DE1247982B

DE1247982B - Method and device for sludge dewatering by electroosmosis

Info

Publication number: DE1247982B
Application number: DEM72007A
Authority: DE
Inventors: Peter Coakley
Original assignee: Motherwell Bridge and Engineering Co Ltd
Current assignee: Motherwell Bridge and Engineering Co Ltd
Priority date: 1966-12-10
Filing date: 1966-12-10
Publication date: 1967-08-24

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Schlammentwässerung durch Elektroosmose Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und auf eine Vorrichtung zur Entwässerung von Schlamm durch Elektroosmose.Method and device for sludge dewatering by electroosmosis The invention relates to a method and a device for drainage of mud by electroosmosis.

Da in der Beschreibung und in den Ansprüchen allgemein von Schlamm gesprochen wird, kann das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung auch auf anderen Gebieten, wie bei der Sinkstoffdrainage, Geschiebelehmtrocknung und zur Entwässerung von Zementbrühe verwendet werden. As in the description and in the claims generally of sludge is spoken, the method and apparatus of the invention can also be applied to others Areas such as sediment drainage, boulder clay drying and drainage can be used by cement broth.

Bei der elektroosmotischen Entwässerung von Schlamm wird eine Schlammschicht in einem Behälter zwischen Elektroden unterschiedlicher elektrischer Spannung ausgebreitet. Die unterschiedliche Spannung bewirkt eine Trennung von Wasser und Feststoffen. Das Wasser wird abgezogen. Ein Nachteil dieses Verfahrens liegt darin, daß, je mehr Wasser abgezogen wird, sich die Anode um so mehr mit einer Kruste überzieht, die die Wirksamkeit der Anordnung mehr und mehr herabsetzt. In electroosmotic dewatering of sludge, a layer of sludge is created spread in a container between electrodes of different electrical voltage. The different voltage causes a separation of water and solids. The water is drawn off. A disadvantage of this method is that the more Water is drawn off, the more the anode is covered with a crust which the effectiveness of the arrangement diminishes more and more.

Mit dem Verfahren und der Vorrichtung der Erfindung wird dieser Nachteil vermieden. With the method and apparatus of the invention, this disadvantage becomes obsolete avoided.

Die Vorrichtung der Erfindung kennzeichnet sich hierzu durch ein Fördermittel, das den Schlamm zwischen zwei Elektroden durch einen Behälter transportiert, aus dem das ausgesonderte Wasser ausfließt. The device of the invention is characterized for this by a Conveyor that transports the sludge between two electrodes through a container, from which the separated water flows out.

Vorzugsweise bildet eine Wand des Behälters die Anode, während das aus einer perforierten Schnecke bestehende Fördermittel, das die Kathode bildet, durch die das ausgeschiedene Wasser hindurchfließt, sich so dicht an der Anode entlangbewegt, daß das Entstehen einer Kruste vermieden wird. Preferably, one wall of the container forms the anode, while the conveyor consisting of a perforated screw that forms the cathode, through which the excreted water flows, moves so close to the anode, that the formation of a crust is avoided.

Der Behälter ist am besten ein Zylinder mit stirnseitigem Ein- und Ausfluß. Die in ihm gedrehte Förderschnecke hat zweckmäßig eine hohle perforierte Welle und elektrisch von dieser isolierte Blätter. The container is best a cylinder with one and one end face Discharge. The screw conveyor rotated in it expediently has a hollow, perforated one Shaft and sheets electrically isolated from this.

Das Verfahren der Erfindung kennzeichnet sich durch die Förderung des dabei umgewälzten Schlamms quer zu einem elektrischen Feld, wobei das Entstehen einer den elektrischen Stromfluß schwächenden Kruste verhindert wird. The method of the invention is characterized by the promotion of the sludge circulated in the process transversely to an electric field, whereby the emergence a crust that weakens the flow of electrical current is prevented.

Die Zeichnung zeigt beispielsweise schematisch und teilweise im Schnitt eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. In der Zeichnung ist F i g. 1 eine Vorrichtung der Erfindung mit waagerecht liegendem Behälter, F i g. 2 eine Vorrichtung der Erfindung mit vertikal stehendem Behälter, Fig.3, 4 und 5 andere Ausführungsformen der Vorrichtung nach F i g. 2, F i g. 6 eine Frontansicht einer Vorrichtung nach Fig. 2, 3,4 oder 5 und F i g. 7 eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung mit waagerecht liegendem Behälter. The drawing shows, for example, schematically and partially in section a preferred embodiment of the invention. In the drawing, F i g. 1 one Device of the invention with horizontally lying container, FIG. 2 a device the invention with a vertically standing container, Fig.3, 4 and 5 other embodiments the device according to FIG. 2, fig. 6 shows a front view of a device according to FIG Fig. 2, 3, 4 or 5 and F i g. 7 shows another embodiment of the device horizontally lying container.

Die Vorrichtungen nach den Fig. 1 bis 5 haben einen Zylinder 12, dessen eine Frontseite von einer Lagerplatte 14 abgeschlossen ist. Die andere Frontseite ist abgebrochen. Der Schlamm fließt durch den Stutzen 13 an einem Ende in den Zylinder hinein. The devices according to FIGS. 1 to 5 have a cylinder 12, one front side of which is closed off by a bearing plate 14. The other front is canceled. The sludge flows into the cylinder through the nozzle 13 at one end into it.

Im Innern des Zylinders 12 wird der Schlamm durch eine Schnecke gefördert, die aus einer perforierten Hohlwelle 15 und dem Schneckenblatt 16 besteht.Inside the cylinder 12, the sludge is conveyed by a screw, which consists of a perforated hollow shaft 15 and the screw blade 16.

Die Hohlwelle 15 bildet die Kathode der Osmose. The hollow shaft 15 forms the cathode of the osmosis.

Das durch die Osmose ausgeschiedene Wasser verläßt die Hohlwelle 15 in Pfeilrichtung, der Schlamm wird von den Schneckenblättern 16 in Richtung des Pfeiles 18 aus dem Zylinder geschoben.The water separated out by the osmosis leaves the hollow shaft 15 in the direction of the arrow, the sludge is moved by the screw blades 16 in the direction of the Arrow 18 pushed out of the cylinder.

Der Zylinder 12 bildet die Anode der Osmose. Die Blätter 16 bestehen aus Epoxy- oder Polyester-Kunststoff oder sind mit Lack bestrichen, so daß sie elektrisch neutral sind. The cylinder 12 forms the anode of the osmosis. The sheets 16 are made made of epoxy or polyester plastic or are painted with varnish so that they are electric are neutral.

Bei der Arbeit liegt zwischen der Welle 15 und dem Zylinder 12 eine durch die Stromquelle 17 erzeugte elektrische Spannung. Die Schnecke 15/16 wird von Hand oder maschinell gedreht. Der Schlamm und das Wasser bewegen sich dadurch in entgegengesetzter axialer Richtung. At work there is one between the shaft 15 and the cylinder 12 electrical voltage generated by the power source 17. The worm 15/16 becomes turned by hand or by machine. The mud and water move through it in the opposite axial direction.

Da der Schlamm dauernd umgewälzt wird und die Ränder der Schneckenblätter 16 den Zylinder (fast) berühren, kann keine Kruste auf der Zylinderinnenwand entstehen. Because the mud is constantly circulating and the edges of the snail blades 16 the cylinder (almost) can not touch a crust on the inner wall of the cylinder develop.

Bei der Vorrichtung der F i g. 2 liegt der Schlammausstoß 18 oben und ist von einem Aufnehmer 19 umgeben. Dieser Aufnehmer 19 hat einen (nicht dargestellten) Auslaß und einen an der Welle 15 befestigten und daher im Aufnehmer 19 umlaufenden Kratzer 20. Das Wasser fließt aus der Hohlwelle 15 nach unten ab. In the device of FIG. 2 the sludge discharge 18 is at the top and is surrounded by a transducer 19. This sensor 19 has a (not shown) Outlet and one attached to the shaft 15 and therefore rotating in the transducer 19 Scratches 20. The water flows out of the hollow shaft 15 downwards.

In Fig. 3 ist der Zylinderl2 ein Hohlkegel, der sich dem durch Ausscheiden des Wassers bei der Förderung von unten nach oben schwindenden Schlammvolumen anpaßt. Die Schneckenblätter 16 sind entsprechend konisch. In Fig. 3, the cylinder 12 is a hollow cone, which is due to the separation of the water adapts to dwindling sludge volume when pumping from bottom to top. The screw blades 16 are correspondingly conical.

In Fig. 4 haben die Schraubenblätter 16 Löcher 23, die die Drainage durch Schwerkraft fördern. In Fig. 4, the screw blades 16 have holes 23 which provide drainage promote by gravity.

In Fig. 5 ist die Hohlwelle 15 mit einer zweckmäßig abnehmbar eingerichteten Matte 24 bewehrt, die die Filtration des Wassers fördert. In Fig. 5, the hollow shaft 15 is equipped with a suitably removable Reinforced mat 24, which promotes the filtration of the water.

Die in F i g. 6 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem Sedimentationstank 26 mit einem unteren Schlammeinlaß 27, einem oberen Flüssigkeitsüberlauf 28, Feststoffauslässen 29 und einer Mehrzahl von Entwässerungsapparaten 25 im Tank mit vertikalen Achsen, so daß bei der Arbeit die Feststoffe durch die Auslässe 29 austreten. The in F i g. 6 consists of a sedimentation tank 26 with a lower sludge inlet 27, an upper liquid overflow 28, solids outlets 29 and a plurality of drainage devices 25 in the tank with vertical axes, so that the solids exit through the outlets 29 when working.

In Fig. 7 läuft ein endloses Förderband 51 in einem Behälter 50, der dem Förderband und seiner Antriebsvorrichtung angepaßt ist. Der Schlammeinlaß ist mit 52 bezeichnet, der Feststoffauslaß mit 53. In Fig. 7 an endless conveyor belt 51 runs in a container 50, which is adapted to the conveyor belt and its drive device. The mud inlet is designated with 52, the solids outlet with 53.

Das Band besteht aus einem perforierten Riemen 51A, der über die Antriebswellen 55 gelegt ist und nach außen abstehende Platten 54 hat. Diese sind elektrisch isoliert. Diese arbeiten mit der Innenwand des Behälters zusammen und verhindern, daß sich dort eine Kruste ansetzt. Der elektrische Kreis ist mit 56 bezeichnet. Das durch Osmose ausgeschiedene Wasser verläßt den Behälter an der Rückwand durch die Öffnung 57.The belt consists of a perforated belt 51A that runs over the drive shafts 55 is placed and has plates 54 protruding outward. These are electrically isolated. These work together with the inner wall of the container and prevent it from moving there is a crust. The electrical circuit is denoted by 56. That through Water excreted by osmosis leaves the container on the rear wall through the opening 57.

Die Kathode kann aus einer plastischen Drainröhre bestehen, die mit Drahtgaze bedeckt ist, die bei Korrosion ausgetauscht werden kann. The cathode can consist of a plastic drain tube with Wire gauze is covered, which can be replaced in the event of corrosion.

Die Hohlwelle 15 kann ruhen, und die Schneckenblätter 16 können sich um die stillstehende Welle drehen. The hollow shaft 15 can rest and the screw blades 16 can move rotate around the stationary shaft.

Wenn der Behälter aus Isoliermaterial besteht, so kann eine elektrisch leitende Muffe als Kathode eingeschoben werden. If the container is made of insulating material, an electrical conductive sleeve can be inserted as a cathode.

Enthält der Schlamm viel Wasser, so läßt man ihn sich zunächst in Behältern durch Schwerkraft absetzen, bevor man ihn der Osmose unterwirft. If the sludge contains a lot of water, it is first left in Lower containers by gravity before subjecting it to osmosis.

Das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung kann verbessert werden, indem die Hohlwelle 15 entlüftet ist und der Zylinder über seine Länge in isolierte Kammern unterteilt ist, in denen der Schlamm mit unterschiedlichen Spannungsunterschieden behandelt wird, die sich nach dem Wassergehalt des Schlamms richten. The method and apparatus of the invention can be improved by venting the hollow shaft 15 and isolating the cylinder along its length Chambers is divided in which the sludge with different voltage differences which depend on the water content of the sludge.

Patentansprüche: 1. Verfahren zur Entwässerung von Schlamm durch Elektroosmose, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß der Schlamm unter Umwälzung durch einen Behälter gefördert wird, in dem die Behälterwand einerseits und die Umwälz- und Fördermittel andererseits die Elektroden der osmotischen Beeinflussung sind. Claims: 1. Method for dewatering sludge by Electro-osmosis, that the mud is underneath Circulation is promoted through a container in which the container wall on the one hand and the circulating and conveying means, on the other hand, the electrodes of the osmotic influence are.

Claims

2. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that the container is one in the axial direction (13 to 18) from the sludge flowed through cylinder (12), in whose axis also the excreted water receiving funds (15) run.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the conveying means consist of a screw, the electrically insulated blade (16) of which causes crust formation on the cylinder walls (12) forming the cathode, while the water collects in the perforated hollow axis (15) of the screw forming the anode and is discharged axially.

4. Device according to claims 2 and 3, characterized in that that the container (12) and the screw (15, 16) taper in the conveying direction.

5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that that the perforated hollow shaft (15) covered with a removable screen mat (24) is.

6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that that the screw blade (16) is perforated (23).

7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that that the cylinder (12) is vertical, the sludge inlet (13) is below and the Solids outlet (18) is at the top.

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the solids outlet (18) is surrounded on the outside by an annular space (19) in which a screw shaft (15) attached scraper (20) rotates and pushes the solid to the discharge opening.

9. Apparatus for performing the method according to claim 1, characterized characterized in that in the container (50) an endless perforated one forming the cathode Belt (51 A) circulates, the outwardly facing electrically insulated plates (54) which lead the sludge from inlet (52) to outlet (53) in a U-shaped path and thereby preventing the formation of crusts on the container wall (50) serving as anode.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized through a sediment container (26) with sludge inlet (27) and outlet (28) for the Water.