltetes Verarbeiten weitergeleitet werden kann, oder in manchen Ausführungsformen teilweise wieder in eine Einheit für biologische, physikalische oder chemische Behandlung, die in der vorgeschalteten Quelle 115 eingeschlossen sein kann, rückgeführt werden kann. In manchen Ausführungsformen kann zu dem in die Behandlungseinheit rückgeführten Abfallschlamm Ballast hinzugefügt werden. Ballast, der in dem Separator 160 von dem Schlamm getrennt wird, wird durch eine Rohrleitung 170 zu einer Behandlungseinheit, zum Beispiel einem Gefäß für die belüftete biologische Behandlung, in der vorgeschalteten Quelle 115 zurückgeführt. Zusätzlicher Ballast kann auch von einer Ballastquelle 175 in den Separator oder direkt in die Behandlungseinheit bereitgestellt werden. Die Ballastmenge, die zu der vorgeschalteten Quelle 115 geleitet wird, kann in Abhängigkeit von der spezifischen Konfiguration und der gewünschten Leistungsfähigkeit des Systems 100 variieren. In manchen Ausführungsformen kann der gesamte Ballast, der in dem Separator 160 rückgewonnen wird, in einen Abschnitt der vorgeschalteten Quelle 115, zum Beispiel in eine Einheit für die biologische, physikalische oder chemische Behandlung eingeführt werden.
In manchen Ausführungsformen umfasst das System 100 ferner eine Dispergiermittelquelle 190, die Dispergiermittel in die Schlammrohrleitung 145 führt, wo sich das Dispergiermittel mit dem Schlamm vermischt, bevor der Schlamm den Separator 160 erreicht. In manchen Ausführungsformen kann eine Rühreinrichtung oder ein Satz Stromstörer in der Schlammrohrleitung 145 oder in einem vergrößerten Abschnitt derselben oder in einer Kammer, die mit der Schlammrohrleitung 145 in Fluidverbindung ist, eingeschlossen sein, um das Mischen des Schlamms und des Dispergiermittels zu erleichtern. Das Dispergiermittel erleichtert eine Abtrennung von Ballast von Schlamm in dem Separator 160. In anderen Ausführungsformen kann die Dispergiermittelquelle 190 das Dispergiermittel direkt in den Separator 160 führen, um es vor der Abtrennung des Ballasts von den Flocken mit dem mit Ballast versehenen Schlamm zu mischen.
In Ausführungsformen, in denen das Dispergiermittel ein pH-Wert-Anpassungsmittel, zum Beispiel eine Säure, beinhaltet, kann die Säure von der Dispergiermittelquelle 190 in einer Menge eingeführt werden, die ausreichend ist, um den pH-Wert des Schlamms auf zwischen etwa 2 und etwa 5 oder in manchen Ausführungsformen auf zwischen etwa 3 und etwa 4 zu reduzieren. Es können eine oder mehrere Ätzmittelquellen 195 bereitgestellt werden, um ausreichend Ätzmittel einzuführen, um den Abfallschlamm und/oder Ballast in Rohrleitung 165 beziehungsweise 170 nach der Trennung in dem Separator 160 jeweils relativ neutral zu machen, zum Beispiel mit einem pH-Wert von zwischen etwa 5 und etwa 9 oder zwischen etwa 6 und etwa 8.
Der Separator 160 kann jedes beliebige bekannte Gerät zum Abtrennen von Ballast von Schlamm umfassen. In einem Beispiel ist der Separator als Scherrührwerk konfiguriert, wie allgemein bei 200 in 2A und 2B veranschaulicht. Das Scherrührwerk 200 schert den Schlamm aus der Schlammrohrleitung 145, um den Ballast von dem Schlamm zu trennen. Das Scherrührwerk 200 kann einen Rotor 205 und einen Stator 210 umfassen.
Bei Betrieb tritt der Schlamm aus der Schlammrohrleitung 145 in das Scherrührwerk 200 ein und fließt in die Richtung der Pfeile 215 und tritt in den Rotor 205 und dann den Stator 210 ein. Das Scherrührwerk 200 kann so konzipiert sein, dass zwischen dem Rotor 205 und dem Stator 210 eine enge Toleranz besteht, wie bei 220 in 2B gezeigt. Der Rotor 205 wird in manchen Ausführungsformen mit hohen Drehgeschwindigkeiten angetrieben, zum Beispiel mit mehr als 1000 U/min, um eine Mischung aus Ballast und im Wesentlichen ballastfreien zerstörten Schlammflocken im Bereich 225 (2A) des Scherrührwerks 200 zu bilden. Die Mischung aus Ballast und zerstörten Flocken tritt durch Rohrleitung 230 aus dem Scherrührwerk 200 aus, wie durch Pfeile 235 gezeigt. In manchen Ausführungsformen führt die Rohrleitung 230 zu einem separaten Untersystem des Separators 160, das den Ballast und die im Wesentlichen ballastfreien zerstörten Schlammflocken in separate Ströme teilt, die in Rohrleitung 170 beziehungsweise 165 ausgestoßen werden.
In manchen Ausführungsformen umfasst/umfassen der Rotor 205 und/oder Stator 210 Schlitze, die als Zentrifugalpumpe agieren, um den Schlamm von oberhalb und unterhalb von Rotor 205 und Stator 210 anzusaugen, wie durch Pfade 240 in 2A gezeigt. Der Rotor und der Stator schleudern dann die Materialien bei sehr hoher Geschwindigkeit von den Schlitzspitzen, um den mit Ballast versehenen Schlamm in die Mischung aus Ballast und zerstörten Schlammflocken aufzuspalten. Der Rotor 205 kann zum Beispiel Schlitze 245 umfassen und der Stator 210 kann Schlitze 250 umfassen. Die Schlitze 245 in dem Rotor 205 und/oder die Schlitze 250 in dem Stator 210 können konzipiert sein, um die Scherenergie zu erhöhen, um den Ballast effizient von dem ballasthaltigen Schlamm abzutrennen. Die von dem Rotor 205 und dem Stator 210 entwickelte Scherkraft kann von der Breite der Schlitze 245 und 250, der Toleranz zwischen dem Rotor 205 und dem Stator 210 und der Geschwindigkeit der Rotorspitzen abhängen. Das Ergebnis ist, dass das Scherrührwerk 200 einen Schereffekt bereitstellt, der den Ballast effizient und wirkungsvoll von dem mit Ballast versehenen Schlamm trennt, um die Rückgewinnung des Ballasts zu erleichtern.
In einem anderen Beispiel kann der Separator 160 als Ultraschallseparator konfiguriert sein, allgemein angegeben bei 300 in 3. Der Ultraschallseparator 300 kann einen oder mehrere Ultraschallwandler umfassen, zum Beispiel Ultraschallwandler 305, 310, 315, 320 und/oder 325, die Ultraschallwandler umfassen können, die von Hielscher Ultrasonics GmbH erhältlich sind. Die Ultraschallwandler erzeugen Fluktuationen von Druck und Kavitation in dem mit Ballast versehenen Schlamm in der Schlammrohrleitung 145. Dies resultiert in Mikroturbulenzen, die einen Schereffekt erzeugen, um eine Mischung aus Ballast und zerstörten Schlammflocken zu erzeugen, um den Ballast effizient von dem mit Ballast versehenen Schlamm abtrennen zu können. Die resultierende Mischung aus Ballast und zerstörten Flocken tritt durch Rohrleitung 330 aus dem Ultraschallseparator 300 aus. In manchen Ausführungsformen führt die Rohrleitung 330 zu einem separaten Untersystem des Separators 160, das den Ballast und die im Wesentlichen ballastfreien zerstörten Schlammflocken in separate Ströme teilt, die in Rohrleitung 170 beziehungsweise 165 ausgestoßen werden.
In manchen Ausführungsformen kann die Mischung aus Ballast und zerstörten Flocken, die aus dem Scherrührwerk 200 oder dem Ultraschallseparator 300 austritt, in einem Zentrifugenseparator, allgemein bei 400 in 4 angegeben, in separate Ströme geteilt werden. Der Zentrifugenseparator 400 umfasst einen zylindrischen Teilabschnitt 405, der am oberen Ende eines Hydrozyklons 410 platziert ist, und einen konischen Teilabschnitt 415, der unterhalb des zylindrischen Teilabschnitts 405 platziert ist. Der mit Ballast versehene Schlamm von Rohrleitung 145 wird durch eine Öffnung 420 tangential in den zylindrischen Teilabschnitt 405 zugeführt. Eine kleinere Austrittsöffnung 425 (Unterlauf- oder Ausschussöffnung) ist am unteren Ende des konischen Teilabschnitts 415 platziert und eine größere Austrittsöffnung 430 (Überlauf- oder Annahmeöffnung) ist am oberen Ende des zylindrischen Teilabschnitts 405 platziert.
Bei Betrieb verursacht die durch die tangentiale Zuführung der Mischung aus Ballast und zerstörten Schlammflocken durch die Öffnung 420 erzeugte Zentrifugalkraft, dass der dichtere Ballast von den Schlammflocken in der Mischung getrennt wird. Der abgetrennte Ballast wird gegen die Wand 435 des konischen Teilabschnitts 415 getrieben und tritt durch die Öffnung 425 aus, von der er in Rohrleitung 170 (1) geleitet werden kann. Dies trennt den Ballast wirksam von der Mischung aus Ballast und zerstörten Schlammflocken. Die weniger dichten Schlammflocken treten über Öffnung 430 durch Rohr 440 aus, das sich leicht in den Körper des Zentrums des Zentrifugenseparators 400 erstreckt, von der sie in Rohrleitung 165 (1) geleitet werden können.
In manchen Ausführungsformen kann der Zentrifugenseparator 400 allein ohne das Scherrührwerk 200 oder den Ultraschallseparator 300 in dem Separator 160 benutzt werden.
Obwohl Separator 160 wie oben besprochen ein Scherrührwerk, einen Ultraschallseparator und/oder einen Zentrifugenseparator umfassen kann, ist dies keine notwendige Beschränkung von hierin offenbarten Ausführungsformen. In anderen Ausführungsformen kann der Separator 160 zum Beispiel als Röhrentrommel-, Kammertrommel, Siebkorb- oder Scheibenstapelseparator oder als andere Formen von Trennungssystemen, die Fachleuten bekannt sind, konfiguriert sein.
In manchen Ausführungsformen kann die Mischung aus Ballast und zerstörten Schlammflocken, die aus dem Scherrührwerk 200 oder dem Ultraschallseparator 300 austritt, in einem Magnettrommelseparator, allgemein angegeben bei 500A in 5A, in separate Ströme geteilt werden. Der Magnettrommelseparator 500A umfasst eine Trommel 510, in der ein Magnet 520 angeordnet ist. Die Trommel dreht sich in die Richtung des Pfeils 525, in diesem Beispiel im Uhrzeigersinn. Eine Mischung aus Ballast 535, dargestellt durch die eingefärbten Kreise in 5A, und zerstörten Schlammflocken 530, dargestellt durch die leeren Kreise in 5A, wird durch eine Rohrleitung oder Zuführungsrampe 505 auf die Oberfläche der Drehtrommel 510 geführt. Wenn der Ballast magnetisches Material, zum Beispiel Magnetit, beinhaltet, haftet er aufgrund des Vorhandenseins des Magneten 520 stärker an der Trommel 510 als die zerstörten Schlammflocken. Die zerstörten Schlammflocken fallen vor dem Ballast von der Trommel, in manchen Beispielen unterstützt durch die von der Drehtrommel erzeugte Zentripetalkraft. Eine Teilschaufel 540 kann den Ballast 535 und die zerstörten Schlammflocken 530 in zwei separate Ausstoßströme, 545 beziehungsweise 550, trennen.
In einer anderen Ausführungsform des Magnetseparators, die allgemein bei 500B in 5B angegeben ist, wird die Mischung aus Ballast und zerstörten Schlammflocken durch eine Rohrleitung oder eine Zuführungsrampe 505 in einer Position nahe der Drehtrommel 510 und seitlich davon eingeführt. Wenn der Ballast ein magnetisches Material, zum Beispiel Magnetit, beinhaltet, haftet er aufgrund des Vorhandenseins des Magneten 520 an der Drehtrommel 510 und kann auf der entgegengesetzten Seite der Rohrleitung oder der Zuführungsrampe 505 zum Beispiel durch einen Räumer oder eine Teilschaufel 540 von der Drehtrommel entfernt werden. Die zerstörten Schlammflocken haften nicht an der Drehtrommel 510, sondern fallen von dem Ende der Leitung oder der Zuführungsrampe 505. Das Ergebnis ist die Schaffung der separaten Ströme 545 und 550 des Ballasts 535 und der zerstörten Schlammflocken 530.
Das Ergebnis des Rückgewinnens und des Rückführens des Beschwerungsmittels, wie oben erörtert, reduziert die Betriebskosten von Abwasserbehandlungssystem 100 bedeutend.
Nachdem mehrere Aspekte mindestens einer Ausführungsform so beschrieben worden sind, ist zu beachten, dass verschiedene Abänderungen, Modifikationen und Verbesserungen für einen Fachmann einfach ersichtlich sind. Es ist beabsichtigt, dass derartige Abänderungen, Modifikationen und Verbesserungen Teil dieser Offenbarung sind und dass sie sich innerhalb des Wesens und des Bereichs der Offenbarung befinden. Obwohl beispielsweise Aspekte der vorliegenden Offenbarung beschrieben sind, die verwendet werden, um Flocken aus Abwasser zu entfernen, können diese Aspekte gleichermaßen auf die Entfernung einer beliebigen Form suspendierter Feststoffe, zum Beispiel anorganische suspendierte Feststoffe, Fette, Öl oder Schmiermittel, in einer Absetzeinheit oder einem Absetzgefäß anwendbar sein. Aspekte der hierin beschriebenen Abwasserbehandlungssysteme können nicht biologische, physikalische und/oder chemische Behandlungsverfahren und/oder biologische Behandlungsverfahren für die Behandlung von Abwasser verwenden. Demgemäß haben die vorhergehende Beschreibung und die vorhergehenden Zeichnungen lediglich beispielhaften Charakter.
Die hierin verwendete Formulierungsweise und Terminologie dienen dem Zweck der Beschreibung und sollten nicht als einschränkend betrachtet werden. Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff „Vielzahl“ auf zwei oder mehr Objekte oder Komponenten. Die Begriffe „beinhalten“, „umfassen“, „tragen“, „aufweisen“, „enthalten“ und „involvieren“, ob in der schriftlichen Beschreibung oder den Ansprüchen und dergleichen, sind offene Begriffe, d. h. es ist beabsichtigt, dass sie „einschließlich, aber nicht beschränkt auf“ bedeuten. Daher soll die Verwendung derartiger Begriffe die danach aufgelisteten Objekte und Äquivalente davon sowie zusätzliche Objekte umschließen. Nur die Übergangsformulierungen „bestehend aus“ und „im Wesentlichen bestehend aus“ sind eine geschlossene beziehungsweise halbgeschlossene Formulierung in Bezug auf die Patentansprüche. Die Verwendung von ordnenden Begriffen wie etwa „erstes“, „zweites“, „drittes“ und dergleichen in den Patentansprüchen, um ein Anspruchselement zu modifizieren, stellt an sich keine Priorität, Präzedenz oder Ordnung von einem Anspruchselement in Bezug auf ein anderes oder die zeitliche Reihenfolge, in der Handlungen eines Verfahrens durchgeführt werden, dar, sondern diese werden lediglich als Bezeichnungen verwendet, um ein Anspruchselement mit einem bestimmten Namen von einem anderen Element mit demselben Namen (abgesehen von dem ordnenden Begriff) zu unterscheiden, um die Anspruchselemente zu unterscheiden.

Claims

Ein Abwasserbehandlungssystem, das Folgendes umfasst: ein Trenngefäß, das einen Trenngefäßeinlass und einen Auslass für abgesetzten Schlamm umfasst, wobei das Trenngefäß konfiguriert ist, um ein behandeltes Abwasser, das ein Ballastmaterial umfasst, von einer Quelle von behandeltem Abwasser aufzunehmen; einen Separator, der einen Separatoreinlass und einen Separatorauslass umfasst und der konfiguriert und eingerichtet ist, um mindestens einen Teil des Ballastmaterials von einem abgesetzten Schlamm, der aus dem Auslass für abgesetzten Schlamm des Trenngefäßes entnommen wurde, abzutrennen und einen abgetrennten Ballast zu bilden; eine Schlammrohrleitung, die eine Fluidverbindung zwischen dem Auslass für abgesetzten Schlamm und dem Separatoreinlass bereitstellt; und eine Dispergiermittelquelle, die konfiguriert und eingerichtet ist, um vor der Abtrennung des Ballastmaterials von dem abgesetzten Schlamm in dem Separator Dispergiermittel in den abgesetzten Schlamm einzuführen.
System gemäß Anspruch 1, wobei die Dispergiermittelquelle konfiguriert und eingerichtet ist, um Dispergiermittel in die Schlammrohrleitung einzuführen.
System gemäß Anspruch 1, wobei die Dispergiermittelquelle konfiguriert und eingerichtet ist, um Dispergiermittel direkt in den Separator einzuführen.
System gemäß Anspruch 1, wobei die Dispergiermittelquelle eine Tensidquelle umfasst.
System gemäß Anspruch 1, wobei die Dispergiermittelquelle eine Quelle eines pH-Wert-Anpassungsmittels umfasst.
System gemäß Anspruch 5, wobei die Dispergiermittelquelle eine Säurequelle umfasst.
System gemäß Anspruch 6, das ferner eine Ätzmittelquelle, die konfiguriert ist, um ein Ätzmittel in einen Ausstoß von dem Separator einzuführen, umfasst.
System gemäß Anspruch 1, das ferner eine vorgeschaltete Quelle umfasst, die eine von einer Einheit für die biologische Behandlung, einer Einheit für die physikalische Behandlung und einer Einheit für die chemische Behandlung mit einem Auslass in Fluidverbindung mit dem Trenngefäßeinlass umfasst.
System gemäß Anspruch 8, wobei der Separator konfiguriert und eingerichtet ist, um abgetrennten Ballast von dem Separatorauslass in eine von der Einheit für die biologische Behandlung, der Einheit für die physikalische Behandlung und der Einheit für die chemische Behandlung zu leiten.
Ein Verfahren zum Behandeln von Abwasser, das Folgendes umfasst: Einführen von Abwasser, das ein Ballastmaterial umfasst, von einer vorgeschalteten Quelle in ein Trenngefäß, das einen Trenngefäßeinlass und einen Auslass für abgesetzten Schlamm umfasst; Bilden eines abgesetzten Schlamms in dem Trenngefäß; Leiten des abgesetzten Schlamms von einem Auslass des Trenngefäßes in einen Einlass eines Separators, der konfiguriert und eingerichtet ist, um mindestens einen Teil des Ballasts von dem abgesetzten Schlamm abzutrennen und einen abgetrennten Ballast zu bilden und um den abgetrennten Ballast aus einem Separatorauslass auszustoßen; und Einführen eines Dispergiermittels von einer Dispergiermittelquelle in den abgesetzten Schlamm vor der Abtrennung des mindestens einen Teils des Ballasts von dem abgesetzten Schlamm in dem Separator.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Einführen des Dispergiermittels von einer Dispergiermittelquelle in den abgesetzten Schlamm das Einführen des Dispergiermittels in eine Schlammrohrleitung, die mit dem Auslass für abgesetzten Schlamm des Trenngefäßes und dem Einlass des Separators in Fluidverbindung steht, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Einführen des Dispergiermittels von einer Dispergiermittelquelle in den abgesetzten Schlamm das Einführen des Dispergiermittels direkt in den Separator umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Einführen des Dispergiermittels von einer Dispergiermittelquelle in den abgesetzten Schlamm das Einführen eines Tensids in den abgesetzten Schlamm umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei das Einführen des Dispergiermittels von einer Dispergiermittelquelle in den abgesetzten Schlamm das Einführen eines pH-Wert-Anpassungsmittels in den abgesetzten Schlamm umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das Einführen des pH-Wert-Anpassungsmittels in den abgesetzten Schlamm das Einführen einer Säure in den abgesetzten Schlamm umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 15, das ferner das Einführen eines Ätzmittels in einen Ausstoß von dem Separator umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 10, das ferner das Behandeln des Abwassers in einer vorgeschalteten Quelle, die eine Behandlungseinheit mit einem Auslass in Fluidverbindung mit dem Trenngefäßeinlass beinhaltet, umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 10, das ferner das Leiten des abgetrennten Ballasts von dem Separatorauslass in die Behandlungseinheit umfasst.
Ein Verfahren zum Erleichtern der Abtrennung von Ballast von einem mit Ballast versehenen Schlamm, das Folgendes umfasst: In-Kontakt-Bringen des mit Ballast versehenen Schlamms mit einem Dispergiermittel; und Abtrennen von Ballast von dem mit Ballast versehenen Schlamm in einem Separator.
Ein Verfahren zum Reduzieren des Energieverbrauchs eines Separators für die Abtrennung von Ballast von mit Ballast versehenen Flocken in einem Ballast-Ausflockungsprozess, das das Hinzufügen eines Dispergiermittels zu den mit Ballast versehenen Flocken beinhaltet, wobei der Energieverbrauch des Separators in Bezug auf den Energieverbrauch des Separators, der eine Trennung von mit Ballast versehenen Flocken, die das Dispergiermittel nicht umfassen, durchführt, reduziert wird.