DE2102780B2

DE2102780B2 - Verfahren und Vorrichtung zum Zurückhalten von in einer Trübe suspendierten Feststoffen

Info

Publication number: DE2102780B2
Application number: DE2102780A
Authority: DE
Inventors: Brian Lewis Overland Park Goodman; James William Olathe Mc Kibben
Original assignee: Ecodyne Corp
Current assignee: Ecodyne Corp
Priority date: 1970-01-30
Filing date: 1971-01-21
Publication date: 1975-01-30
Also published as: GB1339735A; CH529580A; AT317790B; DE2102780A1; DE2102780C3; FR2077183A5; BR7100405D0; BE762335A; CA958984A; US3764525A

Description

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 0, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Sieböffnungen zwischen etwa 0,01 und 0,1 mm und vorzugsweise zwischen 0,05 und 0,09 mm liegen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zurückhalten von in einer Trübe suspendierten Feststoffen, bei denen der Teilchendurchmesser der Hauptmenge kleiner ist als die öffnungen des Durchlaufsiebes beim Ableiten der Flüssigkeit, insbesondere zum Zurückhalten von in Abwässern enthaltenen Feststoffen beim Übertritt der Flüssigkeit aus der Belüftungszone in die Absetzzone einer Aktivschlamm-Kläranlage, wonach die Trübe dem Durchlaufsieb

sen öffnungen größere Abmessungen als die 40 mit einer Bewegungskomponento parallel und einer Hauptmenge der Feststoffteilchen in der Trübe Bewegungskomponente senkrecht zur Siebfläche zuaufweisen, und mit einer Einrichtung zum Za- geführt wird.

führen der Trübe zum Sieb mit einer zur Sieb- Ein solches Verfahren ist bereits bekannt (GB-PS

fläche parallelen Bewegungskomponente, da- 801212). Das bekannte Verfahren wird mit einem durch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum 45 Bogensieb zugeführt, dessen oberes Ende im wesent-Zuführen der Trübe zum Sieb (14, 44, 64) mit liehen senkrecht und dessen unteres Ende im wesenteiner zur Siebfläche parallelen Bewegungskompo- liehen waagerecht verläuft, wobei die Trübe im wenente eine Einrichtung (28) zum Rotieren der in sentlichen in senkrechter Richtung auf das obere der Trübekammer (16, 46, 66) befindlichen Ende des Siebes geleitet wird. Durch die Bewegungs-Trübe mit regelbarer Geschwindigkeit ist und 50 komponente der aufgebrachten Trübe parallel zur daß das Sieb (14, 44, 64) im wesentlichen tangen- Siebfläche werden vom Sieb in großem Umfang auch tial zu dieser Rotationsbahn angeordnet ist solche Teilchen zurückgehalten, die bei einer im we-(F i g. 1 bis 3). sentlichen senkrecht auf die Siebfiäche auftreffenden

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- Strömung das Sieb passieren würden. Bei dem bekeunzeichnet, daß die Einrichtung (28) zum Ro- 55 kannten Verfahren bzw. der bekannten Vorrichtung tieren der Trübe eine mit Abstand zum Sieb (14, ergibt sich der Vorteil, daß das Sieb im Hinblick auf 44, 64) angeordnete Lufteinblaseinrichtung ist. seine vergleichsweise großen öffnungen weniger

7. Verrichtung zur Durchführung des Verfah- leicht verstopft.

rens nach den Ansprüchen 1 bis 4, mit einer Trü- Andererseits ist es jedoch in manchen Anwendungsfoekammer und einer Ablaufkammer, die durch 60 fällen von Nachteil, daß die bekannte tangential Zuein Durchlaufsieb voneinander getrennt sind, des- führung der Trübe in Schwerkraftrichtung zu einem sen öffnungen größere Abmessungen als die ständigen Freispülen des Bogensiebs führt und auch Hauptmenge der Feststoffteilchen in der Trübe eine begrenzte Brückenbildung durch zurückgehalaufweisen, und mit einer Einrichtung zum Zufüh- tene Feststoffe, die den Siebeffekt verbessern würren der Trübe zum Sieb mit einer zur Siebfläche 65 den, verhindert. Insbesondere aber ist die Strömungsparallelen Bewegungskomponente, dadurch ge- komponente der zugeführten Trübe parallel zur Siebkennzeichnet, daß das Sieb (104, 112, 114, 116, fläche vorgegeben und läßt sich nicht den jeweiligen 120) rohrförmig ist und die Trübekammer (106) Betriebsverhältnissen anpassen.

In einer nicht vorveröffentlichen prioritätsälteren ren der Trübe zweckmäßigerweise eine mit Abstand

Anmeldung wurde allerdings bereits vorgeschlagen, zum Sieb angeordnete Lufteinblaseinrichtung. Durch

bd einem Siebvorgang die Bewegungskomponenten Änderung des Luftdurchsatzes und/oder des Einblas-

parallel und senkrecht zur Siebfläche und damit den drucks kann die RotationsgeschwindigkeU der Tribe

Einströmwinkel zu regeln (DT-OS 1955 907). Dort 5 beeinflußt werden. Diese Weiterbildung ist insbeson-

erfolgt diese Maßnahme, um eine scharfe Abschei- dert bei einer Aktivscblamm-Kläranlage von Vorteil,

dung aller Teilchen oberhalb einer durch den Ein- weil dort ohnehin zum biologischen Abbau der Fest-

strömwmkel bestimmten Korngröße zu erhalten. Der stoffe Luft in die Belüftungszone eingeblasen werden

Einströmwinkel wird nicht geregelt, um eine be- muß.

grenzte Brückenbildung bzw. Füterkuchenbildung io Nach einer anderen erfindungsgemäßen Version

auf der Siebflache zu erzeugen. _{ist die bekannte} Vorrichtung so ausgebildet, daß das

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Sieb rohrförmig ist und die Trübekammer oder die möglichst vollständiges Zurückhalten der Feststoffe Ablaufkammer umschließt und daß die Zuführungsam Sieb m erreichen, ohne daß das Sieb alsbald ver- stelle für die Trübe so angeordnet ist, daß die Trübe stopft wird und deswegen wie bei einer üblichen FiI- 15 mit einer über den Durchsatz regelbaren axialen trierung je nach Durchsatz und Feststoffgehalt in Komponente über die rohrförmige Siebfläche strömt, vergleichsweise kurzen Zeitabständen gereinigt wer- Hier verläuft die Bewegungskomponente parallel zur den muß. Siebfläche, also nicht in Umfangsrichtung, sondern in

Zur Lösung dieser Aufgabe wird von dem ein- axialer Richtung. Im einfachsten Falle wird die gangs genannten Verfahren ausgegangen, das erfin- « Trübe an der einen Stirnseite des rohrförmigen Siedungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist daß die Be- bes zugeführt.

wegungskomponenten derart geregelt we. den, daß Nach einer weiteren erfindungagemäßen Version

sich ein Überzug aus den Feststoffteilchen auf der ist die bekannte Vorrichtung so ausgestaltet, daß das

Siebfläche ablagert, der in im wesentlichen gleich- Sieb rohrförmig ist und die Trübekammer oder die

bleibender, einen kontinuierlichen Betrieb ermögli- »5 Ablaufkammer umschließt und daß das rohrförmige

chender Stärke erhalten bleibt. Sieb zur Erzeugung der zur Siebfläche parallelen Be-

Dieses Verfahren ist insbesondere zum Zurückhai- wegungskomponente mit regelbarer Geschwindigkeit ten von in Abwässern enthaltenen Feststoffen beim rotierbar ist. In diesem Falle wird die parallele BeÜbertritt der Flüssigkeit aus der Belüftungszone in wegungskomponente durch Siebbewegung erzeugt. die Absetzzone einer Aktivschlamm-Kläranlage ge- 3° Infolge der rohrförmigen Ausbildung des Siebes ereignet. Hier werden größere Feststoffteilchen in der gibt sich eine gleichförmige Siebbewegung ohne Trübekammer bzw. Belüftungszone zu einem weite- Richtungsumkehr, welche zu unerwünschten Störunren biologischen Abbau zurückgehalten, ohne daß gen führen könnte.

dazu Unterbrechungen des Verfahrens erforderlich Es hat sich als zweckmäßig herausgestellt, ein Sieb sind. In einer Anlaufphase kann die Regelung der 35 zu verwenden, dessen öffnungen zwischen etwa 0,01 Bewegungskomponenten so erfolgen, daß die Brük- und 0,1 mm liegen. Bevorzugt wird ein Bereich mit kenbildung und Aufbau eines Filterkuchens begün- Sieböffnungen zwischen 0,05 und 0,09 mm. stigt werden, während in der anschließenden Be- Die Erfindung beruht auf der überraschenden Enttriebsphase d<e Verhältnisse so geregelt werden, daß deckung, daß suspendierte feste Stoffe, die aus einer der Filterkuchen nicht über das Maß hinaus ansteigt, 4° Flüssigkeit ausfiltriert werden sollen, dazu verwendet bei dem die zur Ablaufkammer bzw. Absetzzone werden können, einen dünnen Überzug auf einer strömende gereinigte Flüssigkeit einen zu starken Fläche eines Siebes zu bilden, von dem normaler-Strömungswiderstand zu überwinden hat. weise zu erwarten sein würde, daß die Feststoffteil-Zweckmäßige Ausgestaltungen des Verfahrens er- chen das Sieb passieren würden; zu diesem Zweck geben sich aus den Unteransprüchen. 45 ist es nur erforderlich, das Siebmaterial unter Be-

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur rücksichtigung der zu filtrierenden Suspension auszu-Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wählen, das Sieb mit öffnungen zu versehen, die in mit einer Trübekammer und einer Ablaufkammer, einem bestimmten Größenbereich liegen, und die die durch ein Durchlaufsieb voneinander getrennt die suspendierten Feststoffe enthaltende Flüssigkeit sind, dessen öffnungen größere Abmessungen als die 5° dem Sieb in einer Richtung zuzuführen, die eine zur Hauptmeng? der Feststoffteilchen in der Trübe auf- Siebfläche parallele Komponente und eine im rechweisen, und mit einer Einrichtung zum Zuführen der ten Winkel zur Siebfläche verlaufende Komponente Trübe zum Sieb mit einer zur Siebfläche parallelen umfaßi. Wenn diese Maßnahmen getroffen sind, bil-Bewegungskomponente. Diese bekannte Vorrichtung den die aus dei Flüssigkeit auszufiltrierenden, festen läßt sich erfindungsgemäß auf verschiedene Weise 55 Stoffe selbst ein Filtennedium. Ein wichtiger Vorteil weiterbilden, um sie zur Durchführung des erfin- dieses Verfahrens besteht darin, daß das Filter prakdungsgemäßen Verfahrens geeignet zu machen. tisch mit einer Selbstreinigungswirkung arbeitet, und

Bei einer ersten Version ist die Einrichtung zum daß es daher nicht erforderlich ist, die Vorrichtung

Zuführen der Trübe zum Sieb mit einer zur Sieb- stillzusetzen, damit «las Filter gereinigt werden

fläche parallelen Bewegungskomponente eine Ein- 60 kann.

richtung zum Rotieren der in der Trübekammer be- Das Sieb muß aus einem Mateml bestehen, des

findlichen Trübe mit regelbarer Geschwindigkeit, die Fähigkeit besitzt, einen Überzug festzuhalten, der und das Sieb ist im wesentlichen tangential zu dieser sich aus den suspendierten Feststoffen bildet, welche

Rotationsbahn angeordnet. Hier kann das Sieb eben aus der Flüssigkeit entfernt werden sollen. Zwar sein. Die gewünschte Regelung erfolgt über ein mehr 65 könnte man die verschiedensten Siebmatenalien ein- oder minder starkes Rotieren oder Umwälzen der schließlich natürlicher und künstlicher Stoffe verwen-

Trijbe. den, doch gehören zu den bevorzugt verwendeten Bei dieser Version ist die Einrichtung zum Rotie- Materialien für das Sieb korrosionsfeste Metalle,

z.B. nichtrostender Stahl, Aluminium und syntheti- etwa 205 bis 2040 Liter je Quadratmeter der Sieb-

sches Polyesterfasermaterial, das aus Methyltere- fläche und je Tag liegt.

phthatat und Athylenglycol hergestellt ist. Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der

Ferner muß die Größe der öffnungen des Siebes Erfindung werden im folgenden an Hand schematischer

gemäß der Erfindung in einem bestimmten Bereich 5 ZeichnungenanAusführungsbeispielennähererläutert.

liegen. Wenn die öffnungen zu klein sind, wird das F i g. 1 ist eine teilweise weggebrochen gezeichnete

Hindurchströmen der Flüssigkeit durch das Sieb er- perspektivische Darstellung einer Vorrichtung gemäß

heblich behindert, und es besteht die Gefahr, daß der Erfindung;

sich das Sieb verstopft. Daher ist es wichtig, daß die F i g. 2 zeigt im Grundriß eine wettere Ausfüh-

öffnungen mindestens so groß sind, daß sie den to rungsform der Erfindung;

größten Teil der Feststoffteilchen durchlassen, die F i g. 3 ist ein Grundriß einer weiteren Ausfüh-

aus der Flüssigkeit ausfiltriert werden sollen. An- rungsform der Erfindung;

dererseits ist es jedoch wichtig, daß die öffnungen Fig.4 veranschaulicht in einem Fließbild eine

des Siebes nicht zu groß sind, denn bei zu großen Anlage, bei der bestimmte Ausiührungsformen der

öffnungen wird die Fähigkeit des Siebes beeinträch- 15 Erfindung benutzt werden können;

tigt, den aus den Feststoffen entstandenen Überzug F i g. 5 ist eine teilweise weggebrochen gezeichnete

festzuhalten. Natürlich muß man die Sieböffnungen perspektivische Darstellung einer weiteren Ausfüh-

den jeweiligen Betriebsbedingungen anpassen; hierzu rungsform der Erfindung;

gehören die Menge der festen Stoffe, die in dem ab- F i g. 6 zeigt in einer perspektivischen Teildarstelgegebenen Flüssigkeitsstrom enthalten sein darf, die so lung eine weitere Ausführungsfonm der Erfindung;

Größe der Feststoffteilchen und die Eigenschaften F i g. 7 ist eine Teildarstellung!, die perspektivisch

der suspendierten festen Stoffe. Man kann allgemein eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt;

feststellen, daß die Abmessungen der öffnungen im F i g. 8 ist eine perspektivische Teildarstellung einer

Bereich von etwa 0,010 bis 0,100 mm liegen müssen. weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Bei der bevorzugten Ausführungsform wird in den as F i g. 9 ist eine teilweise weggebrochen gezeichnete

meisten Fällen, in denen Abwasser geklärt werden perpektivische Darstellung einer weiteren Ausfüh-

sollen, eine Sieböffnungsgröße im Bereich von etwa rungsform der Erfindung.

0,050 bis 0,090 mm bevorzugt. F i g. 1 zeigt eine insgesamt mit 10 bezeichnete er-Dem Webmuster bzw. der Bindung des Siebes findungsgemäße Vorrichtung zum Behandeln von kommt keine kritische Bedeutung zu. Die gemäß 30 Abwässern. Die Vorrichtung 10 ist so ausgebildet, der Erfindung anwendbaren Bindungen umfassen die daß sie es ermöglicht, biologisch abbaufähige Verungewöhnliche Leinenbindung, die geköperte Bindung reinigungen mit Hilfe eines mit aktiviertem Schlamm mit zueinander rechtwinkligen Fäden, die gewöhn- arbeitenden Verfahrens zu entfernen, nach dessen liehe Dutch-Bindung, die geköperte Dutch-Bindung, Durchführung die Flüssigkeit filtriert wird. Die Wasdie Matten- oder Panamabindung u. dgl. Bei der ge- 35 Serbehandlungsvorrichtung 10 umfaßt einen Behälter wohnlichen Leinenbindung mit zueinander recht- 12, der durch ein Sieb 14 in eine Einströmkammer winkligen Fäden läßt sich die Größe der öffnungen oder Einströmzone 16 und eine Ausströmkammer leicht berechnen, wenn die Stärke und die Zahl der oder Ausströmzone 18 unterteilt ist. Eine Zufüh-Fäden je Zentimeter bekannt sind. In diesem Fall rungsleitung 20 steht mit dem oberen Teil der Einwird die Öffnungsgröße dadurch ausgedrückt, daß 40 strömzone 16 in Verbindung, während mit dem obeman die Länge einer Seite der quadratischen öffnung ren Teil der Ausströmzone 18 eine Entnahmerohrleiangibt. Bei komplizierteren Gewebebindungen kann tung 22 in Verbindung steht. Wenn die Einstromzone man die Größe der öffnungen mit Hilfe des Luftbla- 16 nicht abgeschlossen ist und nicht unter Druck senverfahrens ermitteln. steht, soll die Austrittsleitung 22 tiefer angeordnet Die Richtungskomponenten der die suspendierten 45 sein als die Speiseleitung 20, damit sich an dem Sieb Feststoffe enthaltenden Flüssigkeit parallel zur FiI- 14 ein Gefälleunterschied ausbildet, so daß Flüssigterfläche und im rechten Winkel dazu müssen eben- ken aus der Einströmzone 16 zu der Ausströmzone falls genau geregelt werden, damit eine brauchbare 18 strömen kann.

Überzugsschicht auf dem Filter erhalten bleibt. Diese Bei der Vorrichtung nach F i g. 1 bildet die Einveränderlichen Größen müssen den jeweiligen Be- 5» strömzone 16 gleichzeitig eine Belüftungskammer triebsbedingungen angepaßt werden, und daher ist es die mit Belüftungsmitteln versehen ist; diese Belüfschwierig, allgemeine Angaben über optimale Werte tungsmittel umfassen gemäß F i g. 1 eine querliezu machen. Es läßt sich jedoch allgemein feststellen, gende Rohrleitung 24, an die sich drei nach unter daß die Richtungskomponente parallel zur Siebfläche verlaufende Rohre 26 anschließen, deren untere En und der Überzugsschicht nicht größer sein soll als 55 den mit waagerecht angeordneten Luftaustrittsrohrei etwa 3000 mm/sec und vorzugsweise nicht größer als 28 verbunden sind. Dem Wasser und den suspendier etwa 1500 mm/sec. Bei den meisten Abwässern soll ten Feststoffen wird in der Einströmzone 16 Luft zu die Richtungskomponente im rechten Winkel zur geführt, so daß das Wasser in der in F i g. 1 durch ge Siebfläche im Bereich von etwa 300 bis 900 mm/sec krümmte Pfeile angedeuteten Weise in eine drehend liegen. ^ Bewegung versetzt wird, damit die Bewegung de Die Richtungskomponente im rechten Winkel zur Wassers eine Geschwindigkeitskomponente umfaßt Siebfläche und zu dem Überzug soll allgemein so ge- die parallel zur Fläche des Siebes 14 verlauf wählt sein, daß der Flüssigkeitsdurchsatz im Bereich Gleichzeitig entsteht eine im rechten Winkel zu der von etwa 163 bis etwa 1220 Liter je Quadratmeter der Sieb 14 verlaufende Richrui.gskomponente infolg Siebfläche je Tag Tariert. Bei den meisten suspen- ⁶5 des Gefälles zwischen der üinströmzone 16 und de dierten Feststoffen soll die Richtungskomponente im Ausströmzone 18. Die Luftaustrittsrohre 28 sind voi rechten Winkel zur Filterfläche vorzugsweise so ge- zugsweise so weit von dem Sieb 14 entfernt, daß di wählt sein, daß die Durchsatzmenge im Bereich von Sieb keiner Reinigungswirkung ausgesetzt wird, d;

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zu einem teilweisen Entfernen der Überzugsschicht Vorgangs wird, wie erwähnt, dadurch geregelt, daß

führen würde. die Geschwindigkeitskomponenten der Flüssigkeit

Gewöhnlich tritt eins kleine Menge fester Stoffe parallel zu dem Sieb und im rechten Winkel zu dem

durch das Sieb 14 hindurch in die Ausströmzone 1L8 Sieb geregelt werden. Wie erwähnt, ist die Geschwinüber. Infolgedessen ist bei der Vorrichtung nach 5 digkeit parallel zur Siebfläche eine Funktion der Ge-

F i g. 1 der Behälter 12 so geformt, daß die Aus- schwindigkeit, mit der die Flüssigkeit veranlaßt wird,

strömzone IS an ihrem Boden schmaler ist als au in- eine drehende Bewegung auszuführen, was durch das

rer Oberseite, damit sich die das Sieb passierenden Zuführen von Luft bewirkt wird, und diese veränder-

Feststoffe konzentrieren. Die angesammelten Feist- liehe Größe wird daher dadurch geregelt, daß die

stoffe werden von Zeit zu Zeit zu der Einströnizone 16 io Geschwindigkeit geregelt wird, mit der die Luft zuge-

zurückgeleitet; zu diesem Zweck ist eine Rückleitung führt wird. Die Bewegung des durch das Sieb strö-

30 vorgesehen, in die eine Pumpe 32 eingeschaltet ist menden Wassers wird durch den Siandhöhenunter-

und die eine Verbindung zwischen dem unteren Teil schied zwischen der Einströmzone und der Aus-

der Ausströmzone 18 und der Einströmzone 16 her- strömzone bestimmt, und dieser Standhöhenunter-

stellt. 15 schied richtet sich seinerseits nach dem Höhenunter-

F i g. 2 zeigt eine zweite, insgesamt mit 40 bezeich- schied zwischen der Speiseleitung und der Entnah-

nete Ausführungsform einer erfindungsgemäßen meleitung.

Vorrichtung. Die Vorrichtung 40 umfaßt einen Be- Man kann die Vorrichtungen nach F i g. 1 bis 3 halter 42, in dem nahe bei den Enden je ein Sieb 44 dadurch abändern, daß man die Einströmzone unter angeordnet ist. Die Siebe 44 unterteilen den Behälter »o Druck setzt, zu diesem Zweck braucht man nur die 42 in eine mittlere Einströmzone 46 und zwei Aus- Einströmzonc dicht abzuschließen und ein Auslaßströmzonen 48, von denen jedem Ende des Behälters ventil für die Luft vorsehen. In diesem Fall könnte eine benachbart ist. Das die suspendierten Feststoffe man den Druck in der Einströmzone dadurch regeln, enthaltende Wasser wird der Einströmzone 46 über daß man den Druck der zugeführten Luft regelt, eine Speiseleitung 50 zugeführt und aus den Aus- »5 Bei einer zweiten allgemeinen Gruppe von Ausströmzonen 48 über zwei Entnahmeleitungen 52 ab- führungsformen der Erfindung wird im Gegensatz zu gezogen. Ebenso wie die Ausführungsform nach den in F i g. 1 bis 3 gezeigten ebenen Sieben ein rohr-F i g. 1 we' it die Ausführungsform nach F i g. 2 eine förmiges Sieb verwendet, das im folgenden auch als nicht dargestellte Einrichtung zum Zuführen von »Siebrohr« bezeichnet wird. Dieses Siebrohr bildet Luft auf, die von bekannter Art sein und der in 30 eine Vorrichtung zum Unterteilen der Flüssigkeitsfil-F i g. 1 gezeigten entsprechen kann. Die Luftzufuh- trationszone in eine Einströmzone und eine Ausrungseinrichtung soll so ausgebildet sein, daß sie das strömzone. Die Einströmzone kann durch den Innen-Wasser in eine kreisende Bewegung versetzt, damit raum des Rohres gebildet sein; in diesem Fall würde eine Richtungskomponente parallel zu den Flächen die Ausströmzone durch den das Rohr umgebenden der Siebe 44 entsteht. Wie bei der Ausführungsform 35 Raum gebildet werden. Man kann diese Anordnung nach F i g. 1 wird eine Bewegung des Wassers durch jedoch auch umkehren, so daß die das Rohr umgedie Siebe 44 hindurch in Richtung der gestrichelten bende Zone die Einströmzone bildet, während die Pfeile dadurch hervorgerufen, daß zwischen der !Ein- Ausströmzone durch den Innenraum des Rohrs geströmzone 46 und den Ausströmzonen 48 ein Gefälle bildet wird. In beiden Fällen ist es erforderlich, daß vorhanden ist. 40 die suspendierten Feststoffe enthaltende Flüssigkeit

F i g. 3 zeigt eine zweite, insgesamt mit 60 bezeuch- dem Siebrohr unter einem solchen Druck zugeführt nete Abwandlung einer erfindungsgemäßen Vorrich- wird, daß die Bewegung der Flüssigkeit eine im rechtung, bei der mehrere Siebe sowie mehrere Ein- und ten Winkel zur Wand des Siebrohrs verlaufende Ausströmungen vorgesehen sind. Gemäß F i g. 3 um- Komponente umfaßt, wenn die Flüssigkeit mit den faßt die Vorrichtung 60 einen Behälter 62 mit meh- 45 darin suspendierten Feststoffen gleichzeitig parallel reren senkrechten Sieben 64, die den Behälter in zur Wandfläche des Siebrohrs strömt. Dieser Druck mehrere Einströmzonen 66 und mehrere Ausström- wird gewöhnlich mittels einer Pumpe aufgebracht, zonen 68 unterteilen. An jede Einströmzone 66 ist F i g. 4 zeigt in einem Fließbild eine Anordnung eine Speiseleitung 70 angeschlossen, und jeder Aus- die in Verbindung mit Siebrohren betreibbar ist, wie strömzone 68 ist eine Entnahmeleitung 72 zugeord- 5° sie in Fig. 5 bis 9 dargestellt sind. Die in Fig. 4 darnet. Damit sich zwischen den Einströmzonen 66 und gestellte Anordnung wird unter Verwendung von aktiden Ausströmzonen 68 ein Gefälle ausbildet, sind die viertem Schlamm betrieben, und aus diesem Grund Entnahmeleitungen 72 tiefer angeordnet als die Spei- sind auch Belüftungsmittel vorgesehen. Das Abwasseleitungen 70. Ebenso wie die Ausführungsfonnen ser wird zuerst einer Belüftungskammer 80 bekannnach Fig. 1 und 2 ist die abgeänderte Vorrichtung 55 ter Art 7ueeführt, in der die Flüssigkeit und die sus-60 mit einer nicht dargestellten Einrichtung zum Be- pensierten Feststoffe belüftet werden. Die Flüssiglüften der Flüssigkeit und der suspendierten Fest- keit und die suspendierten Feststoffe werden dann stoffe in den Einströmzonen 66 versehen, und außer- einer Absetzkammer 82 zugeführt, in der sich leicht dem ist eine Einrichtung vorgesehen, die dazu dient, absetzende Stoffe wie Sand und Glas aus dem Abdie Flüssigkeit so zu bewegen, daß ihre Bewegung 60 wasser entfernt werden. Jenseits der Absetzkammei eine zu den Flächen der Siebe parallele Komponente 82 wird die Flüssigkeit mit den suspendierten Festaufweist stoffen einem nassen Pumpensumpf 84 und von dori

Die Vorrichtungen nach Fig. 1 bis 3 arbeiten aus einer Pumpe 86 zugeführt. Der nasse Pumpengrundsätzlich in der gleichen Weise. Die Einströmzo- sumpf enthält eine Flüssigkeitsmenge, die ausreicht nen der verschiedenen Vorrichtungen enthalten akti- 65 um die Pumpe 86 im ansaugfähigen Zustand zu hai vierten Schlamm, und das feste Material wird ausfil- ten, so daß ein gleichmäßiges Durchströmen der Sieb triebt, wenn die Flüssigkeit aus der Einströmzone in rührvorrichtung 88 gewährleistet ist. Die Flüssigkei die Ausströmzone übertritt Der Ablauf des Filtrier- mit den suspendierten Feststoffen wird durch di

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Pumpe 86 zu der durch die Siebrohrvorrichtung 88 F i g. 6 bis 8 zeigen Weiterbildungen der Vorrich-

gebildeten Einströmzone gefördert. F i g. 5 bis 8 zei- tung 88 α nach F i g. 5. Die Vorrichtung 88 b nach gen verschiedene Ausführungsformen von Siebrohr- F i g. 6 umfaßt ein Umschließungsrohr 102, in dem Vorrichtungen, die im folgenden beschrieben werden. mehrere Siebrohre 112 angeordnet sind. Bei dieser Im Inneren der Siebrohrvorrichtung 88 bildet sich 5 Konstruktion steht im Vergleich zu der Vorrichtung tus den Feststoffen ein Überzug, und die Flüssigkeit nach F i g. 5 mit nur einem Siebrohr 104 eine erhebwird mit Hilfe dieses Überzugs filtriert, so daß sie zu lieh größere Siebfläche zur Verfügung, der Ausströinzone gelangt, die sich zwischen der Sieb- F i g. 7 zeigt eine weitere Siebrohrvorrichtung 88 c,

lötvorrichtung 88 und einer Entnahmeleitung 90 die mehrere Siebrohre 114 enthält, welche jeweils für die filtrierte Flüssigkeit befindet. Die übrige Flüs- io einen rechteckigen Querschnitt haben, •igkeit, die einen höheren Feststoffgehalt aufweist, Fig.8 zeigt schließlich eine Siebvorrichtung 88d

wird aus der Einströmzone durch eine Entnahmelei- mit mehreren konzentrischen Rohren. Bei dieser tung 92 für das Konzentrat abgezogen. In die Kon- Ausführungsform ist ein zentral angeordnetes Siebeentratleitung 92 ist ein Druckminderventil 94 einge- rohr 116 von einem zylindrischen Rohr 118 umge- «ehaltet» das den richtigen Druck in der Einström- 15 ben, das für Flüssigkeiten nicht durchlässig ist. Das lone der Siebrohrvorrichtung 88 aufrechterhält. Die zylindrische Rohr 118 ist seinerseits von einem äuße-Flüssigkeit, in der die festen Stoffe jetzt stärker kon- ren Siebrohr 120 umgeben, das wiederum in ein äulentriert sind, wird gewöhnlich der Belüftungskam- ßeres Rohr 102 eingeschlossen ist. Somit wird die mer 80 durch eine Rückleitung 96 mit einem Regel- Einströmzone durch die Innenfläche des zentralen ventil 98 erneut zugeführt. Jedoch ist es gegebenen- ao Siebrohrs 116 abgegrenzt. Eine zweite Einströmzone falls auch möglich, diese Flüssigkeit mit den darin wird durch das zylindrische Rohr 118 und das äuiuspendierten Feststoffen zu dem nassen Pumpen- ßere Siebrohr 120 abgegrenzt. Die Ausströmzonen lumpf 84 zurückzuleiten; zu diesem Zweck wird das liegen zwischen dem zentralen Siebrohr 116 und dem Rückleitungsventil 98 geschlossen, und dann öffnet zylindrischen Rohr 118 einerseits und zwischen dem man ein zweites Rückleitungsventil 100, das mit der *5 äußern Siebrohr 120 und dem äußeren Rohr 102 Konzentratentnahmeleitung 92 verbunden und an andererseits.

den Pumpensumpf 84 angeschlossen ist. Das Zurück- Die Siebrohrvorrichtungen nach F i g. 5 bis 8 ar-

leiten von suspendierte Feststoffe enthaltender Flüs- beiten auf ähnliche Weise wie die an Hand von sigkeit zu dem nassen Pumpensumpf 84 kann z.B. Fig. 1 bis 3 beschriebenen Wasserbehandlungsvordann zweckmäßig sein, wenn auf dem Siebrohr 88 30 richtungen. Die parallel zu dem betreffenden Sieb ein Überzug erzeugt werden soll. Wenn es aus ir- verlaufende Komponente der Bewegung der Flüssiggendeinem Grund erwünscht ist, den der Belüftungs- keit und der suspendierten Feststoffe richtet sich kammer entnommenen Flüssigkeitsstrom zu unter- nach der Durchsatzgeschwindigkeit, mit der die Flüsbrechen, ist es zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß die sigkeit durch das Siebrohr geleitet wird, und die im Siebrohrvorrichtung 88 weiter durchströmt wird; zu 35 rechten Winkel zur Siebfläche verlaufende Kompodiesem Zweck wird die Flüssigkeit über den nassen nente wird durch den Flüssigkeitsdruck bestimmt. Pumpensumpf 84 erneut umgewälzt. Da sich das Diese Komponenten müssen so geregelt werden, daß Verfahren gemäß der Erfindung nur anwenden läßt, sie innerhalb der weiter oben angegebenen Grenzen wenn die richtigen dynamischen Bedingungen auf- liegen.

rechterhalten werden, so daß eine funktionsfähige 40 Man kann die Ausführungsformen nach F i g. 5 bis Überzugsschicht erhalten bleibt, ist es wichtig, daß 8 dadurch abändern, daß man die Strömungsrichtung der die Siebrohrvorrichtung 88 passierende Flüssig- der Flüssigkeit umkehrt. Mit anderen Worten, bei keitsstrom nicht unterbrochen wird. der Ausführungsform nach Fig. 5 könnte z.B. die

F i g. 5 bis 8 zeigen in Verbindung mit dem erfin- Flüssigkeit mit den darin suspendierten Feststoffen dungsgemäßen Verfahren verwendbare Siebrohr- 45 der Zone zwischen dem Siebrohr 104 und dem Umvorrichtungen 88 α bis 88 d. In F i g. 5 erkennt man Schließungsrohr 102 zugeführt werden, so daß die eine Siebvorrichtung 88 α mit einem äußeren Um- Ein- und Ausströmzonen vertauscht werden, schließungsrohr 102 und einem inneren Siebrohr Fig.9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer

104. Das Siebrohr 104 unterteilt die Vorrichtung in Vorrichtung gemäß der Erfindung. Diese Vorricheine Einströmzone 106, die durch die Innenfläche 50 tung umfaßt einen geschlossenen Behälter 124 mit des Siebrohres 104 abgegrenzt ist, und eine Aus- zwei in seinen Innenraum hineinragenden drehbaren itrömzone 108, die durch das Umschließungsrohr Siebrohren 126. Die Flüssigkeit mit den darin sus-102 und die Außenfläche des Siebrohrs 104 abge- pendierten Feststoffen wird dem Behälter 124 übei grenzt ist. Die suspendierte Feststoffe enthaltende eine Speiseleitung 128 zugeführt, woraufhin sich aui Flüssigkeit wird der Einströmzone 106 über eine 55 jedem der Siebrohre 126 ein Überzug bildet. Die fit-Speiseleitung 110 zugeführt, die mit dem Innenraum trierte Flüssigkeit wird aus dem Behälter über Rohrdes Siebrohrs 104 in Verbindung steht. Auf der In- leitungen 130 abgezogen, die mit den Innenräumet nenfläche des Siebrohrs 104 wird ein Überzug er- der Siebräume 126 in Verbindung stehen. Die Siebzeugt, und die suspendierten Feststoffe werden zu- rohre 126 werden in der Flüssigkeit gedreht, um dei riickgehalten, wenn die Flüssigkeit durch das Sieb- 60 um der Flüssigkeit eine Geschwindigkeitskomp» rohr 104 hindurch in die Ausströmzone 108 über- nente zu verleihen, die parallel zu den Außenflächet tritt, um dann zu der Flüssigkeitsentnahmeieitung CO der Siebrohre verläuft. Um dies zu ermöglichen, is zn gelangen, die der in F i g. 4 gezeigten Entnahme- jedes der Siebrohre 126 drehbar gelagert und auf de; leitung 90 entspricht. Die Flüssigkeit, &e nicht in die Außenseite des Behälters mit einrai Zahnrad 131 Ausströmzone übergetreten ist, weist eine höhere 65 versehen. Die Zahnräder 131 werden durch ein An Konzentration der Feststoffe auf und wird aus der triebszahnrad 132 angetrieben, das mit einer nich Vorrichtung 88 a über eine Austrittsleitung 92 abge- dargestellten Antriebsvorrichtung verbunden ist. fuhrt. Wenn die Flüssigkeit mit Ztn suspendierten Fest

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stoti'en belüftet werden soll, kann man eine Belüf- ausströmende Flüssigkeit im Durchschnitt etwa 104

tungsvorrichtung vorsehen, z. B. eine Luftzufüh- mg/1 suspendierte Feststoffe. Am Ende des zweiten

rungsle'tung 133, die zu nicht dargestellten Luftver- Tages war die Menge der suspendierten Feststoffe in

teilern in dem Behälter 124 führt. der ausströmenden Flüssigkeit auf 46 mg/1 zurückge-

Der in Fig. 9 gezeigte Behälter 124 ist Vorzugs- 5 gangen und am Ende des dritten ^ages hatte sie sich

weise vollständig abgeschlossen und mit einer Luft- auf 22 mg/1 verringert. Die Menge der in der ausströ-

austrittsleitung 134 versehen, in die ein Ventil 136 menden Flüssigkeit: suspendierten Feststoffe erreichte

zum Regeln des Drucks in dem Behälter eingeschal- einen stetigen Zustand nach etwa 7 bis 10 Ta<>en und

tet ist. Der in dem Behälter herrschende Druck be- sie stellte sich auf einen Mittelwert von etwa 10 mg/1

stimmt die Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit to ein; hieraus war ersichtlich, daß sich auf dem Sieb

durch die Siebrohre 126 strömt. ein brauchbarer Überzug ausgebildet hatte und erhal-

Die Verfahren und Vorrichtungen gemäß der Er- tengeblieben war.

findung werden vorzugsweise bei Abfallbeseitungs- Eine Untersuchung der Feststoffschicht auf dem vorgängen angewendet, bei denen mit aktivierter^ Sieb zeigte, daß sie ziemlich dünn war, d. h., daß ihre Schlamm gearbeitet wird. Das den aktivierten 15 Dicke nicht mehr als 1 oder 2 mm betrug. Jedoch Schlamm enthaltende flüssige Gemisch bildet einen konnten keine genauen Messungen durchgeführt wersehr wirksamen Überzug auf dem Sieb, der praktisch den, da die Schicht zusammenfiel, wenn sie aus dem verhindert, daß größere Mengen der suspendierten wässerigen Gemisch entfernt wurde. Eine gewisse Feststoffe zu der Ausströmzone gelangen. Zwar bil- Materialmenge unter Einschluß von Bakterien fand det sich der Überzug in erster Linie auf der der Strö- 10 sich auch in den Sieböffnungen, und eine weitere mung zugewandten Seite des Siebes aus, doch zeigt kleine Menge befand sich auf der in die Strömungseine Prüfung des Siebes, daß sich Bakterienkolonien richtung weisenden Seite,
in den Öffnungen des durch das Sieb gebildeten

Netzwerks ansiedeln und sogar in einem gewissen Beispiel II

Ausmaß in Richtung auf die in die Strömungsrich- 25

tung weisende Seite des Siebes wachsen. Es wurde entsprechend dem Beispiel I vorgegan-

Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Er- gen, abgesehen davon, daß das Sieb mit den öffnun-

findung weiter, doch sei bemerkt, daß sich die Erfin- gen, deren Abmessungen 0,044 mm betrugen, durch

dung nicht auf diese Beispiele beschränkt. ein Sieb aus Nylonfäden mit zueinander rechtwink-

30 Iigen Fäden ersetzt wurde, dessen Öffnungen Abmes-

B ei spiel I sungen von 0,074 mm hatten. Die Ergebnisse waren

ähnlich, abgesehen davon, daß nach dem Erreichen

Es wurde eine Vorrichtung ähnlich der in F i g. 1 des stetigen Zustandes die ausströmende Flüssigkeit gezeigten gebaut, die einen Behälter mit durchsichti- im Durchschnitt 30 mg/1 suspendierte Feststoffe entgen Seitenwänden aus einem Kunststoff und ein Ny- 35 hielt. Diese Tatsache zeigt an, daß das Sieb mit den lonsieb umfaßte, das eine gewöhnliche rechtwinklige größeren Öffnungen den Überzug nicht so gut fest-Leinenbindung aufwies, und bei dem die Abmessun- hält,
gen der Öffnungen 0,44 mm betrugen. Die Einströmzone enthielt ein flüssiges Gemisch, bei dem es sich Beispiel III
hauptsächlich um eine Suspension von aktiviertem 4°

Schlamm handelte. Es wurden mehrere Versuche Es wurde wiederum gemäß dem Beispiel I vorge-

durchgeführt; hierbei wurden nacheinander Haushalt- gangen, abgesehen davon, daß ein gewebtes Sieb aus

abwasser, eine Glucoselösung und Hundefutterteil- Nylonfäden mit zueinander rechtwinkligen Fäden be-

chen verwendet, die als Abfallstoffe dem aktivierten nutzt wurde, dessen Öffnungen Abmessungen von

Schlamm beigefügt wurden, um ein zu behandelndes 45 0,105 mm hatten. In diesem Fall enthielt die ausströ-

flüssiges Gemisch zu erzeugen. Die Gesamtmenge mende Flüssigkeit nach dem Erreichen des stetigen

der in dem flüssigen Gemisch suspendierten Fest- Zustands etwa 69 mg/1 suspendierte Feststoffe; d se

stoffe wurde im Bereich von 2000 bis 6000 mg/1 ge- Menge wurde als zu groß betrachtet,
halten. Wenn der Gehalt des flüssigen Gemisches an

suspendierten Feststoffen einen Wert von 6000 mg/1 5° B. eis pi el IV
erreichte, wurde die Vorrichtung stillgesetzt, und es

wurden Feststoffe entfernt, bis der Gehalt an Fest- Das Beispiel I wurde wiederholt, abgesehen davon, stoffen etwa 2000 mg/1 betrug. Der Flüssigkeits- daß an Stelle des Siebes aus Nylonfäden ein in Leidurchsatz des Siebes wurde auf etwa 430 Liter je nenbindung hergestelltes Sieb aus Polyesterfaserma-Quadratmeter und Tag gehalten. In die Einström- 55 terial herstellt aus Methylterephthalat und Äthylenzone wurde Luft in einer solchen Menge eingeleitet, glykol »Dacron« benutzt wurde. Bei diesem Sieb bedaß die Geschwindigkeitskomponente der Flüssigkeit trugen die Abmessungen der Öffnungen etwa parallel zur Siebfläche etwa 600 bis 760 mm/sec be- 0,044 mm. Nachdem sich ein brauchbarer Überzug trug. Dieser Wert wurde dadurch ermittelt, daß die auf dem Sieb gebildet hatte, enthielt die ausströ-Geschwindigkeit gemessen wurde, mit der die Teil- ^6t> mende Flüssigkeit im Durchschnitt etwa 9 mg/1 suschen in der Flüssigkeit an der Siebfläche vorbeige- pendierte Feststoffe,
führt wurden; diese Bewegung konnte durch die Seitenwände des Behälters hindurch beobachtet werden. Beispiel V
Von den Teilchen war bekannt, daß ihr spezifisches
Gewicht nahezu gleich demjenigen des Wassers war. ⁶5 Das Beispiel IV wurde wiederholt, abgesehen da-

Die Menge der suspendierten Feststoffe in der aus- von, daß ein Sieb verwendet winde, das Porenöff-

strömenden Flüssigkeit wurde periodisch gemessen. nungen mit einer Größe von etwa 0,074 mm aufwies.

Nach einer Betriebsdauer von einem Tag enthielt die Nachdem sich auf dem Sieb der Überzue eebildet

hatte, betrug die Menge der suspendierten Feststoffe in der ausströmenden Flüssigkeit in diesem Falle durchschnittlich 5 mg/1. Dieser Wert steht in einem bemerkenswerten Gegensatz zu dem Wert von 30 mg/l, der gemäß dem Beispiel II mit einem Sieb aus Nylonfäden der gleichen Maschengröße erzielt wurde; dieser Wert läßt erkennen, daß bei einem Sieb aus dem Polyesterfasermaterial eine erheblich wirksamere Filterschicht entsteht und erhalten bleibt. Ferner ist bemerkenswert, daß die Menge der sus- m pendierten Feststoffe in der ausströmenden Flüssigkeit im vorliegenden Fall geringer war als bei dem Beispiel TV, obwohl die Sieböffnungen größer waren. Dieses Ergebnis zeigt an, daß es einen optimalen Wert für die Potengrößfc gibt, und daß eine schädliche Wirkung sowohl dann eintreten kann, wenn die Öff

nungen zu klein sind, als auch dann, wenn sie zu groß sind.

Beispiel VI

Das Beispiel IV wurde wiederholt, abgesehen davon, daß ein Sieb benutzt wurde, dessen Öffnungen Abmessungen von 0,105 mm hatten. Die Menge der suspendierten Feststoffe in der ausströmenden Flüssigkeit betrug im Durchschnitt 24 mg/1. Zwar ist dieser Wert in machen Anwendungsfällen annehmbar, doch ist es ersichtlich, daß die größeren Porenöffnungen eine schädliche Wirkung auf die Fähigkeit des Siebes ausübten, den Überzug in der richtigen Weise festzuhalten, so daß die Filtrierwirkung beeinträchtigt wurde.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Zurückhalten von in einer Trübe suspendierten Feststoffen, bei denen der TeUchendurchmesser der Hauptmenge kleiner ist als die öffnungen des Durchlaufsiebes beim Ableiten der Flüssigkeit, insbesondere zum Zurückhalten von in Abwässern enthaltenen Feststoffen beim Übertritt der Flüssigkeit aus der Belüftungszone in die Absetzzone einer Aktivschlamm-Kläranlage, wonach die Trübe dem Durchlaufsieb mit einer Bewegungskomponente parallel und einer Beweguagskomponente senkrecht zur Siebfläche zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß diese Bewegungskomponenten derart geregelt werden, daß sich ein Überzug aus den Feststoffteilchen auf der Siebfläche ablagert, der in im wesentlichen gleichbleibender, einen kontinuierlichen Betrieb ermöglichender Stärke erhalt 1 bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trübe der Siebfläche mit einer zu dieser parallelen Bewegungskomponente von nicht mehr als etwa 3 und vorzugsweise nicht mehr als 1,5 m/sec zugeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trübe der Siebfläche mit einer zu dieser parallelen Bewegungskomponente zwischen etwa 0,3 bis 0,9 m/sec zugeführt wird.

4. Verfahn η nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem Flüssigkeitsdurchsatz zwischen etwa ⁿ, 163 und 12,2 und vorzugsweise 0,205 uni 2,04m³/Tag und m² Siebfläche gearbeitet wird.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, mit einer Trübekammer und einer Ablaufkammer, die durch ein Durchlaufsieb voneinander getrennt sind, des-

oder die Ablauikammer umschließt und daß die Zuführungsstelle für die Trübe so angeordnet ist, daß die Trübe mit einer über den Durchsatz regelbaren axialen Komponente über die rohrförmige Siebfläche strömt (F i g. 4 bis 8).

S. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahreas nach den Ansprüchen 1 bis 4, mit einer Trübekammer und einer Ablaufkammer, die durch ein Durchlaufsieb voneinander getrennt sind, dessen öffnungen größere Abmessungen als die Hauptmenge der Feststoffteilchen in e'er Trübe aufweisen, und mit einer Einrichtung zum Zuführen der Trübe zum Sieb mit einer zur Siebfläche parallelen Bewegungskomponente, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (126) rohrförmig ist und die Trübekammer oder die Ablaufkammer umschließt und daß das rohrförmige Sieb (126) zur Erzeugung der zur Siebfläche parallelen Bewegungskomponente mit regelbarer Geschwindigkeit rotierbar ist (F i g. 9).