DE202011001327U1

DE202011001327U1 - Pressschneckenseparator

Info

Publication number: DE202011001327U1
Application number: DE202011001327U
Authority: DE
Original assignee: Roehren und Pumpenwerk Bauer GmbH
Current assignee: Roehren und Pumpenwerk Bauer GmbH
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2011-04-28
Anticipated expiration: 2021-01-12

Abstract

Pressschneckenseparator (1) zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe umfassend
– ein Gehäuse (2) mit einer Zuführung (3) für die Trübe, einem Ausgang (4) für die festen Bestandteile und einer Abführung (5) für die flüssigen Bestandteile,
– ein im Gehäuse (2) angeordnetes zylindrisches Sieb (6) mit einem stirnseitigen Siebeingang (7) und einem stirnseitigen Siebausgang (8), und
– eine im Gehäuse (2) und innerhalb des Siebes (6) drehbeweglich gelagerte Schnecke (9) mit einer Schneckenseele (10) und zumindest einer auf der Schneckenseele (10) angeordneten Schneckenwendel (11),
– wobei das Sieb (6) in ein Lochsieb (12) und ein Stabsieb (13) unterteilt ist

Description

Die Erfindung betrifft einen Pressschneckenseparator zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe. Insbesondere sollen mit dem erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator Grobstoffe abgetrennt werden, bevor dann die Flüssigkeit einer Feinfilterung zugeführt wird. Die Trübe besteht insbesondere aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Abwässern. Beispiele hierfür sind Gülle, Klärschlamm oder Pulpe.
Vorbekannte Pressschneckenseparatoren sind in der Regel mit durchgängigen Stabsieben ausgestattet. Diese Pressschneckenseparatoren eignen sich beispielsweise gut zur Abtrennung fester organischer Bestandteile aus Gülle. Viele Abwässer weisen jedoch auch sehr viel größere Grobstoffteile, wie beispielsweise Gummihandschuhe, auf. Zur Abtrennung solcher Grobstoffe eignen sich vorbekannte Pressschneckenseparatoren nicht, da die feinen Stabsiebe zusetzen.
Es ist Aufgabe vorliegender Erfindung einen Pressschneckenseparator zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe bereitzustellen, welcher bei kostengünstiger Herstellung und Wartung Grobstoffe aus der Trübe effektiv filtert.
Die Aufgabe wird gelöst durch die unabhängigen Ansprüche. Die abhängigen Ansprüche zeigen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
Somit wird die Aufgabe gelöst durch einen Pressschneckenseparator zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe umfassend ein Gehäuse, ein Sieb und eine Schnecke. Das Gehäuse weist eine Zuführung für die Trübe, einen Ausgang für die festen Bestandteile und eine Abführung für die flüssigen Bestandteile auf. In der Abführung für flüssige Bestandteile wird selbstverständlich nicht nur reine Flüssigkeit abgeführt. Vielmehr ist diese Flüssigkeit nur von Grobstoffen befreit und es befinden sich noch kleinere Feststoffe, wie beispielsweise Fasern, in dieser Flüssigkeit. Das Sieb ist zylindrisch ausgeführt und im Gehäuse angeordnet. Auf einer Stirnseite des Siebes befindet sich ein Siebeingang für die Trübe. Auf der anderen Stirnseite befindet sich ein Siebausgang für einen Feststoffpfropfen. Die Schnecke ist innerhalb des Siebes und somit im Gehäuse drehbeweglich gelagert. Die Schnecke umfasst eine Schneckensseele, welche sich entlang einer Längsachse erstreckt. Auf der Schneckenseele ist zumindest eine Schneckenwendel angeordnet. Erfindungsgemäß ist das zylindrische Sieb in ein Lochsieb und ein Stabsieb unterteilt.
Zwischen der Schneckenseele und dem zylindrischen Sieb ist ein Ringspalt ausgebildet. In diesem Ringspalt wird die Trübe durch eine Rotation der Schnecke ausgepresst. Im Bereich des Siebausgangs bildet sich dadurch ein Feststoffpfropfen, welcher über den Ausgang des Pressschneckenseparators abgeführt wird. Zwischen einer Außenseite des zylindrischen Siebes und einer Innenseite des Gehäuses sammelt sich die abgetrennte Flüssigkeit. Diese Flüssigkeit, mit noch kleineren Feststoffen, verlässt den Pressschneckenseparator über die Abführung.
In bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, dass das Lochsieb auf der Seite des Siebeingangs und das Stabsieb auf der Seite des Siebausgangs angeordnet ist. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass eine lichte Spaltweite des Stabsiebes kleiner einem Durchmesser der Löcher oder Durchbrüche des Lochsiebes ist. Letztendlich kann ein Lochsieb kreisförmige Löcher oder mehrkantige Durchbrüche aufweisen. Ausschlaggebend ist hier jeweils der größte lichte Durchmesser des Loches bzw. des mehrkantigen Durchbruchs. Über die relativ großen Löcher bzw. Durchbrüche des Lochsiebes wird zu Beginn des Siebes die Flüssigkeit und kleinere Feststoffpartikel abgesondert. Grobstoffe, wie beispielsweise Gummihandschuhe, verbleiben innerhalb des Siebes. Durch die drehende Schnecke wird stets die Innenseite des Siebes gereinigt und die Grobstoffe werden in Richtung des Siebausgangs transportiert. Entlang des Stabsiebes mit einer relativ engen Spaltweite wird im Wesentlichen noch Flüssigkeit abgesondert. Hier bildet sich sodann der Feststoffpfropfen aus.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Stäbe des Stabsiebes parallel zur Längsachse der Schnecke angeordnet sind.
Ferner von Vorteil ist es, dass das Stabsieb direkt an das Lochsieb angrenzt. Es gibt hier also keinen Zwischenbereich zwischen Stabsieb und Lochsieb.
In besonders bevorzugter Ausführung ist vorgesehen, dass die lichte Spaltweite des Stabsiebes zwischen 10 mm und 0,1 mm, insbesondere zwischen 5 mm und 0,1 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 0,1 mm, insbesondere zwischen 0,7 mm und 0,3 mm, liegt.
Die Durchmesser der Löcher oder Durchbrüche des Lochsiebes liegen bevorzugt zwischen 50 mm und 1 mm, insbesondere zwischen 30 mm und 3 mm, insbesondere zwischen 20 mm und 8 mm, insbesondere zwischen 15 mm und 12 mm.
Das gesamte Sieb erstreckt sich über eine Gesamtlänge entlang der Längsachse der Schnecke. Bevorzugt addieren sich die Länge des Lochsiebes und des Stabsiebes zur Gesamtlänge des Siebes. Dabei ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass sich das Lochsieb über 10% bis 90%, insbesondere über 30% bis 70%, insbesondere über 40% bis 60%, der Gesamtlänge des Siebes entlang der Längsachse erstreckt. Das Stabsieb erstreckt sich sodann über die restliche Gesamtlänge des Siebes. Die Länge des Lochsiebes wird variiert, je nachdem wie viel Grobstoff in der zu filternden Trübe zu erwarten ist.
In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass die Schneckenwendel vor dem Siebausgang endet. Bei Verwendung mehrerer Schneckenwendeln enden selbstverständlich alle Schneckenwendeln vor dem Siebausgang. Bezogen auf die Gesamtlänge des Siebes enden die Schneckenwendeln bevorzugt um mindestens 5% der Gesamtlänge des Siebes vor dem Siebausgang, insbesondere um mindestens 10% der Gesamtlänge des Siebes vor dem Siebausgang. Somit ist ein Endbereich des Siebes frei von Schneckenwendeln. Hier kann sich zwischen der Schneckenseele und dem Sieb der Feststoffpfropfen bilden.
Die Erfindung umfasst des Weiteren eine Filteranordnung. Diese Filteranordnung umfasst einen soeben beschriebenen Pressschneckenseparator und zumindest einen an die Abführung des Pressschneckenseparators nachgeschalteten Feinfilter. Die bereits beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungen des Pressschneckenseparators finden entsprechend vorteilhafte Anwendung für die Filteranordnung. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Feinfilter ein Spaltsieb mit einer Spaltweite zwischen 50 μm und 1 mm, insbesondere zwischen 150 μm und 500 μm, umfasst.
Des Weiteren umfasst die Erfindung einen Pressschneckenseparator zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe. Dieser Pressschneckenseparator umfasst ein Gehäuse mit einer Zuführung für eine Trübe, einem Ausgang für die festen Bestandteile und einer Abführung für die flüssigen Bestandteile. Ferner ist ein im Gehäuse angeordnetes zylindrisches Sieb vorgesehen. Dieses zylindrische Sieb weist einen stirnseitigen Siebeingang und einen stirnseitigen Siebausgang auf. Des Weiteren umfasst dieser Pressschneckenseparator eine im Gehäuse und innerhalb des Siebes drehbeweglich gelagerte Schnecke mit einer Schneckenseele und zumindest einer auf der Schneckenseele angeordneten Schneckenwendel. Ein Durchlassparameter des Siebes beschreibt hier einen Quotient aus der durchbrochenen Siebfläche zur gesamten Siebfläche. Erfindungsgemäß verringert sich dieser Durchlassparameter des Siebes von der dem Siebeingang zugewandten Seite zu der dem Siebausgang zugewandten Seite. Der Durchlass eines Lochsiebes kann anhand der Lochdurchmesser bzw. Maschenweite definiert werden. Bei Stabsieben spricht man in der Regel von der lichten Weite der Stäbe. Um nun auch den Durchlass eines Siebes, welches teilweise als Lochsieb und teilweise als Stabsieb ausgebildet ist, zu definieren, wird hier der Durchlassparameter als Quotient der durchbrochenen Siebfläche zur gesamten Siebfläche eingeführt. Dieser Durchlassparameter verringert sich vom Siebeingang kontinuierlich oder diskontinuierlich zum Siebausgang.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier Ausführungsbeispiele gezeigt in den Figuren genauer erläutert. Dabei zeigt:
1 einen erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator nach einem ersten Ausführungsbeispiel, und
2 einen erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator nach einem zweiten Ausführungsbeispiel.
1 zeigt einen erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der Pressschneckenseparator 1 umfasst ein Gehäuse 2 mit einer Zuführung 3 für die Trübe, einen Ausgang 4 für die festen Bestandteile und einer Abführung 5 für die flüssigen Bestandteile. In dem Gehäuse 2 ist ein zylindrisches Sieb 6 angeordnet. Die der Zuführung 3 zugewandte Seite des zylindrischen Siebes 6 wird als stirnseitiger Siebeingang 7 definiert. Die andere Stirnseite des Siebes 6 wird als stirnseitiger Siebausgang 8 bezeichnet.
Ferner befindet sich in dem Gehäuse 2 und innerhalb des zylindrischen Siebes 6 eine drehbeweglich gelagerte Schnecke 9. Diese Schnecke 9 setzt sich zusammen aus einer Schneckenseele 10 und zumindest einer auf der Schneckenseele 10 angeordneten Schneckenwendel 11.
Die Schnecke 9 erstreckt sich entlang einer Längsachse 14. Diese Längsachse 14 steht senkrecht zur Horizontalen. Der Pressschneckenseparator 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist somit vertikal angeordnet. Die Zuführung 3 für die zu reinigende Trübe befindet sich unten. Die Trübe wird entlang der Schnecke 9 in vertikaler Richtung ausgepresst. So bildet sich im oberen Bereich des Pressschneckenseparators 1 ein Feststoffpfropfen, welcher über den Ausgang 4 ausgebracht wird. Hierzu weitet sich das Gehäuse 2 im oberen Bereich auf und bildet somit eine Entspannungskammer 24 für den Feststoffpfropfen. Gemeinsam mit der Schnecke 9 rotieren in dieser Entspannungskammer 24 Mitnehmer 23, welche den Feststoffpfropfen wieder auflockern, so dass er beispielsweise über eine Schure ausgebracht werden kann.
Im unteren Bereich des Pressschneckenseparators 1 stützt sich die Schneckenseele 10 gegen ein axiales Gleitlager 20. Des Weiteren ist im unteren Bereich die Schnecke 9 mit einer Welle 22 drehfest verbunden. An diese Welle 22 greift ein Antrieb für die Rotation der Schnecke 9 an. Das Gehäuse 2 stützt sich mit mehreren Füßen 21 gegenüber dem Boden ab.
Das Sieb 6 ist unterteilt in ein Lochsieb 12 mit mehreren Löchern oder Durchbrüchen 25 und ein Stabsieb 13. Die Stäbe des Stabsiebes 13 erstrecken sich parallel zur Längsachse 14 und weisen eine definierte Spaltweite auf. Das Lochsieb 12 befindet sich im unteren Bereich des Siebes 6 und ist somit dem Siebeingang 7 zugeordnet. Das Stabsieb 13 schließt sich direkt an das Lochsieb 12 an, befindet sich im oberen Bereich des Siebes 6 und ist somit dem Siebausgang 8 zugeordnet.
Das Sieb 6 erstreckt sich über eine Gesamtlänge 16. Das Lochsieb 12 erstreckt sich über eine Lochsieblänge 17. Das Stabsieb 13 erstreckt sich über eine Stabsieblänge 18. Die Stabsieblänge 18 und die Lochsieblänge 17 ergeben zusammen die Gesamtlänge 16 des Siebes 6. Sämtliche Längen werden hier parallel zur Längsachse 14 gemessen.
Die Schneckenwendel 11 endet noch vor dem Siebausgang 8. Somit ergibt sich eine Länge 19 der schneckenwendelbesetzten Seele innerhalb des Siebes 6, welche kürzer der Gesamtlänge 16 des Siebes 6 ist. Durch den Unterschied der Gesamtlänge 16 des Siebes 6 und der schneckenwendelbesetzten Länge 19 ergibt sich ein schneckenwendelfreier Bereich am Siebausgang 8. In diesem schneckenwendelfreien Bereich bildet sich bereits der Feststoffpfropfen aus. Des Weiteren ist das Gehäuse 2 über das Sieb 6 hinausgeführt. Somit ergibt sich ab dem Ende der Schneckenwendel 11 bis hin zur Entspannungskammer 24 ein Pfropfenbereich 15.
2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des Pressschneckenseparators 1. Hier ist die Längsachse 14 horizontal angeordnet. Gleiche bzw. funktional gleiche Bauteile sind in beiden Ausführungsbeispielen mit den selben Bezugszeichen versehen.
Darüber hinaus ist in 2 ein Elektromotor 26 und ein zugehöriges Getriebe 27 dargestellt. Diese sind über die Welle 22 mit der Schnecke 9 verbunden und dienen zum Antrieb der Schnecke 9.
Der Pressschneckenseparator 1 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel umfasst des Weiteren eine Ausstoßregulierung. Im Pressschneckenseparator 1 wird mit Hilfe der rotierenden Schnecke 9 und dem Sieb 6 der Feststoff aus der eingetragenen Trübe abgeschieden und in den Bereich des Ausgangs 4 gedrückt. Hier bildet sich zwischen der Innenwandung des Gehäuses 2 und der verlängerten Schneckenseele 10 ein hohlringförmiger Pfropfen. Dieser hohlringförmige Pfropfen drückt gegen eine obere halbmondförmige Klappe 28 und eine untere halbmondförmige Klappe 29. Die beiden Klappen 28, 29 sind an Halteblechen 30 gelagert. Diese Haltebleche 30 sind so angeordnet, dass sie sich in axialer Richtung 14 verschiebbar einstellen lassen. Des Weiteren befindet sich an den beiden Klappen 28, 29 ein Hebelgestänge 31. Auf diesem Hebelgestänge 31 sind Gewichte 32 aufgeschoben. Bei entsprechender Einstellung der Gewichte 32 entlang des Hebelgestänges 31 und bei entsprechendem Druck des Pfropfens auf die Innenseiten der Klappen 28, 29 öffnen sich die beiden Klappen 28, 29 gleichmäßig und regulieren somit den Feststoffausstoß und die Pfropfenbildung.
Die aufgezeigten Pressschneckenseparatoren 1 nach beiden Ausführungsbeispielen dienen insbesondere zur Grobstoffabtrennung. An die Abführung 5 der Pressschneckenseparatoren 1 werden bevorzugt noch Feinfilter angeschlossen.
Bezugszeichenliste

1: Pressschneckenseparator
2: Gehäuse
3: Zuführung
4: Ausgang
5: Abführung
6: Sieb
7: Siebeingang
8: Siebausgang
9: Schnecke
10: Schneckenseele
11: Schneckenwendel
12: Lochsieb
13: Stabsieb
14: Längsachse
15: Pfropfenbereich
16: Gesamtlänge des Siebes
17: Lochsieblänge
18: Stabsieblänge
19: Länge der schneckenwendelbesetzten Seele im Sieb
20: Gleitlager
21: Füße
22: Welle (für Antrieb)
23: Mitnehmer
24: Entspannungskammer
25: Loch/Durchbruch
26: Elektromotor
27: Getriebe
28: obere Klappe
29: untere Klappe
30: Halteblech
31: Hebelgestänge
32: Gewicht

Claims

Pressschneckenseparator (1) zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe umfassend – ein Gehäuse (2) mit einer Zuführung (3) für die Trübe, einem Ausgang (4) für die festen Bestandteile und einer Abführung (5) für die flüssigen Bestandteile, – ein im Gehäuse (2) angeordnetes zylindrisches Sieb (6) mit einem stirnseitigen Siebeingang (7) und einem stirnseitigen Siebausgang (8), und – eine im Gehäuse (2) und innerhalb des Siebes (6) drehbeweglich gelagerte Schnecke (9) mit einer Schneckenseele (10) und zumindest einer auf der Schneckenseele (10) angeordneten Schneckenwendel (11), – wobei das Sieb (6) in ein Lochsieb (12) und ein Stabsieb (13) unterteilt ist
Pressschneckenseparator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lochsieb (12) auf der Seite des Siebeingangs (7) und das Stabsieb (13) auf der Seite des Siebausgangs (8) angeordnet ist.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine lichte Spaltweite des Stabsiebes (13) kleiner einem Durchmesser der Löcher oder Durchbrüche (25) des Lochsiebes (12) ist.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stäbe des Stabsiebes (13) parallel zur Längsachse (14) der Schnecke angeordnet sind.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stabsieb (13) direkt an das Lochsieb (12) angrenzt.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die lichte Spaltweite des Stabsiebes (13) zwischen 10 mm und 0,1 mm, insbesondere zwischen 5 mm und 0,1 mm, insbesondere zwischen 2 mm und 0,1 mm, insbesondere zwischen 0,7 mm und 0,3 mm, liegt.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchmesser der Löcher oder Durchbrüche (25) des Lochsiebes (12) zwischen 50 mm und 1 mm, insbesondere zwischen 30 mm und 3 mm, insbesondere zwischen 20 mm und 8 mm, insbesondere zwischen 15 mm und 12 mm, liegen.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Lochsieb (12) über 10% bis 90%, insbesondere über 30% bis 70%, insbesondere über 40% bis 60%, einer Gesamtlänge (16) des Siebes (6) entlang der Längsachse (14) erstreckt, wobei sich das Stabsieb (13) über die restliche Gesamtlänge (16) erstreckt.
Pressschneckenseparator nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass alle Schneckenwendeln (11) vor dem Siebausgang (8) enden.
Pressschneckenseparator nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass nur über maximal 95%, insbesondere maximal 90%, der Gesamtlänge (16) des Siebes Schneckenwendeln (11) auf der Schneckenseele (10) angeordnet sind.
Filteranordnung umfassend einen Pressschneckenseparator (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und zumindest einen an die Abführung (5) des Pressschneckenseparators (1) nachgeschalteten Feinfilter.
Filteranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Feinfilter ein Spaltsieb mit einer Spaltweite zwischen 50 μm und 1 mm, insbesondere zwischen 150 μm und 500 μm, umfasst.
Pressschneckenseparator (1) zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe umfassend – ein Gehäuse (2) mit einer Zuführung (3) für die Trübe, einem Ausgang (4) für die festen Bestandteile und einer Abführung (5) für die flüssigen Bestandteile, – ein im Gehäuse (2) angeordnetes zylindrisches Sieb (6) mit einem stirnseitigen Siebeingang (7) und einem stirnseitigen Siebausgang (8), und – eine im Gehäuse (2) und innerhalb des Siebes (6) drehbeweglich gelagerte Schnecke (9) mit einer Schneckenseele (10) und zumindest einer auf der Schneckenseele (10) angeordneten Schneckenwendel (11), – wobei sich ein Durchlassparameter des Siebes (6), definiert als der Quotient aus der durchbrochenen Siebfläche zur gesamten Siebfläche, von der dem Siebeingang (7) zugewandten Seite zu der dem Siebausgang (8) zugewandten Seite verringert.