DE19808156A1 - Vorrichtung zum Aufbereiten von Konditioniermittel für wäßrigen Schlamm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Konditioniermittel für wäßrigen Schlamm, bei der ein Vorrat für eine Wirkstoff-Stammlösung und ein Vorrat für unter Druck zuströmendem Zusatzwasser an eine eine Dosierpumpe um­ fassende Mischeinrichtung angeschlossen sind, die - das Konditioniermittel abge­ bend - an eine Impfeinrichtung für den in einem Förderrohr fließenden wäßrigen Schlamm angeschlossen ist.

Der wäßrige Schlamm wird zum Filterpressen konditioniert und ist in der Regel ein Klärschlamm, der in dem Förderrohr bzw. Schlammrohr fließt. Der wäßrige Schlamm kann aber auch ein Kohleteilchen-Schlamm oder ein Papierschlamm in der Papierindustrie sein. Die Filterpresse ist eine Vorrichtung zum Entwässern und die Wirksamkeit der Vorrichtung zum Entwässern ist abhängig von der Konditio­ nierung, die durch das Zumischen des Konditioniermittels erreicht ist. Der Wirk­ stoff ist in der Regel ein Flockmittel und die Wirkstoff-Stammlösung ist eine 1%ige Flockmittel-Stammlösung. Die Wirkstoff-Stammlösung hat eine sirupartige Konsistenz. Die Konditioniermittel-Stammlösung wird in der Regel in einer An­ satzstation je nach grundsätzlicher Art des wäßrigen Schlamms mit vier bis zehn Raumteilen Zusatzwasser vermischt, um das Konditioniermittel bzw. Flockungs­ mittel zu erhalten, das eine sogenannte Gebrauchslösung ist. Das Konditioniermit­ tel wird in Lagertanks bevorratet und quillt beim Mischen und in den Lagertanks auf. Erfahrungsgemäß muß sehr lange gemischt werden, um die Stammlösung gleichmäßig im Zusatzwasser zu verteilen, und gelingt es dennoch nicht, zu vermei­ den, daß kompakte Teile der sirupartigen Stammlösung sich in dem Konditionier­ mittel befinden. Bei diesem durch die Praxis bekannten Vorgehen ist ein großer Mischaufwand erforderlich, ist das Mischergebnis unbefriedigend und sind raum­ aufwendige Lagertanks notwendig.

Bei einer bekannten (DE-OS 39 01 292) Vorrichtung der eingangs genannten Art laufen die Wirkstoff-Stammlösung von einem Tank kommend und das unter Druck zuströmende Zusatzwasser unmittelbar in die Dosierpumpe, welche die Funktion der Mischeinrichtung hat und unmittelbar an die Impfeinrichtung angeschlossen ist, die als Impfdüse ausgebildet ist. Die als Mischeinrichtung wirkende Dosierpum­ pe ist nicht in der Lage, die Stammlösung mit dem Zusatzwasser befriedigend zu mischen, d. h. das Konditioniermittel enthält zu viele und zu große kompakte Teile von sirupartiger Stammlösung. Die bekannte Vorrichtung ist wegen der mangelhaf­ ten Konsistenz des Konditioniermittels unbrauchbar.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Einmischung der Wirkstoff-Stammlösung in das Zusatz­ wasser verbessert ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß das unter Druck zuströmende Zusatzwasser und die von einer Stammlösung-Pumpe geförderte Wirkstoff-Stammlösung einer Lösekam­ mer zugeführt sind, daß die Lösekammer an einen Verteilerkopf angeschlossen ist, der mittels eines Antriebs in einer Mischkammer drehbar ist und um die Drehachse herum verteilt Flock-Auslässe und Mischflügel aufweist, und daß die Mischkammer der Dosierpumpe zugeordnet ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung treffen das Zusatzwasser und die Wirk­ stoff-Stammlösung in der Lösekammer aufeinander und zwar jeweils als Strom, so daß eine fortlaufende Erstvermischung von Wasser und Stammlösung, d. h. ein gleichmäßiges Lösen der Stammlösung in dem Wasser stattfindet. Diese Vormi­ schung wird dem an sich bekannten (DE-OS 40 29 824) Verteilerkopf zugeführt, der jedoch nicht dazu dient, die Vormischung in einem weiteren Medium zu ver­ teilen, sondern dazu dient, die Verteilung der Stammlösung im Zusatzwasser, d. h. das Einmischen der Stammlösung in das Zusatzwasser zu vervollständigen. In der Mischkammer des Verteilerkopfes fällt ein ideal gemischtes Konditioniermittel an, das bereits teilweise aufgequollen ist. Die Dosierpumpe ist einer Mischfunktion we­ gen nicht mehr erforderlich. Das Mischen wird aufgrund der Fluid-Auslässe und der Mischflügel des Verteilerkopfes sehr gut erledigt, wobei wesentlich ist, daß die Mischflügel auf das Medium einwirken, das die Fluid-Auslässe verläßt.

Das Aufbereiten des Konditioniermittels läuft praktisch kontinuierlich ab. Die Mi­ schung quillt in der Mischkammer auf. Die Vorrichtung überführt die Stammlö­ sung ohne gesonderte Reifezeit in den wäßrigen Schlamm. Die Menge an benötig­ tem Zusatzwasser wird geringer. Die Mischflügel bewegen sich in der Mischkam­ mer mit nur geringem Abstand von deren Wandung, was für die Mischwirkung von Vorteil ist.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn das Zusatzwasser und die Wirk­ stoff-Stammlösung in der Lösekammer jeweils ein kompakter Strom sind und die beiden Ströme quer zueinander gerichtet sind. Dies verbessert die Vermischung von Stammlösung und Zusatzwasser. Die sirupartige Stammlösung gelangt als Strang bzw. dicker Faden in die Lösekammer und wird von dem Zusatzwasser-Strom "scheibchenweise" mitgenommen. Der Strom von Zusatzwasser und der Strom von Wirkstoff-Stammlösung treffen - allgemein gesehen - unter einem beliebigen Winkel oder frontal aufeinander.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn dem Zusatzwasser eine Eintrittsöffnung in die Lösekammer zugeordnet ist, die einer Eintrittsöffnung der Wirkstoff-Stammlösung in die Lösekammer dicht benachbart ist. Dieses dichte Bei­ einanderliegen der beiden Eintrittsöffnungen fördert das sofortige Lösen der in die Lösekammer tretenden sirupartigen Stammlösung in dem Zusatzwasser. Jede gerin­ ge Menge von aus der Eintrittsöffnung tretender Stammlösung wird von dem Zu­ satzwasser-Strom sofort weggerissen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es noch, wenn dem Zusatzwasser eine Eintrittsöffnung in die Lösekammer zugeordnet ist, die als verengte Düsenbohrung ausgebildet ist. Der Zusatzwasser-Strom ist also ein Strahl relativ hohen Druckes und eines Querschnittes, der relativ zum sonstigen Zuströmquerschnitt des Zusatz­ wassers und relativ zum Querschnitt des Stammlösung-Stroms gering ist. Der Strahl geht nach Mitnahme von Stammlösung als Strahl weiter und trifft auf die Wandung der Lösekammer.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Mischkammer in einen Pufferspeicher offen ist, an den die Dosierpumpe angeschlossen ist. Die pro Zeiteinheit erzeugte Menge an Konditioniermittel stimmt nicht stets mit der pro Zeiteinheit von der Dosierpumpe abgenommenen Menge an Konditioniermittel überein. Diese unterschiedlichen Mengen werden durch den Pufferspeicher ausge­ glichen, in dem das Konditioniermittel weiter quellen kann.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn ein Konditionier-Meß­ gerät, das dem Förderrohr des wäßrigen Schlamms zugeordnet ist, über einen Rech­ ner die Stammlösung-Pumpe steuert. Es kann die pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Zusatzwasser konstant gehalten werden. Die Steuerung der Stammlösung-Pumpe spricht genau an und läßt sich feinfühlig durchführen. Das Konditionier-Meßgerät mißt den Konditionierungs-Zustand des wäßrigen Schlamms und ist an sich be­ kannt (DE-OS 39 01 292).

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt vor, wenn ein Rohrstück des Förderrohrs, das Konditionier-Meßgerät, die Impfein­ richtung, die Dosierpumpe, die Stammlösung-Pumpe, die Lösekammer, die Misch­ kammer mit dem Verteilerkopf und ein Rechner zu einer Baueinheit zusammenge­ faßt sind. Das richtige Aufbereiten des Konditioniermittels für den wäßrigen Schlamm macht also letztlich nur den Einbau dieser Baueinheit und die Zufuhr von Zusatzwasser und Wirkstoff-Stammlösung nötig, da die Baueinheit auch die erfor­ derlichen Meßmittel und Steuermittel umfaßt.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn bei dem Verteilerkopf in der Mischkammer die Fluid-Auslässe Schlitze und die Mischflügel Streifen sind, die jeweils in Richtung der Rotationsachse gerichtet sind. Diese Gestaltung des Vertei­ lerkopfs in der Lösekammer bringt eine weitere erhebliche Steigerung der gleich­ mäßigen und feinteiligen Einmischung der Stammlösung in das Zusatzwasser.

Jeder Schlitz ist z. B. aus zwei oder mehr Schlitzstücken gebildet, die in einer Reihe angeordnet sind. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn bei dem Verteilerkopf in der Mischkammer jeder Auslaß-Schlitz über seine Länge durchgehend ist. Dies vermeidet Verstopfungen und unerwünscht hohe Austrittsge­ schwindigkeiten der Mischung von Zusatzwasser und Stammlösung.

Jeder Mischflügel-Streifen ist z. B. verteilt über seine Länge kammartig mit radialen Einschnitten versehen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn bei dem Verteilerkopf in der Mischkammer jeder Mischflügel-Streifen über seine Länge durchgehend ist. Dies verbessert die Festigkeit des Mischflügel-Streifens und verbessert die Mischwirkung.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenso, wenn bei dem Verteilerkopf in der Mischkammer jeder Mischflügel-Streifen mit seiner Randkante zur Innenkontur der Mischkammer unter Freilassung eines Spalts, bereichsweise annähernd parallel, verlaufend ausgebildet ist. Ein in radialer Richtung langer Mischflügel-Streifen ver­ bessert die Vermischwirkung. Jedoch muß zwischen dem Mischflügel und der Mischkammer stets ein Spalt bleiben. Die Weite bzw. Enge dieses Spalts ist für die Vermischwirkung wichtig.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt vor, wenn der Antrieb des Verteilerkopfs drehrichtungsänderbar ist. Bei der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung sind die Mischflügel in Relation zum Querschnitt der Mischkammer relativ groß bzw. ausladend und ist somit bei dauernd gleicher Dreh­ richtung des Verteilerkopfs die Gefahr der Verstopfung durch Hartstoffstücke und der Anhäufung von Fasern bzw. Fadenstücken gegeben. Solche Verstopfungen und Anhäufungen werden durch wechselweises Drehen verhindert.

Es können zwischen zwei Mischflügeln z. B. zwei Fluid-Auslässe vorgesehen sein. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn sich in Rotationsrich­ tung gesehen jeweils ein Auslaß-Schlitz und ein Mischflügel-Streifen abwechseln. Auch dies verbessert die Vermischwirkung. In Rotationsrichtung gesehen sind um den Verteilerkopf herum zwei oder mehr Auslaß-Schlitze und zwei oder mehr Mischflügel-Streifen vorgesehen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn der Verteilerkopf in der Misch­ kammer als zylindrisches Rohrstück ausgebildet ist und/oder wenn der Außen­ durchmesser des Verteilerkopfes mindestens das 0,4-fache des Innendurchmessers der Mischkammer ist. Dies vereinfacht die Bauweise und verbessert die Festigkeit des Verteilerkopfes, wobei die Gestaltung der Auslaß-Schlitze und der Mischflügel- Streifen erhöhte Anforderungen an die Festigkeit des Verteilerkopfes stellen.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Impfeinrich­ tung liegt vor, wenn der Verteilerkopf in der Mischkammer mit einer Drehzahl von 700-2.500 U/min, vorzugsweise 1.000-2.000 U/min betrieben ist. Bei diesen relativ hohen Drehzahlen tritt die angestrebte Vermischung von Zusatzwasser und Stammlösung merklich ein. Bei zu niedrigen Drehzahlen, z. B. unter 500 U/min, bricht der Schleierstreifen bzw. Schwall von Mischungsflüssigkeit ab. Allzu hohe Drehzahlen verlangen einen zu hohen Aufwand, um die angestrebte Wirkung zu erreichen.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt vor, wenn die Wirkstoff-Stammlösung in der Lösekammer, die Drehung des Vertei­ lerkopfes in der Mischkammer und das Zuströmen des Zusatzwassers mittels Über­ wachungseinrichtungen überwacht sind, welche bei Fehlen einer der drei Größen ein Abschalten des Flusses des wäßrigen Schlamms im Förderrohr und der Impfein­ richtung veranlassen. Hierdurch ist sichergestellt, daß nur dann, wenn das Kondi­ tioniermittel ordnungsgemäß erzeugt ist, der wäßrige Schlamm weiterhin zur Vor­ richtung zum Entwässern fließen kann.

Die Erfindung befaßt sich auch mit einer Impfeinrichtung zum Einmischen des Konditioniermittels in Strömung von wäßrigem Schlamm, bei der in einem die Schlamm-Strömung führenden Förderrohr ein mittels eines Antriebs drehbarer Verteilerkopf angeordnet ist, dem eine Rotationsebene zugeordnet ist, und bei der der Verteilerkopf entlang einem um die Drehachse herum verlaufenden Umfang verteilt Fluid-Auslässe und Mischflügel aufweist und mit einer Konditioniermittel- Zufuhrleitung verbunden ist. Diese spezielle Impfeinrichtung wird im Rahmen der Erfindung in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art eingesetzt.

Es gibt Fälle, bei denen der Vorrichtung zum Einmischen in Richtung der Schlammströmung Aggregate wie Förderpumpen oder Zentrifugen folgen, die die Flockungsflüssigkeit und den Klärschlamm gut miteinander vermischen. Es gibt je­ doch auch eine beachtliche Anzahl von Fällen, bei denen dies nicht der Fall ist und bei denen es darauf ankommt, daß die Vorrichtung zum Einmischen eine befriedi­ gende Vermischung von Flockungsflüssigkeit und Klärschlamm liefert. Bei einer be­ kannten (DE-OS 40 29 824) Vorrichtung der eingangs genannten Art sind die Flock-Auslässe lochartig bzw. düsenartig ausgebildet, und ist jeder Mischflügel ein zapfenartig wegragender Ansatz, wobei die Abmessungen dieser Mischflügel und dieser Auslässe quer zur Rotationsebene und in Bezug auf die Breite der Klär­ schlamm-Strömung sehr gering sind. Die mit dieser Vorrichtung erreichbare Einmi­ schung von Flockungsflüssigkeit in Klärschlamm ist ungenügend, d. h. die zugege­ bene Flockungsflüssigkeit ist strömungsmäßig hinter der Vorrichtung nicht ausrei­ chend gleichmäßig im Klärschlamm verteilt und auch nicht in den Mengen im Klär­ schlamm vorhanden, die für eine befriedigende Flockenbildung nötig sind.

Es wird daher angestrebt, eine Impfeinrichtung anzugeben, mit der eine bessere Einmischung des Konditioniermittels in den wäßrigen Schlamm erreichbar ist. Die Impfeinrichtung weist hierzu auf, daß die Fluid-Auslässe Schlitze und die Misch­ flügel Streifen sind, die jeweils quer zur Rotationsebene gerichtet und mindestens die halbe Breite der Klärschlamm-Strömung lang sind. Die Kombination dieser hier beschriebenen Impfeinrichtung mit der die Lösekammer und die Verteilerkopf- Mischkammer aufweisenden Bauweise bringt eine optimale Einmischung der Wirk­ stoff-Stammlösung in den wäßrigen Schlamm.

Aufgrund der Gestaltung des Verteilerkopfs dieser Impfeinrichtung wird eine ver­ besserte Einmischung und Verteilung des Konditioniermittels in den wäßrigen Schlamm erreicht. Das Konditioniermittel wird aus jedem Schlitz in Form eines breiten Streifens abgegeben, in den der - wegen der Rotation - nachfolgende Misch­ flügel eintaucht, der entlang seiner Randkante das Konditioniermittel wie einen Schleierstreifen durch den Schlamm hinter sich her zieht. Das Konditioniermittel gelangt durch den Schlitz wie ein ununterbrochener Schwall in den Schlamm und die Schlitze und Streifen sind in Rotationsrichtung hintereinander angeordnet. Die Bemessung der Länge der Schlitze und Flügel ist auf den Durchmesser der Strö­ mung vor oder nach dem Verteilerkopf bezogen.

Die Impfeinrichtung läßt sich sowohl verwirklichen, wenn sich die Auslaß-Schlitze und die Mischflügel-Streifen im wesentlichen in Richtung der Schlamm-Strömung erstrecken, als auch verwirklichen, wenn sich die Auslaß-Schlitze und die Mischflü­ gel-Streifen im wesentlichen rechtwinkelig zur Schlamm-Strömung erstrecken. Es ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der die Drehachse des Verteilerkopfes unter einem Winkel zur Schlamm-Strömung angeordnet ist. In der Regel wird je­ doch die Rotationsebene des Verteilerkopfes im wesentlichen in Richtung der Schlamm-Strömung verlaufen.

Jeder Schlitz ist z. B. aus zwei oder mehr Schlitzstücken gebildet, die in einer Reihe angeordnet sind. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn jeder Auslaß- Schlitz über seine Länge durchgehend ist. Dies vermeidet Verstopfungen und uner­ wünscht hohe Austrittsgeschwindigkeiten der Konditioniermittel-Flüssigkeit.

Jeder Mischflügel-Streifen ist z. B. verteilt über seine Länge kammartig mit radialen Einschnitten versehen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn jeder Mischflügel-Streifen über seine Länge durchgehend ist. Dies verbessert die Fe­ stigkeit des Mischflügel-Streifens und verbessert die Mischwirkung.

Der Querschnitt jedes Auslaß-Schlitzes über dessen Länge kann sich ändern, um die Menge des austretenden Konditioniermittels zu steuern. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn der Querschnitt jedes Auslaß-Schlitzes über des­ sen Länge hin gesehen zur Mitte hin vergrößert ist. Diese Gestaltung ist ange­ bracht, wenn die Schlitze quer zur Strömungsrichtung verlaufen, weil in der Mitte des Schlammrohrs mehr Schlamm vorhanden ist als seitlich. Bei gleichmäßiger Schlitzbreite wird eine gleichmäßige Abgabe von Konditioniermittel im Schlamm erreicht.

Die Schlitze, die der Auslaß für das Konditioniermittel sind, weisen z. B. eine Breite von 7-9 mm auf. Sie werden um so breiter sein, je mehr Konditioniermittel pro Zeiteinheit auszulassen ist, und um so schmaler sein, je weniger Konditioniermittel pro Zeiteinheit auszulassen ist.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenso, wenn jeder Mischflügel-Strei­ fen mit einer Randkante zur Innenkontur des Förderrohrs unter Freilassung eines Spalts, bereichsweise annähernd parallel, verlaufend ausgebildet ist. Ein in radialer Richtung langer Mischflügel-Streifen verbessert die Einmischwirkung. Jedoch muß zwischen dem Mischflügel und dem Förderrohr stets ein Spalt bleiben, der so groß ist, daß im Schlamm vorhandene Steinstücke passieren können. Dieser Spalt ist groß und besonders wichtig, wenn die Mischflügel-Streifen quer zur Strömung ver­ laufen. Wenn die Mischflügel-Streifen quer zur Strömung verlaufen, wird der Spalt vorzugsweise in Richtung der Drehachse schmaler gehalten als in Richtung quer zur Drehachse.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Impfeinrich­ tung liegt vor, wenn der Antrieb des Verteilerkopfes drehrichtungsänderbar ist. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Mischflügel in Relation zum Quer­ schnitt des Förderrohrs relativ groß bzw. ausladend und ist somit bei dauernd glei­ cher Drehrichtung des Verteilerkopfes die Gefahr der Verstopfung durch Hartstoff­ stücke und der Anhäufung von Fasern bzw. Fadenstücken gegeben. Solche Ver­ stopfungen und Anhäufungen werden durch wechselweises Drehen verhindert.

Es können zwischen zwei Mischflügeln z. B. zwei Fluid-Auslässe vorgesehen sein. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn sich in Rotationsrich­ tung gesehen jeweils ein Auslaß-Schlitz und ein Mischflügel-Streifen abwechseln. Auch dies verbessert die Einmischwirkung. In Rotationsrichtung gesehen sind um den Verteilerkopf herum zwei oder mehr Auslaß-Schlitze und zwei oder mehr Mischflügel-Streifen vorgesehen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es noch, wenn der Innenquerschnitt des Förderrohrs im Bereich des Verteilerkopfes gleich dem sonstigen Innenquerschnitt des Förderrohrs ist. Die Impfeinrichtung verzichtet also auf eine Verengung des Förderrohrs und die damit verbundene Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit des wäßrigen Schlamms. Der Verteilerkopf stellt bereits eine erhebliche Verengung des dem Schlamm zur Verfügung stehenden Querschnitts dar.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn der Verteilerkopf als zylindri­ sches Rohrstück ausgebildet ist und/oder wenn der Außendurchmesser des Vertei­ lerkopfes mindestens das 0,4-fache des Innendurchmessers des Förderrohrs ist. Dies vereinfacht die Bauweise und verbessert die Festigkeit des Verteilerkopfes, wobei die Gestaltung der Auslaß-Schlitze und der Mischflügel-Streifen erhöhte Anforde­ rungen an die Festigkeit des Verteilerkopfes stellen.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Impfeinrich­ tung liegt ebenfalls vor, wenn der Verteilerkopf in ein drehbar gelagertes Kuppel­ rohr übergeht, das von dem Förderrohr wegragt, an dem der Antrieb drehend an­ greift und an das die Konditioniermittel-Zufuhrleitung anschließt, und wenn das Kuppelrohr mit Zutrittsöffnungen versehen in einer Kuppelkammer drehbar ist, in die die Konditioniermittel-Zufuhrleitung mündet. Diese Art der Ankupplung des Konditioniermittels an den rotierenden Verteilerkopf ermöglicht es, dem Kuppel­ rohr und dessen Lagerung mit einfachen Mitteln erhöhte Festigkeit zu geben. Dies ist wegen des "steinbrechenden" Zusammenwirkens der Mischflügel-Streifen und des Förderrohrs bei der vorliegenden Impfeinrichtung angebracht.

Für eine befriedigende Abgabe von Konditioniermittel durch die Auslaß-Schlitze sind die dem Konditioniermittel zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitte wichtig. Für eine Ausführungsform der Impfeinrichtung gilt: Alle Auslaß-Schlitze zusammen haben einen Strömungsquerschnitt, der kleiner ist als die vorhergehen­ den Strömungsquerschnitte des Konditioniermittels. Der gesamte Strömungsquer­ schnitt der Zutrittsöffnung ist nicht kleiner als der Strömungsquerschnitt in der Zufuhrleitung und im Kuppelrohr. Die Strömungsquerschnitte im Verteilerkopf und Kuppelrohr sind gleich. Die das Kuppelrohr in der dichten Kuppelkammer auf­ weisende Bauweise gibt die Möglichkeit, Strömungsquerschnitte des Konditionier­ mittels zu optimieren.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn in der Konditioniermittel-Zu­ fuhrleitung ein Rückschlagventil angeordnet ist. Wenn die Konditioniermittel-Flüs­ sigkeit vor dem Rückschlagventil nicht unter Druck steht, z. B. bei Stillstand der Konditioniermittelpumpe, kann kein wäßriger Schlamm in die Auslaß-Schlitze ein­ dringen. Die Dichtungen und Drehlager in der Kuppelkammer bleiben auch dann von Konditioniermittel befeuchtet, wenn das Konditioniermittel nicht mehr von der Konditioniermittelpumpe her unter Druck steht.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt vor, wenn der Verteilerkopf mit einer Drehzahl von 700 - 2.500 U/min, vorzugs­ weise 1.000-2.000 U/min betrieben ist. Bei diesen relativ hohen Drehzahlen tritt die angestrebte verbesserte Einmischung und Verteilung der Flockungsflüssigkeit in den Klärschlamm merklich ein. Bei zu niedrigen Drehzahlen, z. B. unter 500 U/min, bricht der Schleierstreifen bzw. Schwall von Konditioniermittel ab. Allzu hohe Drehzahlen verlangen einen zu hohen Aufwand, um die angestrebte Wirkung zu erreichen.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zeigt

Fig. 1 schematisch eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Konditioniermittel für wäßrigen Schlamm,

Fig. 2 im Schnitt eine Lösekammer der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 im Schnitt einen in einer Mischkammer verbindlichen Verteilerkopf der Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 4 schematisch eine Draufsicht mit Aufbrüchen einer Impfeinrichtung der Vor­ richtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 5 einen Schnitt gemäß Linie V-V in Fig. 4, in einem gegenüber Fig. 4 vergrö­ ßerten Maßstab.

Die Vorrichtung gemäß Zeichnung gehört zu einem Förderrohr, von dem in Fig. 1 ein Rohrstück 1 gezeigt ist und in dem wäßriger Schlamm in Richtung eines Pfeiles 2 fließt. Die Vorrichtung ist als eine Baueinheit 3 gebildet, die durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Der Baueinheit sind ein als Tank ausgebildeter Vorrat 4 von Wirkstoff-Stammlösung und ein als Druckwasser-Leitungsnetz ausgebildeter Vorrat 5 für unter Druck bereitstehendes Zusatzwasser zugeordnet. Eine Stammlösung- Pumpe 6 fördert Wirkstoff-Stammlösung vom Vorrat 4 zu einer Lösekammer 7, an die auch der Vorrat 5 für unter Druck zuströmendes Zusatzwasser angeschlossen ist, das über und durch verschiedene Einrichtungen zuströmt, die weiter unten im einzelnen beschrieben sind. Die sich in der Lösekammer 7 bildende Mischung, wird von einem Verteilerkopf 8 aufgenommen, der, getrieben von einem Antrieb 9, sich in einer Mischkammer 10 dreht und Fluid-Auslässe 11 sowie Mischflügel 12 auf­ weist. Die flüssige Mischung gelangt als Konditioniermittel von der Mischkammer 10 zu einer Dosierpumpe 13, die das Konditioniermittel zu einer Impfeinrichtung 14 fördert, die an dem Rohrstück 1 sitzt. An dem Rohrstück 1 sitzt auch ein Kon­ ditionier-Meßgerät 15; zu der Impfeinrichtung 14 gehört ein Antrieb 16; die Bau­ einheit 3 umfaßt auch einen Rechner 17. In der Zuleitung des Zusatzwassers von dem Vorrat 5 zu der Lösekammer 7 befinden sich ein Schmutzfilter 18, ein Druck­ regler 19, ein Wasserzähler 20, ein erstes Schaltventil 21 und ein zweites Schalt­ ventil 22.

Die Lösekammer 7 weist gemäß Fig. 2 eine Eintrittsöffnung 23 für Wirkstoff- Stammlösung auf und die Eintrittsöffnung 23 befindet sich am Ende einer Zulei­ tung 24, die von der Stammlösung-Pumpe 6 her kommt. Die Lösekammer 7 weist auch eine Eintrittsöffnung 25 für Zusatzwasser auf und die Eintrittsöffnung 25 befindet sich am Ende einer Zuleitung 26, die von dem Vorrat 5 für Zusatzwasser her kommt. Von der Lösekammer 7 geht eine Ableitung 27 weg, die zu der Misch­ kammer 10 hinführt. Die Eintrittsöffnung 25 für Zusatzwasser ist zur Abgabe eines Strahls ausgebildet, der rechtwinkelig auf einen Strang von Stammlösung trifft, so­ bald diese ihre Eintrittsöffnung 23 verläßt.

Gemäß Fig. 3 weist der Verteilerkopf 8 auf zwei einander gegenüberliegenden Sei­ ten je einen als Schlitz ausgebildeten Fluid-Auslaß 11 auf, von denen in der Zeich­ nung nur einer zu sehen ist. Der Verteilerkopf 8 ist als zylindrisches Rohrstück ausgebildet und trägt auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten je einen als Strei­ fen ausgebildeten Mischflügel, wobei die Mischflügel und die Fluid-Auslässe 11 um 90° gegeneinander versetzt sind. Der Antrieb 9 wirkt außerhalb der Mischkammer 10 auf den Verteilerkopf 8, an dem außerhalb der Mischkammer eine Zuleitung 28 endet, die von der Ableitung 27 der Lösekammer 7 her kommt. Die Mischkammer 8 ist in einem Pufferspeicher 29 angeordnet und zu diesem über nur einen Spalt 30 offen. Von dem Pufferspeicher 29 führt eine Ableitung 31 zu der Dosierpumpe 13. Zwischen den Randkanten der Mischflügel 12 und der Wandung der Mischkammer 10 befindet sich ein Spalt 32.

Die Impfeinrichtung gemäß Fig. 4 und 5 ist an dem Förderrohr 1 vorgesehen, in dem die Schlamm-Strömung gemäß dem Pfeil 2 fließt. Die Impfeinrichtung ist mit­ tels eines länglichen Flansches 33 an dem Förderrohr 1 angebracht und weist außer­ halb des Förderrohrs eine von dem Flansch 33 wegragende Kuppelkammer 34 auf. Aus der Kuppelkammer 34 ragt in das Förderrohr 1 ein Verteilerkopf 36, der mit­ tels eines Antriebs 37 drehbar ist, der am anderen Ende der Kuppelkammer 34 an­ gebracht ist und als Elektromotor ausgebildet ist. An der Kuppelkammer 34 mün­ det bei 42 eine Konditioniermittel-Zufuhrleitung 38, in der ein Rückschlagventil 39 sitzt. Der Verteilerkopf 36 bildet Auslaß-Schlitze 40 und trägt Mischflügel-Streifen 41.

Eine vom Antrieb 37 her kommende Wellenverlängerung 43 trägt über eine Buchse 44 ein Kuppelrohr 45 und in der Stirnwand der Kuppelkammer 34 ist eine Gleit­ ringdichtung vorgesehen, die die Wellenverlängerung 43 umfaßt. Das Kuppelrohr 45 weist längliche Zutrittsöffnungen 47 auf, über die Konditioniermittel aus der Kuppelkammer in das Kuppelrohr gelangt. Das Kuppelrohr 45 dringt durch eine im Flansch 33 sitzende Gleitlagerbuchse 35 in das Förderrohr 1 und geht dort material­ einheitlich in den Verteilerkopf 36 über, der rohrartig ausgebildet ist. Dem Vertei­ lerkopf 36 ist eine gestrichelt angedeutete Rotationsebene 48 zugeordnet. Jeder Mischflügel 41 bildet eine kreisbogenartig gekrümmte Randkante 49, die, bei ent­ sprechender Stellung des Flügels, einen Spalt 50 zum Förderrohr 1 hin begrenzt, das im Querschnitt kreisrund ist.

Claims (18)

1. Vorrichtung zum Aufbereiten von Konditioniermittel für wäßrigen Schlamm, bei der ein Vorrat für eine Wirkstoff-Stammlösung und ein Vorrat für unter Druck zuströmendes Zusatzwasser an eine eine Dosierpumpe umfassende Mischeinrichtung angeschlossen sind, die - das Konditioniermittel abgebend - an eine Impfeinrichtung für den in einem Förderrohr fließenden wäßrigen Schlamm angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß das unter Druck zuströmende Zusatzwasser und die von einer Stammlö­ sung-Pumpe (6) geförderte Wirkstoff-Stammlösung einer Lösekammer (7) zuge­ führt sind,
daß die Lösekammer (7) an einen Verteilerkopf (8) angeschlossen ist, der mit­ tels eines Antriebs (9) in einer Mischkammer (10) drehbar ist und um die Dreh­ achse herum verteilt Fluid-Auslässe (11) und Mischflügel (12) aufweist, und
daß die Mischkammer (10) der Dosierpumpe (13) zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatzwasser und die Wirkstoff-Stammlösung in der Lösekammer (7) jeweils ein kompakter Strom sind und die beiden Ströme quer zueinander gerichtet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zu­ satzwasser eine Eintrittsöffnung (25) in die Lösekammer (7) zugeordnet ist, die einer Eintrittsöffnung (23) der Wirkstoff-Stammlösung in die Lösekammer (7) dicht benachbart ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zu­ satzwasser eine Eintrittsöffnung (25) in die Lösekammer (7) zugeordnet ist, die als verengte Düsenbohrung ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Mischkammer (10) in einen Pufferspeicher (29) offen ist, an den die Dosierpumpe (13) angeschlossen ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Konditionier-Meßgerät (15), das dem Förderrohr (1) des wäßrigen Schlamms zugeordnet ist, über einen Rechner (17) die Stammlösung-Pumpe (6) steuert.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Rohrstück (1) des Förderrohrs, das Konditionier-Meßgerät (15), die Impfeinrichtung (14), die Dosierpumpe (13), die Stammlösung-Pumpe (6), die Lösekammer (7), die Mischkammer (10) mit dem Verteilerkopf (8) und ein Rechner (17) zu einer Baueinheit (3) zusammengefaßt sind.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß bei dem Verteilerkopf (8) in der Mischkammer (10) die Fluid-Auslässe (11) Schlitze und die Mischflügel (12) Streifen sind, die jeweils in Richtung der Rotationsachse gerichtet sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verteiler­ kopf (8) in der Mischkammer (10) jeder Auslaß-Schlitz (11) über seine Länge durchgehend ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verteilerkopf (8) in der Mischkammer (10) jeder Mischflügel-Streifen (12) über seine Länge durchgehend ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verteilerkopf (8) in der Mischkammer (10) jeder Mischflügel-Streifen (12) mit seiner Randkante zur Innenkontur der Mischkammer (10) unter Freilassung ei­ nes Spalts (32), bereichsweise annähernd parallel, verlaufend ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verteilerkopf (8) in der Mischkammer (10) der Antrieb (9) des Vertei­ lerkopfes (8) drehrichtungsänderbar ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verteilerkopf (8) in der Mischkammer (10) sich in Rotationsrichtung gesehen jeweils ein Auslaß-Schlitz (11) und ein Mischflügel-Streifen (12) ab­ wechseln.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verteilerkopf (8) in der Mischkammer (10) der Verteilerkopf (8) als zylindrisches Rohrstück ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Verteilerkopf (8) in der Mischkammer (11) der Außendurchmesser des Verteilerkopfes (8) mindestens das 0,4-fache des Innendurchmessers des Schlammrohrs (1) ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkopf (8) in der Mischkammer (10) mit einer Drehzahl von 700-2.500 U/min, vorzugsweise von 1.000-2.000 U/min, betrieben ist.

17. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß die Wirkstoff-Stammlösung in der Lösekammer (7), die Drehung des Verteilerkopfes (8) in der Mischkammer (10) und das Zuströmen des Zusatz­ wassers mittels Überwachungseinrichtungen überwacht sind, welche bei Fehlen einer der drei Größen ein Abschalten des Flusses des wäßrigen Schlamms im Förderrohr (1) und der Impfeinrichtung (15) veranlassen.

18. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net,
daß die dem Einmischen des Konditioniermittels in die Strömung von wäßri­ gem Schlamm dienende Impfeinrichtung in dem Förderrohr (1) einen mittels eines Antriebs (37) drehbaren Verteilerkopf (36) aufweist, dem eine Rotations­ ebene zugeordnet ist,
daß der Verteilerkopf (36) entlang einem um die Drehachse herum verlaufenden Umfang verteilt Fluid-Auslässe (40) und Mischflügel (41) aufweist und mit einer Konditioniermittel-Zufuhrleitung (38) verbunden ist und
daß die Fluid-Auslässe (40) Schlitze und die Mischflügel (41) Streifen sind, die jeweils quer zur Rotationsebene gerichtet und mindestens die halbe Breite der Strömung von wäßrigem Schlamm lang sind.