DE2047232C - Vorrichtung zum Verarbeiten und Speichern von Abwasserklarschlammen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ver arbeiten und Speichern von auf einer Kammerfilter presse od. dgl. entwässerten Abwasserklärschlämmei

ίο mit einem unter der Kammerfilterpresse angeordne ten, die Filterkuchen aufnehmenden Bunker, mi einem an dessen Auslauf angeschlossenen, die Filterkuchen am Auslauf abtragenden und zu einem SiIc ansteigend transportierenden Förderer und mit einei das FiJtratwasser abführenden Einrichtung.

Die schadlose Beseitigung von Klärschlammen aus Abwasseranlagen gewinnt zunehmende Bedeutung. Die Schlämme werden zu diesem Zweck eingedickt bzw. gekocht, anschließend mechanisch weiter entwässert und entweder als Brennstoff für Kraftwerke oder als Düngemittel eingesetzt. Einer der wichtigsten Schritte dieses Verfahrens ist das mechanische Entwässern und der daran anschließende Weitertransport. Hierbei haben sich im allgemeinen Kammerfilterpressen bewährt, mit denen sich Feststoffgehalte von 40 bis 60 ⁰Zo erreichen lassen. Der Arbeitsdruck liegt bei 250 atü, der etwa eine Stunde zur Wirkung gebracht wird.

Um ein wirtschaftliches und zügiges Arbeiten zu ermöglichen, arbeiten die Pressen in einen als Zwischenspeicher dienenden Übergabebunker, aus dem die Filterkuchen nach Möglichkeit kontinuierlich weiterbefördert werden sollen (Brennstoff—Wärme— Kraft 18, 1966, Nr. 5, S. 215 ff.). Hierbei bereitet jedoch die starke Klebrigkeit des Schlamms schon in den Übergabebunkern Schwierigkeiten. Die Bunker sind daher nach unten konisch geneigt, um den Schlamm am Bunkerboden überhaupt abziehen zu können. Dies hat sich auch deshalb als notwendig erwiesen, weil der Schlamm durch starkes Rütteln oder durch mehrmaligen Fall immer plastischer und klebriger wird. Andererseits neigen sehr trockene Filterkuchen infolge ihrer grobstückigen Struktur zurBrükkenbildung. Diese soll bei der bekannten Anlage dadurch ausgeschaltet werden, daß der an den Bunkerauslauf anschließende Förderer mit Kratzeisen ausgerüstet ist. die jedoch naturgemäß nur solche Brükken zerstören, die sich unmittelbar am Auslauf bilden.

Der Weitertransport der Schlammkuchen erfolgt .schließlich durch Muldenbänder. Vor allem bei feuchten Schlammkuchen bereitet jedoch dieser Transport erhebliche Schwierigkeiten, da die Filterkuchen auf den Bändern zum Durchrutschen neigen.

Dieses Durchrutschen tritt bei trockenen Bändern oberhalb 15° Neigung auf und bei durch Tropfwasser nassen Bändern schon unterhalb dieser Grenze. Daher lassen sich diese Materialien überhaupt nur bis 15 Steigung und bei einer nur geringen Schichthöhe fördern. Die Gefahr des Durchrutschens besteht auch heim Wiederanfahren des einmal stillgesetzten Randes. Weiterhin bleiben die Materialien an Bändern kleben, bereiten dadurch Schwierigkeiten an der Abgabestelle und gelangen ins Untertrum des Förderbandes, wo sie Verklemmungen verursachen können. Schließlich verursacht der Transport von Schhimmfilterkuchcn auf Bändern, insbesondere bei

. Frischschlämmen, eine erhebliche

gung. Außerdem besteht im Winter die Gefahr des Einfrierens, wodurch eai überhöhter Pflege- und Wartungsaufwand erforderlich wird.

Diese und die oben angegebenen Nachteile werden auch nicht durch den Einsatz von Kratzförderern beseitigt, da diese offen laufenden Förderer nur für den Antrag von Materialien geeignet sind und ein Transport des Materials nur in geringem Umfang möglich ist Insbesondere beim Durchfahren geneigter Strecken und bei entsprechenden Schichtdicken kann das Material Seicht vom Förderer abrutschen. Außerdem neigen die im vollen Material, z. B. unter dem Bunker laufenden Kratzförderer besonders bei schnellem Lauf ähnlich wie Bänder zur »Fuchsröhren-« oder Tunnelbildung.

Zusammenfassend läßt sich feststellen, daß die bekannten Vorrichtungen nur bei Klärschlammen mit einem Feststoffgehalt von 55 bis 62°,<> zufriedenstellend arbeiten, jenseits dieser verhältnismäßig engen Grenzen nimmt die Förderleistung sehr stark ab, auch setzt die Förderung häufig aus, sei es, daß das Material durchrutscht oder bei zu grobstückiger Konsistenz zum Bilden von Brücken oder Verstopfen neigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschild:rte Vorrichtung so auszubilden, daß der aus der Filterpresse kommende entwässerte Klärschlamm nach seiner Zwischenlagerung im Bunker in der jeweils vorliegenden, von plastisch bis grobstückig schwankenden Konsistenz in einem konti- nuierlichen Materialfluß aus dem Bunker über den Förderer zu seinem Bestimmungsort weitergefördert wird, ohne daß es an irgendeiner Stelle zu nennenswerten Stockungen im Materialfluß kommt.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß in dem Bunker eine die Filterkuchen zerkleinernde, sich über die gesamte Breite des Bunkers erstreckende Schneidekette angeordnet ist und daß der in einem geschlossenen Kanal laufende Förderer quer zur Förderrichtung angeordnete, den Kanalquerschnitt nur teilweise ausfüllende Förderglieder aufweist, von denen ein Teil über den Boden des Kanals schiebende Förderleisten und ein anderer Teil zusätzlich Schneidemesser aufweist.

Zum Lösen von backendem, schlammigem Gut in Bunkern sind zwar unter anderem messerartige Schaufeln bekannt, die mit ihrer scharfen Kante an den Bunkerwänden entlanglaufen (deutsche Patentschriften 603 492, 661065), doch kann hiermit nur die Haftung des Gutes an den Wänden beseitigt werden. Demgegenüber werden durch die gemäß der Erfindung vorgesehene Schneidekette Brücken im Bunker zum Einstürzen gebracht, die grobstückigen Filterkuchen zerkleinert und eine gewisse Umwälzbewegung im Bunker erreicht. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß der entwässerte Schlamm mehl im Bunker hängen bleibt.

Es sind weiterhin Förderer bekannt (USA.-Patentschrift 2 438 083), bei denen kettenförmig verbundene Förderleisten über den Boden und entlang der Decke eines geschlossenen Kanals gezogen wen.!- η und dabei das Gut durch Schieben transportieren, doch sind diese nur für einigermaßen trockenes Gut geeignet, da sie bei backendem und klebrigem Material verstopfen. Die Ursache ist darin zu sehen, daß jeweils zwei hintereinander laufende Fördcrieisten den Kanalquerschnitt vollständig ausfüllen und das Gut keine Möglichkeit /um Π¹·..;chrut>chen hai.

Bei 4er erfindungsgeniäßen Ausbildung wird durch den geschlossenen Kanal zunächst die Geruchsbeiästigung vermieden. Dieser geschlossene Kanal würde nun aber leicht verstopfen, weshalb die Förderglieder den Kanalquerschnitt nur teilweise ausfüllen. Schlämme mit viskoser Konsistenz und kleinstückiges Material werden durch die schiebenden Förderleisten kontinuierlich transportiert, während trockene, grobstückige Filterkuchen durch die Schneidemesser ständig zerkleinert werden, die im übrigen dafür sorgen, daß grobe Stücke, die sich am Bunkerauslauf festsetzen, abgetragen werden. Schließlich sorgt die unterschiedliche Ausbildung der Förderglieder für eine ständige Umwälzbewegung innerhalb des Förderkanals.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die einzelnen Fördeiglieder kettenförmig ineinandergreifen, daß der Kanal des Förderers durch einen zwischen Ober- und Untertrum angeordneten Zwischenboden quergeteilt ist und daß die Förder leisten in Förderrichtung geringfügig gepfeilte Schiebeflächen aufweisen und die hierzu etwa senkrecht stehenden Schneidemesser pflugscharartig nach vorn gewölbt sind.

Mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung können Klärschlamm-Filterkuchen von 35 bis 70° 0 Feststoffgehalt kontinuierlich aus dem Bunker entnommen und bis zu einer Steigung von 90 von der Entwcsserungsstation zum Bestimmungsort transportiert werden. Der Förderer kann ohne Durchrutschen aus dem Stillstand angefahren werden, selbst wenn der Kanal mit Material gefüllt ist. Dadurch iM es möglich, den gesamten Förderer mit als Speicher zu verwenden, so daß die Aufnahmekapazität der Anlage erhöht wird. Der in sich abgeschlossene und ansteigende Kanal wirkt sich auch im Winterbetrieb günstig aus, so daß die Gefahr des Einfrierens vermindert wird.

Um trotz des geschlossenen Kanals eine einwandfreie Abführung des Filtratwassers, das annähernd während des gesamten Betriebs anfällt, zu ermöglichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Kanal und der mit Durchflußöffnungen versehene Zwischenboden zumindest im Bereich des Bunkerauslaufs entgegen der Förderrichtung nach hinten zu einem Ablauf für das Filtratwasser abfallen. Hiermit ist eine konstruktiv einfaene und preisgünstige Lösung für die Ableitung des ständig anfallenden Wassers gegeben.

In der Praxis fallen beim öffnen der Filterpressen besonders große Mengen an Filtratwasser an. Diesi sind bisher durch im Bunker schwenkbar gelagerte Rinnenblcche abgeleitet worden, die vor dem Öffner der Filterpressen eingeschwenkt und danach sofon wieder ausgeschwenkt werden müssen, um den Durch tritt der dann ausgestoßenen Filterkuchen zu ermöglichen. Gemäß der Erfindung wird dieses Fillratwassci einlach und schnell dadurcli abgeführt, daß an de tiefliegenden Stirnseite des Kanals ein von dieserr durch einen Schieber getrennter Enlwässerungskastci mit einem Ablaufrohr angeschlossen ist. Der an fallende Schwall von Filtratwasser fällt bzw. lauf durch den vorher geleerten Bunker durch und in Förderkanal nach hinten, aus dem er bei geöffneten Schieber in den Entwässerungskasten gelangt, so dal der Kanal schnell geleert ist und unmittelbar danacl die Förderung beginnen kann. Die Abflußgeschwin liigkeit des Wassers kann noch durch KückwärisWiu

des Förderers unterstützt werden, wobei die Förderglieder das Wasser vor sich zum Entwässerungskasten schieben.

Weitere vorteilhafte Ausbildungsformen der Erfindung sind Gegenstand der übrigen Unteransprüche.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand einer in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform beschrieben.

Hierbei zeigt

Fig.] eine schcmalische Seitenansicht der gesamten Vorrichtung,

F i g. 2 einen Schnitt durch den Zwischenbunker entlang der Linie A-B in Fig. 1,

Fig. 3 die Draufsicht auf die im Bunker angeordnete Schneidekettc im Detail und

F i g. 4 eine perspektivische Ansicht der Förderglieder im Detail.

In Fig. 1 ist eine Kammerfilterpresse 1 gezeigt, die oberhalb eines Bunkers 2 angeordnet, mit diesem verbunden und gegenüber ihm abgedichtet ist. Der Bunker 2 weist an seinem unteren Ende einen Auslauf 3 auf, mit dem er an einen Kanal 4 dicht angeflanscht ist. Im Kanal 4 läuft ein kettenförmiger Förderer 35 mit Ober- und Untertrum. Der geneigt angeordnete Kanal 4 fällt vom Bunker 2 nach hinten ab und ist bei seinem unteren Ende 16 durch eine Stirnwand 5 dicht verschlossen. An die Stirnwand 5 ist ein unten abgerundeter Entwässerungskasten 6 angesetzt, der mit dem Kanalinnenraum über eine durch einen Schieber 7 verschließbare Öffnung in Verbindung steht. Der Entwässerungskasten 6 weist ein in diesen hineinragendes Ablaufrohr 8 auf. Ein weiterer Ablauf 10 ist etwa unterhalb der Bunkerinnenwand 9 über einen Sammler 36 in den Kanal 4 eingesetzt und steht demzufolge mit dem Kanalinnenraum und dem Bunker 2 ständig in Verbindung.

Der Kanal 4 ist durch einen mit Durchfiußöffnungen (F i g. 2) versehenen Zwischenboden 11 in einen Oberkanal 12 und einen Unterkanal 13 geteilt. Dieser Zwischenboden 11 ist mit einer Schmelzbasaltschicht 14 ausgekleidet und endet im Bereich des rückwärtigen Flanschs 15 des Kanals 4. Das Ober- und Untertrum des Förderers 35 sind an dem Zwischenboden 11 geführt.

Vor dem Bunker 2 steigt der Kanal 4 stärker an und endet nach mehreren Metern oberhalb der Beschickungsöffnung 17 eines eine Verladerampe 18 aufweisenden Silos 19. Die Entladeöffnung 20 des Kanals 4 ist mit dem Silo 19 über die Abwurfrutsche 21 verbunden. Der Silo 19 kann mittels einer Aus- 5c tragsschnecke 41 durch eine Austragsöffnung 22 in auf der Verladerampe 18 stehende Fahrzeuge 23 entladen werden.

Die Kammerfilterpresse 1, der Bunker 2, der Kanal 4 mit Oberkanal 12 und Unterkanal 13, die Abwurfmtsche 21 und der Silo 19 bilden einen gemeinsamen, nach außen hermetisch abgedichteten Raum. Die einzigen Öffnungen sind der durch den Schieber7 getrennte Ablaufe und das stets offene Ablaufrohr 10. Dabei ist im Bereich dieser Off mingen So der Boden 24 des Kanals 4 seitlich in Richtung des Ablaufrohres 8, bzw. des Ablaufes 10 um etwa 5ⁿ geneigt.

Wie aus F i g. 2 ersichtlich, ist die eine Wand 25 des Bunkers 2 senkrecht und die Bunkerwand 26 etwa 20^c gegen die Lotrechte geneigt. Beide Wände münden direkt in den Auslauf 3 des Bunkers Z. Im Bunker 2 ist etwa in Höhe des unteren Viertels der geneigten Bunkerwand 26 eine Schneidekette 27 angeordnet, deren Achse senkrecht oder geneigt zu dei mit 28 bezeichneten Bunkerachse verläuft. Di« Schneidekelte 27 ist in Richtung ihrer Längsachse im Bunker 2 mittels eines Antriebs 30 hin- und herbeweglich und durchdringt in dichten Lagersteller die beiden Stirnwände 9, 29. Zusätzlich zur Schneidekettc 27 können im Bunker 2 weitere Ketten angeordnet sein, die — geneigt gegeneinander oder parallel angeordnet — gleich- oder gegensinnige Bewegungen ausführen. An der Bunkerwand 26 ist ein Abweisblech 31 angeschweißt, das die Schneidekette 27 ein Stück überlappt. An das Abweisblech 31 schließt eine Rinne 33 an, in der die Schneidegliedei 32 geführt sind. Dieses Abweisblech 31 verriegert der von der Bunkerwand 26 ausgehenden Druck des entwässerten Schlamms auf die Schneidekette und verhindert deren Verdrehen.

F i g. 3 zeigt den Aufbau der Schneidekette 27 Diese besteht aus ovalen, ineinandergreifenden Ringen 37 aus Rundstahl, durch welche Schneideglieder 32 durchgesteckt und verschweißt sind. Da die Ringe 37 je um 90^r versetzt sind, bildet sich in Längsrichtung gesehen ein kreuzförmiges Kettenprofil. Die Schneideglieder 32 sind gegen die Enden hin zugespitzt und bestehen aus einem mit einei Kante in die Laufrichtung der Schneidekette 27 weisenden Vierkantprofil. Die Schneidekette 27 besteht aus verschleißfestem, gehärtetem Stahl.

Aus der F i g. 4 geht der Aufbau des Förderers 35 hervor, der aus kettenförmig ineinandergreifenden Fördergliedern 38 besteht, die annähernd bis zui Seitenwand des Kanals 4 ausJaden und geringfügig in Laufrichtung gepfeilte Schiebefiächen aufweisen. Auf mehreren der Förderglieder 38, vorzugsweise aul jedem dritten, ist ein in seiner oberen Hälfte gegen die Laufrichtung pflugscharartig naoh vorne gewölbtes Schneidemesser 40 angeschraubt, das etwa bis zui Decke des Kanals 4 reicht und ebenfalls aus hochfestem, gehärtetem Stahl besteht.

In der Kammerfilterpresse 1 wird der Schlamm durch Druck entwässert. Danach wird die Presse geöfinet und die Filterkuchen fallen nach unten in den Silo 2. Das Filtratwasser fließt während des Preßvorgangs nach unten durch den leeren Bunker 2 in den Kanal 4 ab, läuft durch die Durchflußöffnungen 34 im Zwischenboden 11 in den Unterkanal 13 und über den Sammler 36 durch das Ablaufrohr 10 ab Nach mehreren Preßvorgängen werden der Bunker 2 und der Kanal 4 mit Wasser unter hohem Druck gespült. Dabei wird der Schieber 7 geöffnet, das Spülwasser tritt in den Entwässerungskasten 6 ein, wird an der Wölbung umgelenkt und fließt über das Auslaufrohr 8, in welches auch der Ablauf 10 mündet, ab. Die Neigung des Kanals 4 erleichtert den Abfluß. Durch den hermetischen Abschluß des gesamten Innenraums ist ein nach außen trockenes und sauberes Arbeiten möglich. Die Ableitung des FHtrat- oder Spülwassers kann durch Rücklauf des Förderers 35 unterstützt werden.

Während des Einbringens der Filterkuchen und deren Zwischenlagerung in dem Bunker 2 ist die Schneidekette 27 ständig in Bewegung, so daß die Schneideglieder 32 die Filterkuchen ständig zerbrechen und zerkleinern. Durch die axiale Verlagerung und die Schwerkraft in Verbindung mit dem Zerkleinerungsvorgang werden die Filterkuchen im Bunker 2 stetig umgewälzt und zum Auslauf 3 trans-

portiert. Damit werden Drücken- bzw. Fuchsröhrenbildung im Bunker weitgehend ausgeschaltet und ein kontinuierlicher Bunkerabzug erreicht.

Die Filterkuchen rutschen in den Kanal 4 auf das Oberlrum des Förderers 35, der sie über die BeschickungsölTnung 17 in den Silo 19 transportiert. Der Antrieb des Förderers 35 befindet sich über der Wendestation und der Abwurf rutsche 21. Aus dem Silo 19 gelangen dann die Filterkuchen in Fahrzeuge

23. Die Ausbildung der Förderglieder sorgt dafür daß die Filterkuchen ähnlich einem Pflugvorgaiif ständig gewalzt und gebrochen werden. Das in derr Filterkuchen vorhandene Restwasser kann durch Durchflußöffnungen 34 im Zwischenboden 11 nacl hinten abströmen, Beim Winterbetrieb dienen diese öffnungen zur Zufuhr von Warmluft über den Unterkanal 13 und verhindern somit ein Einfrieren de! Förderers.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche:

   ΐ. Vorrichtung zum Verarbeiten und Speichern von auf einer Kammerfilterpresse od. dgl. entwässerten Abwasserklärschlämmen mit einem unter der Kammerfilterpresse angeordneten, die Filterkuchen aufnehmenden Bunker, mit einem an dessen Auslauf angeschlossenen, die Filterkuchen am Auslauf abtragenden und zu einem Silo ansteigend transportierenden Förderer und mit einer das Filtratwasser abführenden Einrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Bunker (2) eine die Filterkuchen zerkleinernde, sich über die gesamte Breite des Bunkers (2) erstreckende Schneidekette (27) angeordnet ist und daß der in einem geschlossenen Kanal (4) umlaufende Förderer (35) quer zur Förderrichtung angeordnete, den Kanalquerschnitt nur teilweise ausfüllende Förderglieder (38, 39, 40) aufweist, von denen ein Teil über den Boden (11) des Förderers schiebende Förderleisten (39) und ein anderer Teil zusätzlich Schneidemesser (40) aufweist.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidkette (27) horizontal oder geneigt im unteren Bereich der schrägen Bunkerwände (26) in deren Nähe angeordnet, mit in den Bunkerinnenraum ausladenden Schneidegliedern (32) versehen und mit einem außerhalb des Bunkers (2) angeordneten Antrieb (30) hin- und herbeweglich ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneidekette (27) aus um 90 versetzten ovalen Ringen (37) und aus durch diese Ringe hindurchgesteckten und an diesen angeschweißten Schneidegliedern (32) besteht, deren freie zugespitzte Enden ein mit der Kante in Laufrichtung weisendes Vierkantprofil aufweisen.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der schrägen Bunkerwand^ zugekehrten Enden der horizontalen Schneideglieder (32) der Schneidekette (27) in einer Rinne (33) geführt sind, die ihrerseits von einem diese Enden an der Oberseite überlappenden, an der Bunkerwand angeschweißten Abweisblech (31) getragen ist.
5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Förderglieder (38) kettenartig ineinandergreifen, daß der Kanal (4) des Förderers (35) durch einen zwischen Ober- und Untertrum angeordneten Zwischenboden quergeteilt ist und daß die Förderleisten (39) in Förderrichtung geringfügig gepfeilte Schiebeflächen aufweisen und die hierzu etwa senkrecht stehenden Schneidmesser (40) pflugscharartig nach vorn gewölbt sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunal (4) und der mit Durchflußöffnungen (34) versehene Zwischenboden (11) zumindest im Bereich des Bunkerauslaufs entgegen der Förderrichtung nach hinten zu einem Ablauf (10) für das Filtratwasser abfallen.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der tieferliegenden Stirnwand (5) des Kanals (4) ein von dem Kanal durch einen Schieber (7) getrennter Entwässc ruugskasten (6) mit einem Auslaufrohr (8) ange schlossen ist