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Die Erfindung betrifft eine Schneckenpressenvorrichtung zur Schlammentwässerung.
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Schneckenpressen zur Entwässerung von Schlämmen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Insbesondere finden sie bei der Schlammentsorgung/ Schlammaufbereitung in Kläranlagen Anwendung. Primäres Ziel von Kläranlagen ist es, Flüsse und Seen sauber zu halten. In den Kläranlagen werden deshalb Schwebstoffe, sowie anorganische und organische Verbindungen zurückgehalten. Diese Stoffe finden sich im Klärschlamm wieder.
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Die Schlammentsorgung wird aufgrund eines allgemein wachsenden Umweltbewusstseins immer aufwendiger und schwieriger. Zum Schutz und der Schonung der Umwelt existiert Vielzahl an Auflagen und Gesetzen. Im Bereich der Schlammentsorgung ist es wichtig, dass die Schlämme bestmöglich entwässert werden. Je besser die Schlämme entwässert werden, umso weniger Masse haben sie, so dass die Transport- und Entsorgungskosten gering gehalten werden können. Ferner können hierdurch auch die weitergehenden Verfahren, wie Trocknung und/oder Verbrennung, verbessert werden, da die benötigte Leistung und damit auch die Energiekosten gesenkt werden können.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Schneckenpressen weisen eine Förderschnecke und ein die Schnecke umgebendes Sieb auf, wobei die Schneckenpressen so ausgebildet sind, dass der auf den Schlamm herrschende Druck stetig steigt und der Schlamm folglich viel Wasser durch das Sieb abgibt.
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Während in der Schneckenpresse der entwässerte Schlammkuchen durch einen Austrag gedrückt wird, wird das aus dem Sieb austretende Wasser durch einen Ablauf aus der Schneckenpresse herausgeleitet. Damit der Schlamm gut entwässert werden kann, ist es bekannt, den Schlamm vor der Zuführung in die Schneckenpresse zu flocken. Dies geschieht z.B. in einen Flockungsbehälter unter der Zuhilfenahme eines Flockungshilfsmittels, das unter den zu flockenden Schlamm gemischt wird. Die Flockung findet dabei außerhalb und getrennt von der Entwässerung statt.
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Nachteilig an den bekannten Systemen ist, dass für die Schlammentwässerung sehr viel Platz benötigt wird, so dass es häufig am Ort der Entstehung des Schlamms nicht möglich ist, diesen unmittelbar aufzubereiten. Der Schlamm muss erst zur Entwässerung und Aufbereitung transportiert werden. Da der Transport im Allgemeinen nicht unmittelbar im Anschluss an die Schlammentstehung erfolgt, bedarf es hier eine Zwischenlagerung des Schlamms. Insgesamt ist die Schlammentwässerung dadurch sehr aufwendig und platzintensiv und daher insgesamt kostspielig.
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Es ist somit Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Schneckenpressenvorrichtung bereitzustellen, die effizient den Schlamm entwässert und dabei kompakt ausgebildet ist.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Schneckenpressenvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den Ansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale auch in beliebiger und technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden können und somit weitere Ausgestaltungen der Erfindung aufzeigen.
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Die erfindungsgemäße Schneckenpressenvorrichtung zur Schlammentwässerung umfasst eine Schneckenpresse zur Entwässerung des Schlamms, mit einer Förderschnecke und einem die Förderschnecke umgebenden Siebelement, einen Flockungsreaktor, eine Leitung, die einen Auslauf des Flockungsreaktors mit wenigstens einem Einlauf der Schneckenpresse verbindet, und ein Gehäuse. Die Schneckenpressenvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass sowohl die Schneckenpresse als auch der Flockungsreaktor innerhalb des Gehäuses angeordnet sind.
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Die erfindungsgemäße Schneckenpressenvorrichtung weist gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass eine hervorragende Schlammentwässerung auf kleinstem Raum möglich ist. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass der Flockungsreaktor und die Schneckenpresse in einem Gehäuse zusammengefasst sind. Transporte und die Zwischenlagerung von nassem Schlamm, die bei den bekannten Systemen häufig notwendig sind, können so entfallen. Insgesamt lässt sich durch die erfindungsgemäße Schneckenpressenvorrichtung eine effiziente und kostengünstige Schlammentwässerung erreichen.
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Bevorzugt ist die Leitung verzweigt ausgebildet. Dies bedeutet, dass der geflockte Schlamm sich innerhalb der Leitung aufteilen kann. Vorteilhafterweise weist die Leitung eine ungleiche Anzahl von Eingängen und Ausgängen auf, durch die der geflockte Schlamm einströmt und dann wieder herausströmt.
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Idealerweise weist die Schneckenpresse eine Mehrzahl an Einläufen, bevorzugt zwei Einläufe, auf. Hierdurch wird sichergestellt, dass wenigstens ein Einlauf nicht von der Förderschnecke bzw. den Wendeln der Förderschnecke versperrt ist, so dass kontinuierlich Schlamm in die Schneckenpresse strömen kann. Hierdurch kann eine effiziente Entwässerung stattfinden. Bevorzugt sind die Einläufe, betrachtet in Radialrichtung der Förderschnecke, an sich gegenüberliegenden Seiten der Förderschnecke angeordnet. Bei zwei Einläufen schließen diese bevorzugt einen Winkel von 180° ein. Von Vorteil ist es, wenn der Flockungsreaktor einen Auslauf und die Schneckenpresse zwei Einläufe hat. Die Leitung ist dabei gabelförmig ausgebildet: sie teilt sich in zwei Arme auf.
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Der Eingang der Leitung kann an der Stirnseite des Flockungsreaktors angeordnet sein. Dies bietet den Vorteil, dass der zu entwässernde Schlamm im Flockungsreaktor lange verweilt, bevor er der Schneckenpresse zugeführt wird, und so bestmöglich flocken kann. Denkbar ist auch, dass der Ausgang der Leitung an der Stirnseite der Schneckenpresse angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass der zu entwässernde Schlamm über eine Strecke, die der Länge der kompletten Förderschnecke entspricht, durch den Flockungsreaktor befördert wird.
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An der Leitung kann eine Druckmesseinrichtung angeordnet sein, die den Druck des Schlammstroms misst. Damit der am Austrag der Schneckenpresse heraustretende Schlamm möglichst gut entwässert ist, muss ein festgelegter Druck innerhalb der Schneckenpresse herrschen. Durch die Überprüfung des Drucks, die bevorzugt permanent erfolgt, wird eine Druckänderung innerhalb der Vorrichtung schnell erkannt. Der Druckänderung kann dann durch eine Regelung entgegengewirkt werden. Beispielsweise können die Motordrehzahl der Schneckenpresse, die Öffnung des Austrags der Schneckenpresse sowie die pro Zeiteinheit zugeführte Schlammmenge verändert werden. Idealerweise ist die Druckmesseinrichtung so an der Leitung angeordnet, dass sie den Druck am Einlauf der Schneckenpresse misst. Der dort gemessene Druck ist maßgeblich für die Regelung des Betriebs der Schneckenpresse und der Schlammzufuhr.
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Vorteilhafterweise ist der Flockungsreaktor so zu der Schneckenpresse angeordnet ist, dass sich der Schlamm in dem Flockungsreaktor gegenläufig zur Bewegungsrichtung in der Schneckenpresse bewegt. Hierdurch wird eine Vorrichtung geschaffen, die besonders kompakt ausgebildet ist. Der Flockungsreaktor erstreckt sich idealerweise im Wesentlichen parallel zur Schneckenpresse bzw. zur Förderschnecke.
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Der Flockungsreaktor der Schneckenpressenvorrichtung kann als Rohrreaktor ausgebildet sein. Idealerweise weist der Flockungsreaktor ein Mischelement auf. Durch das Mischelement kann ein Flockungshilfsmittel gut mit dem Schlamm vermischt werden, wodurch sich große und feste Flocken bilden. Als Mischelemente eignen sich insbesondere Rührer.
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Die Förderschnecke weist vorteilhafterweise einen konischen Verlauf auf. Der Durchmesser der Welle der Schnecke nimmt bevorzugt vom Einlauf bis zum Austrag kontinuierlich zu. Hierdurch wird der Raum zwischen Siebelement, Welle und Wendeln kontinuierlich kleiner, so dass der auf den Schlamm wirkende Druck stetig steigt und der Schlamm viel Wasser durch das Sieb abgibt und eine bestmögliche Entwässerung sichergestellt werden kann.
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Die Schneckenpresse weist vorteilhafterweise einen Antrieb mit Planetengetriebe auf. Durch die Verwendung eines Planetengetriebes wird ein sehr kompakter Aufbau ermöglicht, und es können hohe Drehmomente sicher übertragen werden. Ein Übersetzungsverhältnis von mehr als 1000 ist prinzipiell möglich. Ferner ist ein derartiger Antrieb reibungsarm, wodurch sich ein guter Wirkungsgrad erzielen lässt.
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Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figuren näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figuren eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigen. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die gezeigte Ausführungsvariante beschränkt. Insbesondere umfasst die Erfindung, soweit es technisch sinnvoll ist, beliebige Kombinationen der technischen Merkmale, die in den Ansprüchen aufgeführt oder in der Beschreibung als erfindungsrelevant beschrieben sind.
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Es zeigen:
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1 Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schneckenpressenvorrichtung in einer möglichen Ausgestaltung,
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2 Ansicht der in 1 dargestellten Schneckenpressenvorrichtung mit geöffnetem Gehäuse,
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3 weitere Ansicht der Schneckenpressenvorrichtung mit geöffnetem Gehäuse,
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4 Ansicht auf eine Kopfseite der erfindungsgemäßen Schneckenpressenvorrichtung.
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1 zeigt eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Schneckenpressenvorrichtung 10 in einer möglichen Ausgestaltung. Die Schneckenpressenvorrichtung 10 umfasst ein Gehäuse 26, das wenigstens eine Schneckenpresse 12 und einen Flockungsreaktor 18 umschließt. An einer Kopfseite der Schneckenpressenvorrichtung 10 ragt eine Leitung 20 aus dem Gehäuse 26 heraus, die einen Auslauf 22 des Flockungsreaktors 18 mit wenigstens einem Einlauf 24‘, 24‘‘ der Schneckenpresse 12 verbindet. Auf der gegenüberliegenden Seite ist der Antrieb der Schneckenpresse 12 angeordnet. Bevorzugt weist der Antrieb ein Planetengetriebe 34 auf. Durch die Verwendung eines Planetengetriebes 34 wird ein sehr kompakter Aufbau ermöglicht, und es können hohe Drehmomente übertragen werden.
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2 zeigt eine Ansicht der in 1 dargestellten Schneckenpressenvorrichtung 10 mit geöffnetem Gehäuse 26. Die Schneckenpressenvorrichtung 10 weist eine Schneckenpresse 12 zur Entwässerung des Schlamms mit einer Förderschnecke 14 und einem die Förderschnecke 14 umgebenden Siebelement 16 auf. Ferner umfasst die Schneckenpressenvorrichtung 10 einen Flockungsreaktor 18. Der Flockungsreaktor 18 ist so zu der Schneckenpresse 12 angeordnet, dass sich der Schlamm in dem Flockungsreaktor 18 gegenläufig zur Bewegungsrichtung in der Schneckenpresse 12 bewegt. Die Bewegungsrichtung des Schlamms innerhalb des Flockungsreaktors 18 ist in 2 durch den gestrichelten Pfeil dargestellt. Die Bewegungsrichtung des Schlamms innerhalb der Schneckenpresse 12 ist durch den durchgehenden Pfeil dargestellt. Durch eine derartige Anordnung von Flockungsreaktor 18 zu Schneckenpresse 12 kann eine sehr kompakt ausgebildete Vorrichtung 10 geschaffen werden. Idealerweise erstreckt sich der Flockungsreaktor 18 im Wesentlichen parallel zur Schneckenpresse 12. Der Flockungsreaktor 18 ist bevorzugt als Rohrreaktor ausgebildet. Um den zu entwässernden Schlamm gut mit einen Flockungshilfsmittel zu mischen, kann der Flockungsreaktor 18 ein Mischelement aufweisen (nicht dargestellt).
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3 zeigt eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Schneckenpressenvorrichtung 10 in einer weiteren Ausgestaltung. Das Siebelement 16, das sich aus mehreren Siebkörben zusammensetzen kann, ist teilweise von der Förderschnecke 14 entfernt worden. In 3 ist zu erkennen, dass die Förderschnecke 14 einen konischen Verlauf aufweist. Der Durchmesser der Welle der Förderschnecke 14 nimmt bevorzugt vom Einlauf 24‘, 24‘‘ bis zu einem Austrag kontinuierlich zu. Hierdurch kann eine bestmögliche Entwässerung des Schlamms sichergestellt werden.
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4 zeigt eine schematische Ansicht auf eine Kopfseite der erfindungsgemäßen Schneckenpressenvorrichtung 10 in einer Ausgestaltung. Die Leitung 20 ist verzweigt ausgebildet. Dies bedeutet, dass sich der geflockte Schlamm innerhalb der Leitung 20 aufteilen kann. Die Leitung 20 verbindet einen Auslauf 22 des Flockungsreaktors 18 mit zwei Einläufen 24‘, 24‘‘ der Schneckenpresse 12. Hierdurch wird sichergestellt, dass wenigstens ein Einlauf 24‘, 24‘‘ nicht von der Förderschnecke 14 versperrt wird und so kontinuierlich Schlamm in die Schneckenpresse 12 strömen kann. Die Einläufe 24‘, 24‘‘ sind bevorzugt an sich radial gegenüberliegenden Seiten der Förderschnecke 14 angeordnet.
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Die Leitung 20 ist bevorzugt an der Stirnseite 28 des Flockungsreaktors 18 und an der Stirnseite 30 der Schneckenpresse 12 angeordnet. Hierdurch kann eine bestmögliche Entwässerung des Schlamms erreicht werden, da der Schlamm sowohl im Flockungsreaktor 18 wie auch in der Schneckenpresse 12 längstmöglich verweilt. An der Leitung 20 kann eine Druckmesseinrichtung 32 angeordnet sein, die den Druck des Schlammstroms misst. Idealerweise ist die Druckmesseinrichtung 32 so an der Leitung 20 angeordnet, dass sie den Druck am Einlauf 24‘, 24‘‘ der Schneckenpresse 12 misst.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Schneckenpressenvorrichtung
- 12
- Schneckenpresse
- 14
- Förderschnecke
- 16
- Siebelement
- 18
- Flockungsreaktor
- 20
- Leitung
- 22
- Auslauf Flockungsreaktor
- 24‘, 24‘‘
- Einlauf Schneckenpresse
- 26
- Gehäuse
- 28
- Stirnseite Flockungsreaktor
- 30
- Stirnseite Schneckenpresse
- 32
- Druckmesseinrichtung
- 34
- Planetengetriebe
