DE1911007A1

DE1911007A1 - Einrichtung zum Eindicken von Schlaemmen

Info

Publication number: DE1911007A1
Application number: DE19691911007
Authority: DE
Inventors: Hugo Klesper; Busse Dr-Ing Oswald
Original assignee: Passavant Werke AG and Co KG
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1969-03-04
Filing date: 1969-03-04
Publication date: 1970-09-10
Also published as: US3684092A; DE1911007B2; AT317925B; NL7003027A; CH498780A

Description

PATENTAMWALTE

DIPL-CHEM. DR. WERNER KOCH DR.-ING. RICHARD GLAWE

DIPL-ING. KLAUS DELFS DIPL-PHYS. DR. WALTER MOLL

HAMBURG MÖNCHEN

2000 Hamburg 52 · Waltiitraß* 12 ■ Ruf 89 2255 8000 MOnchen 22 . LI«bii«rrttraBe 20 - Ruf 226548

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A 95

PASSAVAN T- - WERKE

Michelbacher Hütte b/ Michelbaoh / Hassau

Einrichtung zum Eindicken von Schlämmen.

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Eindicken von Schlämmen, insbesondere von kommunalen oder industriellen Abwasserschläramen ₃ mit zwei oder mehr hintereinander geschalteten Eindickerstufen, diö Je- aus elftem Eindiokerbehälter oder mehreren parallel geaahsltetsn Ein&ißkerbe»

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hältern bestehen, wobei bei dem in der Durchflußrichtung ersten Eindickerbehälter das Verhältnis einer größten lichten Weite zur Höhe des mittleren Schlammspiegels größer als 1 ist. '

Schlammeindicker finden in großem Maße Anwendung sowohl bei Kläranlagen für kommunale oder industrielle Abwässer zum Entwässern des im Klärbecken anfallenden Schlammes als auch bei der Naßaufbereitung von mineralischen Rohstoffen. Sie bestehen aus Becken, in denen die Reduzierung des Wassergehaltes der Schlämme durch Sedimentation der Feststoffe erfolgt, wobei häufig Krählwerke zur Unterstützung" der Verdickung und zur Förderung von Entgasungsvorgängen vorgesehen sinch Je stärker der Schlamm im Eindicker entwässert wird, desto geringer ist der anlagenmäßige,· zeitliche und energiemäßige' Aufwand für die nachfolgende Schlammbehandlung;, die entweder in einer natürlichen Schlammtrocknung auf Trockenbeeten oder in einer maschinellen Schlammentwässerung, z.B. durch Filterpressen bestehen kann» Man ist deshalb bestrebt, die Leistungsfähigkeit der Eindickeranlagen zu steigern* Man hat deshalb auch bereits in der eingangs genannten Weise zwei

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Eindickerstufen hintereinander geschaltet« um den Entwässerungseffekt zu vergrößern.

Die EntwäsSerungsleistung eines Eindickerbeckens ist u.a. auoh wesentlich von dem Verhältnis der Höhten Beckenweite bzw* - bei den In der Hegel verwendeten Rundbecken - des Beekendurehmessers zur mittleren Höhe des Schlammspiegöls abhängig. Jn den zurüokllegenden Jahren war «an teilweise unterschiedlicher Meinung darüber* ob flache oder hohe Eindickerbeöken vorteilhafter sind* es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Eindickerleistung primär ganz wesentlich von der OberflSohenbelaatung abhängt und sich mit zunehmender Belastung verochlechtert> so daß breite Becken, d.h. solche, deren Durchmesser wesentlich größer als die Höhe des Schlammspiegels 1st, vorzuziehen sind.und daher auch in allen bekannten Fällen verwendet werden. Der Vorteil hoher Becken, daß-wegen des hohen hydrostatischen Drucks die Schlammverdlchtung besser ist, kanne» bei einstufigen Eindickeranlagen nicht ausgenutzt werden*

Ein besonderer Nachteil aller Eindicker, Insbesondere solcher, bei denen ein hoher Grad der Schlammen twässerung erzielt wird, besteht darin, daß die

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nachgeschalteten Schlamrabehandlungseinrichtungen, in der Regel Filterpressen, einen diskontinuierlichen., chargenweisen Abzug des Schlammes erfordern. Auch bei konstantem Zulauf ergibt sich daher eine schwankende Höhe des Schlammspiegels, was sich ungünstig auf den Eindickeffekt auswirkt. Vor allem aber besteht beim chargenweisen Abziehen des Schlammes die Gefahr, daß der schon weitgehend^eingedickte und daher zähflüssige Schlamm nicht genügend schnell zur Entnahmestelle strömen kann, und daß das darüber befindliche Wasser oder dünnflüssige Schlammwassergemisch trichterförmig zur Entnahmestelle durchbricht, so daß große Schlammmengen mit unnötig hohem Wassergehalt abgezogen werden, welche die nachgeschaltete Schlammbehandlungsvorrichtung unnötig oelasten. Durch die Anordnung eines tricnterförmigen Schlammsumpfes am Boden des Eindickerbeckens und durch die Anbringung von Schlammräumwerken kann diesem Übel nur teilweise begegnet werden] insbesondere bei Eindickern mit hoher Eindickleistung reichen diese Maßnahmen nicht aus.

Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Schwierigkeit bei einer Anlage der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß bei der zweiten bzw. mindestens bei

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SADORlQINAt

der in Durchflußrichtung letzten Eindickerstufe jeder Eindickerbehälter ein Verhältnis der größten lichten Weite zur mittleren Schlammspiegelhohe aufweist, das kleiner als 1 ist. Es wird hierdurch erreicht, daß in der ersten Eindickerstufe die Vorteile der breiten Eindickerbecken mit geringer Oberflächenbelastung ausgenutzt werden können, während der schon weitgehend eingedickte Schlamm in der zweiten Eindickerstufe in Eindickerbehältern hoher Bauart behandelt wird, so daß er einem starken Verdichtungsdruck ausgesetzt ist und in so hoher Schlammsäule ansteht, ■ daß er ohne Gefahr von Wasserdurchbrüchen auch chargenweise abgezogen werden kann. Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn in der zweiten Eindickerstufe das genannte Verhältnis zwischen 1:5 und 1:2 liegt.

Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Einrichtung können insbesondere dann nutzbar gemacht werden, wenn eine einen weitgehend kontinuierlichen Abzug des eingedickten Schlammes aus der ersten Eindickerstufe bewirkende Fördereinrichtung vorgesehen ist. Es können dann unabhängig vom Betrieb einer der Eindickereinrichtung nacligeschalteten Schlammbehandlungsvorrichtung

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und deren chargenweiser Beschickung die Hohe des Schlammspiegels, die hydrostatischen Verhältnisse, die Strömungsverhältnisse und ähnliche, die Eindickerleistung beeinflussende Faktoren der ersten Eindickerstufe konstant gehalten werden. Insbesondere können in der ersten Stufe Schlammentnahmespitzen und damit die Gefahr von Wasserdurchbrüchen, gegen die diese Stufe wegen der verhältnismäßig geringen Höhe des

W Schlammspiegels besonders anfällig ist, vermieden

werden. Vorteilhafterweise sieht man auf den Schlammzulauf und/Oder -abzug der ersten Eindickerstufe einwirkende Steuereinrichtungen zum Konstanthalten des Schlammniveaus in der ersten Eindickerstufe vor. Diese Steuereinrichtungen,. die ja die tatsächliche Höhe der Schlammschicht und nicht in erster Linie die Höhe der darüber befindlichen Flüssigkeit steuern sollen, werden vorzugsweise durch eine Meßeinrichtung

} zum Messen des auf ein in den Schlamm tauchendes Krähl-

und/oder Räumwerk wirkenden Drehmomentes gesteuert.

In dem Eindickerbehälter der zweiten Stufe müssen wegen des chargenweisen Schlammabzuges zur Filterpresse od.dgl. zwangsläufig schwankende Höhen des Schlammspiegels in Kauf genommen werden, die aber wegen der

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wesentlich größeren Absoluthöhe des Schlammspiegels nur wenig ins Gewicht fallen. Man wird natürlich auch hier bestrebt sein, die Verhältnisse soweit als möglich konstant zu halten. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn in der zweiten Eindickerstufe den Schlammzulauf oder den Wasserablauf beeinflussende Steuereinrichtungen zum Verhindern des Überschreitens eines maximalen Schlammspiegels vorgesehen sind. Dies kann entweder durch den Schlammzulauf sperrende Niveauschalter geschehen oder dadurch, daß in der zweiten Eindickerstufe ein Überlauf vorgesehen ist, dessen Ablaufleitung an den Zulauf zur ersten Eindickerstufe angeschlossen ist.

Da der von der ersten zur zweiten Eindickerstufe geförderte Schlamm bereits weitgehend eingedickt ist, ist es wesentlich, daß er in eine Zone der zweiten Eindickerstufe r;in_f;e :pei .t wird, in der etwa gleiche Verhältnisse vorliegen. Gemäß einem bevorzugten Merkmal der Erfindung ist daher vorgesehen, daß die Schlammabzugsleitung etwa im mittleren Wassertiefenbereich in die zweite Eindickerstufe mündet. Vorteilhaft ist.es auch, wenn der Einlauf der Schlammförderleitung in die zweite Eindickerstufe über Zulaufverteiler erfolgt, die eine gleichmäßige Verteilung be-

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wirken und keine störenden Strömungsvorgänge auslösen.

Um nicht nur die Menge, sondern auch die Konzentration des in der ersten Eindickerstufe abgezogenen Schlammes möglichst konstant zu halten, ist es vorteilhaft, wenn diese Stufe mit einem trichterförmigen Schlammsumpf mit einer Höhe von 1 bis 2 m versehen ist.

Für die zweite Eindickerstufe hat es· sich als vorteilhaft erwiesen, wenn hierfür ein Rundbecken mit einer Höhe von 6 bis 9 ^ vorzugsweise etwa b m und einem Durchmesser von 3 bis 5 m, vorzugsweise- etwa 4 m verwendet wird« Anstelle eines einzelnen Beckens., kann vorteilhafterweise die ziveite bzw. mindestens die lotste Eindickerstufe aus mehreren parallel geschalteten Einzelbehältern bestehen, die aus.vertikal gestellten Kunststoff rohren bestehen.. Das erfindungsgemäßo Verhältnis von Durchmesser :-:u SclilammEpiegelhöhe muß dann für joden Kiniielbehälter gelten. Es ergibt sich hieruei eine besondere - einfache-und billige Herstellung des Eindickers,, da Kunststoff rohre als Massenartikel zur Verfügung stehen.

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Ein Verfahren zum Betrieb einer zwei- oder mehrstufigen Eindickeranlage der beschriebenen Art ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß man bei diskontinuierlicher Entnahme des Schlammes aus der zweiten bzw.. letzten Eindickerstufe eine im wesentlichen kontinuierliche S-Chlammentnahme aus der ersten Eindickerstufe aufrecht erhält.

Die erfindungsgemäße Anlage bietet weiterhin die vorteilhafte Möglichkeit, daß man dem Schlamm Eindickhilfsmittel, insbesondere beschwerende Mineralstoffe, wie Asche, und/oder die Schlammkonsistenz beeinflussende Chemikalien zusetzt. Diese Zugabe erfolgt vorzugsweise zwischen der ersten und zweiten Eindickerstufe, da derartige Zusätze besonders in der zweiten liindickerstuffe mit ihrem hohen E.indickungsgrad erforderlich oder jedenfalls vorteilhaft sind.

An Hand der Zeichnungen werden ±<a folgenden Ausfuhrungsformen der Erfindung erläutert, wobei Fig. 1 und 2 schornatisch zwei verschiedene Eindickeranlagen ^evil dor Erfindung zollen.

Die zwoiötufige Anlage besteht gemäß Pig. 1 aus zwei hintereinander geschalteten Eindiekerbcckeri 1 und 2. Das

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Eindickerbecken 1 der ersten Stufe ist in herkömmlicher Weise flach gebaut, so daß sein Durchmesser mindestens das Doppelte der normalen Schlammspiegelhöhe 3 beträgt. Hierdurch wird die Qberflächenbelastung des Beckens niedrig gehalten. Eine auf der ' Beckenkrone umlaufende Räumerbrücke 4 tragt ein aus Krählstäben bestehendes Krählwerk 5 und ein Bodenräumwerk 6 zum Räumen des Schlammes in Richtung auf einen trichterförmigen Schlammsumpf 7° Die Höhe dieses Schlammsumpfes beträgt etwa 1 bis 2 m. Der von 8 durch geeignete Fördereinrichtungen zugeführte Schlamm wird in das Eindickerbecken 1 über einen geeigenten Verteiler 9 mittig eingeleitet. Während das abgetrennte V/asser durch geeignete (nicht dargestellte) Überläufe abgezogen wird, wird der eingedickte Schlamm durch eine Pumpe Io abgezogen, deren Förderleistung · durch eine auf das dem Krählwerk 5 entgegenwirkende Drehmoment des Schlammes ansprechende Steuereinrichtung 11 gesteuert wird, so daß der Schlammspiegel im Recken 1 konstant gehalten wird. Abgesehen von dex¹ d „'ehmoment-abhängigeh Steuerung besitzt die Pumpe* Io eine konstante Förderleistung, so daß sich ein weitgehend konstanter Abzug des Schlammes auo dem Becken ergibt.

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In einem Zurnischbehälter 12., z.B. einem Mischsylclon, können, clem Schlamm Sindickhilfsmittel., wie beschwerende MineralstofTe₃ z.B. Asche, oder auch die Sehlaiinikonsistenz beeinflussende Chemikalien :-U,:y-:""c-bc-n worden,» . .~Z. ',·':'- ":::■:-- o'^; .- ,^ä ■ i V: 1 ¹H ^<; _] ^

D-'.:-i¹ Schlamm gelangt dann in das Becken 2 der :";^T.-;e.i t;en Stufe, vjelches von hoher Bauweise ist, so daß sein Durehmesser nur einen Bruchteil, z.3. 1,2 bis 1 ^'der Schlammspiegelhöhe beträgt. Der Schlamm wird etwa in halber Höhe in dieses Becken eingeleitet und zwar mittels eines ".entrisch angeordneten Verteilers ljjj der eine gleichmäßige Verteilung des bereits verhältnismäßig zähflüssigen .jchlammos ohne störende Stro.mungserscheinungen beviirkt. Auch dieses Becken 2 ist mit einem Bodenräu.nwerk l^Jt ausgerüstet. viährend auf ein Krählwerk in der liegol verzichtet vrerden ke.nn, da ja in diesem Becken ijereits die hohe Schlammsäule einen starken Verdichtungsdruck ausübt. Das abgeschiedene Wasser vjirci Ίο ο r einen Überlauf 14 ab,^e;⁷ogen und über eine Leicuriij 15 in den Zulauf zum Becken 1 zurück.seführt. Auch beim Becken 2 kann eine drehmomentabhängige

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Steuereinrichtung 1β zur Steuerung der Pumpe Io vorgesehen sein.

Der zweiten Eindickerstufe ist zur Entwässerung des Schlammes eine Filterpresse I7 nachgeschaltet, die durch eine Pumpe 18 chargenweise beschickt wird.

Bei der Anlage gemäß Fig. 2 ist mit 21 das Eindickerbecken der ersten Stufe gezeigt, welches wie'cLerum mit einem großen Verhältnis des Beckendurchmessers zur Höhe des Schlammspiegels ausgebildet-, ist. Krählwerk, Räurawerk und Einlaufbauwerk sind in der Zeich-' nung der Einfachheit halber weggelassen. Vom,,.Schiarnmtriohter des Beckens 21 wird der.teiwelse eingedickte Schlamm durch eine Pumpe Io abgezogen und über c.en Mischbehälter 22 in die zweite Eindickerstufe geleitet. Diese zweite Stufe besteht aus drei hintereinander geschalteten Eindickerbehältern 23, 24, 25, die eine im Verhältnis zu ihrem Durchmesser sehr große Höhe aufweisen. Diese Eindickerbehäl'cer der zweiten Stufe bestehen vorteilhafverweise aus Kunststoff rohr en, die lotrecht- nebeneinander gestellt, sind. Diese Kunststoffrohre können auch gebündelt angeordnet sein.

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Die Behälter der zweiten 'Eindickerstufe sind in der Weise hintereinander geschaltet, daß der jeweils vom trichterförmigen Schlammsumpf des vorhergehenden Behälters abgezogene Schlamm etwa in mittlerer Höhe in den darauf folgenden Behälter eingespeist wird. Aus dem letzten Behälter 25 gelangt der Schlamm in die Filterpresse 27. Durch entsprechend eingestellte Überläufe J>1₃ j52, ;?> an den Eindickerbehältern der zweiten Stufe werden in diesen Eindickerbehältern der Reihe nach abnehmende Höhen des Schlammspiegels aufrecht erhalten,"so daß die Förderung des Schlammes vom Behälter 23 in den Behälter 24 und vom Behälter 2k in- den Behälter. 25 allein durch hydrostatischen Druck erfolgt. Der an den Überläufen abgezogene Schlamm gelangt über eine Rückführleitung 26 in den Zulauf 8 zur ersten Eindickerstufe zurück.

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Claims

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Patentansprüche

l.V Einrichtung zum Eindicken von Schlämmen, insbesondere von kommunalen oder industriellen Abwasserschlämmen, mit zwei oder mehr hintereinandergesehalte-"ten Eindickerstufen, die je aus einem Eindickerbehälter oder aus mehreren parallel geschalteten Eindickerbehältern bestehen, wobei bei dem in Durchflußrichtung ersten Eindickerbehälter das Verhältnis seiner größten lichten Weite zur mittleren Höhe des Schlammspiegels größer als 1 ist, dadurch gekenn ζ ei ohne t, daß bei der zweiten bzw. mindestens bei der in Durehflußrichtung letzten Eindickerstufe jeder Eindickerbehalter (2) ein Verhältnis seiner größten lichten Weite zur mittleren Schlammspiegelhöhe aufweist, das kleiner als 1 ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e,-kennzeichnet, daß das Verhältnis bei der zweiten Eindickerstufe zwischen 1:5 und 1:2 liegt.

J3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2> g e Ic e η η -

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zeichnet durch eine einen weitgehend kontinuierlichen Abzug des eingedickten Schlammes aus der ersten Eindickerstufe bewirkende Fördereinrichtung (lo)

4. Einrichtung nach Anspruch 3, g e k e η η -

ζ e i c hn et durch auf den Schlammzulauf und/oder -abzug der ersten Eindickerstufe (1) einwirkende Steuereinrichtungen (11) zum Konstanthalten des Schlammniveaus in der ersten Eindickerstufe.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch g e τ kennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (11) durch eine Meßeinrichtung zum Messen des auf ein in den Schlamm tauchendes Krähl- und/oder Räumwerk wirkenden Drehmomentes gesteuert ist.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5* dadurch g e k e η η ζ eic h η e t, daß in der zweiten Eindickerstufe den Schlammzulauf oder den Wasserablauf beeinflussende Steuereinrichtungen zum Verhindern des Überschreitens eines maximalen Schlammspiegels vorgesehen sind.

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7· Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen den Zulauf sperrenden Niveauschalter oder drehmomentabhängigen Schalter aufweist.

8. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch g e kennzeich η et, daß in der zweiten Eindickerstufe ein Überlauf vorgesehen ist, dessen Ablaufleitung an den Zulauf der ersten Eindickerstufe . angeschlossen ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von der ersten zur zweiten Eindickerstufe führende Schlammabzugsleitung etwa im mittleren Wassertiefenbereich in die zweite Eindickerstufe mündet.

10. Einrichtung nach Anspruch 9> dadurch gekennzeichnet, daß der Einlauf der Schlammabzugsleitung in die zweite Eindickerstufe über Zulaufverteiler erfolgt.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis Ιο, dadurch ge.ken η zeichne t, daß in der von

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der ersten zur zweiten Eindickerstufe führenden Schlammförderleitung eine Zumischvorrichtung (12) zum Zumischen von.Chemikalien, Eindickhilfsmitteln od.dgl. vorgesehen ist.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gek.ennz e ichne t, daß der Eindickbehälter der ersten Eindickerstufe mit einem trichterförmigen Schlammsumpf mit einer Höhe von mindestens 1 bis 2 m versehen ist.

IJ. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Eindickerstufe aus einem Rundbecken mit einer Höhe von 6 bis 9 ^m> vorzugsweise etwa 8 m, und einem Durchmesser von J bis 5 m, vorzugsweise etwa 4 m besteht

Ik. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite bzw. mindestens die letzte Eindickerstufe aus mehreren parallel geschalteten Einzelbehältern besteht, die aus lotrecht gestellten Kunststoffrohren bestehen.

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15· Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch g e k e η η zeichnet, daß man bei diskontinuierlicher Entnahme des Schlammes aus der zweiten bzw. letzten Eindickerstufe eine im wesentlichen kontinuierliche Schlammentnahme aus der ersten Eindickerstufe aufrecht erhält.

Io. Verfahren zum Betrieb einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß man dem.Schlamm einige Hilfsmittel, insbesondere beschwerende Mineralstoffe, wie Asche, und/oder die Schlammkonsistenz beeinflussende Chemikalien zusetzt.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugabe zwischen der ersten und zweiten Eindickerstufe erfolgt.

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