DE2139220A1 - Verfahren und vorrichtung zum austrocknen von schlamm - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Austrocknen von Schlamm, Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Austrocknen von abgesetztem9 insbesondere aus Kläranlagen stammendem Schlamm.
• Die Beseitigung von aus Kläranlagen stammendem Schlamm bzw0 die wirtschaftliche Verwertung dieser Rückstände bereitet den Komunen erhebliche chwierigkeiteii. die die Praxis gezeigt hat, ist die Gewim ung von Humus ein gangbarer Weg, um den Schlanun nutzbringend zu verwenden, Es ist daher verständlich, daß schon auf verschiedene Arten versucht jurde, das Trocknen des Schlammes durchzuführen. Ursprünglich wurde die natürliche Trocknung vorgeschlagen, indem der Schlamm auf Schlasrnntbeeten ausgebreitet wurde. Dieses Verfahren benötigt aber sehr große Trocknungsflächen, die meistens nicht zur Verfügung stellen.
• Außerdem hat sich die Trocknungszeit als unzumutbar lang erwiesen, denn ein halbes Jahr sind bei gziinstiger Witterung keine Seltenheit. Aus all dem ergibt sich, daß dieses Verfahren nur für kleine Kläranlagen praktikabel ist, wthrend es für größere Kläranlagen völlig ungeeignet erscheint.
• Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht darin, das Wasser mit Hilfe von Zentrifugen auszuschlaudern, was aber zu keinen befriedigenden Hesultaten geführt hat, da die spezifischen Gewichte von Wasser und Schlamm sehr dicht beieinander liegen.
• Nicht unerwähnt soll schließlich das bekannte Schlammpreßverfahren bleiben gemäß dem der Schlamm gewissermaßen ausgepreßt wird. Die hierfür erforderlichen Pressen sind aber außerordentlich aufwendig und ihre Arbeitsweise umst-indlich und unwirtschaftlich.
• Demgegenüber strebt die Erfindung ein Verfahren an, das sich einmal auf engem Raum durchführen läßt und das zum anderen eine einfache und schnelle Trocknung des 70 - 80 % Wasser enthaltenden Schlammes zwecks Gewinnens von Humus zuläßt.
• Außerdem gehört es zur Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Durchführung des angestrebten Verfahrens zu entwickeln, die energiesparend arbeitet, im Aufbau unkompliziert ist und funktionssicher arbeitet0 Mit dem einfachen Aufbau ist gleichzeitig eine preislich günstige Bauart angestrebt.
• Dieses Ziel wird mit einem Verfahren erreicht, das nach der Erfindung darin besteht, daß der Schlamm in einen Behälter eingebracht und in diesem ständig umgewälzt bzw. in Bewegung gehalten wird, wobei ein Einblasen von Luft in den Schlamm erfolgte Da gemäß diesem Verfahren der Schlamm in einem Behalter behandelt wird, ist zunächst das Verfahren auf einen ganz engen Raum beschrnkt, was für die Praxis von außerordentlicher Bedeutung ist, zumal selbst an den abgelegeneren Teilen einer l'omune, wo sich in der Regel die Kläranlagen befinden, Raumnot herrscht, zumindest aber keine Flächen zur Verfügung stehen, wo man die natürliche Lufttrocknung durchfihren könnte. Der entscheidende Vorteil ergibt sich aber durch das i3intlasen von l,uft in die Schlammasse, da auf diese Weise dem Schlamm überraschend schnell das Wasser entzogen wird. Letzteres um so mehr, als sich der Behälterinhalt in dauernder Bewegung befindet, wodurch die eingeblasene Trocknungsluft eine große Angriffsflache vorfindet. Ein weiterer Vorteil ist in dem verhältnismäßig geringen Energiebedarf zu sehen, denn das Umwälzen der Schlammassen verbraucht weniger Kraft, als z.B. das Auspressen des Schlammes mit Hilfe von entsprechenden Schlammpressen, auf die eingangs bereits eingegangen wurde.
• Die erzielten Vorteile lassen sich noch weiter vertiefen, wenn nach der Erfindung der das Austrocknen beschleunigenden Luft chemische wasserbindende Mittel kontinuierlich oder absatzweise zugegeben werden. Mikroskopische Mittel stehen im Handel in einem ausreichenden Maße zur Verfügung, wobei als vorteilhaft hervorzuheben ist, daß derartige Stoffe recht preisgünstig sind und die Gesamtkosten des Verfahrens in keiner Weise belasten, wenn man die dann abgekürzte Trocknungszeit entsprechend würdigt.
• Zur Durchführung des neuen Verfahrens hat sich eine Vorrichtung als zweckmäßig erwiesen, die nach der Erfindung im wesentlichen aus einem vorzugsweise hochgestelltem, z.B. mit einer Schlammpumpe zu befüllenden Behälter mit eingebautem Rührwerk besteht, der bodenseitige ggfs. als Düsen ausgebildete Lufteinlaßöffnungen aufweist, die an eine Druckluftanlage angeschlossen sind und der Behälter außerdem eine in radialer Richtung am Boden vorgesehene Entnahme besitzt.
• Kit dieser Vorrichtung läßt sich das neue Verfahren tatsächlich schnell und reibungslos abwickeln, wobei es besonders wertvoll erscheint, daß der Behälter hochsteht, so daß der ausgetrocknete Schlamm auf einfachste Weise auf ein Auf nahmefahrzeug fallen kann. Das Einpumpen des Schlammes in den Behälter bereitet keinerlei Schwierigkeiten, da es auf jeden Fall günstiger ist, als das Ausbreiten des Schlammes auf Schlammbeete. Die Luft von unten her einzublasen bietet den Vorteil, daß alle Schichten des Schlammes gewissermaßen von Luft durchstoßen werden müssen und dabei erheblich an Feuchtigkeit abgeben.
• Nach einer weiteren Besonderheit der Erfindung ist vorgesehen, daß das Rührwerk einen um die senkrechte Mittelachse des Behälters schwenkbar und auch am Behälterrand und/oder am Behälterboden abgestütztenTräger aufweist, der mit verstellbaren und nach unten ragenden Schaufeln ausgestattet und selbst in seiner Höhenlage veränderbar ist0 Dieser Träger mit den Schaufeln wirkt wie ein Rührlöffel, der den In halt des Behälters sicher und intensiv in Bewegung hält9 so daß die eingeblasene Luft stetig mit neuen Schlammoartien in Berührung kommts wodurch ein Höchstmaß an Feuchtigkeit abgebaut wird, Die Verstellbarkeit des Trägers und der Schaufeln läßt einmal ein Anpassen des Rührwerkes an die Füllmenge zu und zum anderen kann durch Verstellen der Schaufeln das Rührwerk dem jeweiligen Niassergehalt des Schlammes gut angepaßt werden. Außerdem läßt sich durch bestimmte Schräglagen Bewegungsenergie einsparen.
• Nach der Erfindung wird es ferner für zweckmäßig angesehen, daß der Träger der Schaufeln und auch letztere derart angetrieben sind, daß der Träger mit wechselnder Drehrichtung und wechselnder Schaufelstellung umläuft und sich außerdem bei der Drehrichtungsänderung selbsttätig absenkt. Außerdem ist es von Vorteil, wenn der Träger um nahezu 3600 umläuft und sein Umsteuern und das der Schaufeln mithilfe von 3ndschaltern erfolgt, die im Bereich der Entnahme vorgesehen sind. Die sich ständig ändernde Drehrichtung bei wechselnder Schaufelstellung verbürgt ein Höchstmaß, an Umwälzung, wodurch der Vorzug des hohen Trocknungseffektes noch vertieft wird. Durch die Anordnung von Endschaltern läuft die Vorrichtung mehr oder weniger selbsttätig, so daß auch noch Arbeitskräfte eingespart werden könnens Eine weitere Besonderheit der Erfindung besteht darin, daß die Schaufeln jalousieartig am Träger gelagert sind und eine gemeinsame Betätigungsstange besitzen, mil; der sie sich in eine gemeinsame und eine geschlossene Flüche ergebeAe Ebene oder in beliebige Schräglagen drehen lassen, Äuf diese Weise läßt sich der Trager mit seinen Schaufeln gewissermaßen zu einem Schieber umgestalten, mit dem sich der ausgetrocknete Schlamm auf einfachste leise zu der Entnahme drücken läßt.
• Der jalousieartige Aufbau bzw. die Verbindung der einzelnen Schaufeln untereinander nach dem Muster von Jalousien besticht durch die Einfachheit, denn auf diese Weise können mit ein- und derselben Betätigungsstange alle Schaufeln gleichzeitig in die gewünschten Stellungen gebracht werden0 Günstige Antriebsmöglichkeiten sind nach itufassung des Erfinders dann gegeben, wenn zum Verstellen der schaufeln und der Höhenlage des Trägers hydraulische Arbeitszylinder dienen, während das Verschwenken des Tr£tgers mit einem steuerbaren am Träger gelagerten Getriebemotor erfolgt, der über ein Endrad mit einem ortsfesten Zahnl,ranz kämmt. Wie man sieht, kommen hier auf anderen Gebieten bestens bewehrte Elemente zum Einsatz, die auch bei rauher Behandlung einen störungsfreien Betrieb der Vorrichtung gewährleisten.
• Für ein schnelles Entleeren des Behälters erscheint es ferner zweckmäßig, daß die Entnahme am Boden des Behälters mit sich automatisch öffnenden und/oder schließenden Abwurfschächten, ilallen, lenden oOdglO ausgestattet ist und unterhalb der L'ntmahine ein Förderband, eine Rutsche o.dgl. vorgesehen ist, bb m;an Förderbänder, Rutschen usw. verwendet, ist mehr oder weniger eine ionstruktionsfrage und des möglichen Aufwandes.
• So ist es z.B. einleuchtend, daß einfachere Vorrichtungen mit einer Rutsche ausgestattet werden, während bei größeren Anlagen, bei denen der Humus auch noch ein Stück weiter transportiert werden soll, wohl den Förderbändern der Vorrang zu geben sein wird.
• Damit das Entleeren möglichst reibungslos vor sich geht und die Entnahme nicht überfahren wird, ist nach der Erfindung ferner vorgesehen, daß die Entnahme nach oben gerichtete Wände aufweist, die gleichzeitig die erwähnten Endschalter tragen.
• Mit Rücksicht auf die stets herrschende Raumnot und im Hinblick auf eine stets anzustrebende Konzentration von Anordnungen und Vorrichtungen schlägt die Erfindung weiter vor, daß der Behälter mit Träger usw. in Mehrfachanordnung ubereinander angeordnet sind.
• Zur Intensivierung des Mischens bzw. Umwälzens wird schließlich vorgeschlagen, daß der Boden des Behälters eine leicht kegelige Form hat und auch in Umfangsrichtung Gefällstrecken aufweist, die sich in ihrer Schräglage einander abwechseln.
• In der Zeichnung ist die Erfindung anhand einer beispielsweise veranschaulichten Vorrichtung des neuen Verfahrens erläutern0 Es zeigen: Fig. 1 die Vorrichtung zum Austrocknen von-Schlamm in Seitenansicht geschnitten und stark schematisiert; Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II - II der Fig. 1; Fig. 3 eine Einzelheit der Vorrichtung in Seitenansicht und gegenüber Fig. 1 vergrößert und Fig. 4 die gleiche Einzelheit von oben gesehen.
• Wie sich aus Fig, 1 ergibt, ist in einem Traggestell 1 in einem Abstand a vom Boden 2 ein Behälter 3 gelagert. Über dem Behälter 3 befindet sich ein Dach 4. Mit gestrichelten Linien 5 ist angedeutet, daß über dem Behälter 3 noch weitere Behälter vorgesehen sein könnten. Der Abstand zwischen Behälter 3 und Boden 2, also das Maß a ist so gewählt, daß unter dem Behälter noch ein Transportband 6 oder eine Rutsche 7 Platz findet. Rutsche 7 oder Transportband 6 befördern den Inhalt des Behälters 3 in den Kasten eines Fahrzeuges 8. Dies schließt aber nicht aus, daß ein Fahrzeug 9 den Behälter 3 unterfahren könnte. Über dem Transportband 6 oder der Rutsche 7 befindet sich eine Entnahme 10, auf die noch näher eingegangen wird.
• Der Behälter 3 ist von einer Art Säule 11 durchsetzt, die einem Träger 12 als Widerlager dient, der von der entnahme 10 aus betrachtet, sowohl im Uhrzeigersinn A, als auch im Uhr-/gegen 3600 zeigersinn B um jeweils 360 verschwenkt werden kann, wie dies die Fig. 2 erkennen läßt. Die Fig. 2 zeigt auch, daß der Boden 13 Gefällstrecken C, D aufweist, wobei die eingezeichneten Pfeil E andeuten, daß der Behälterboden 13 eine leicht-kegelige Gestalt haben kann. Außerdem sind beide Entnahmewandteile 14, 15 zu erkennen, die ßndschalter 16, 17 tragen, auf die ebenfalls noch näher eingegangen wird. Die Entnahme 10 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit zwei Fallklappen 18 ausgestattet, die naturgemäß auch durch Schieber oder durch andere I;dittel ersetzt sein könnten. Zum Befüllen des oder der Behälter 3 dient eine Schlammpumpe 19, welche den aus einer Kläranlage stammenden Schlamm über eine Leitung 20 und einen Stutzen 21 in den Behälter 3 pumpt. Am Boden 13 des Behälters 3 sind noch zahlreiche Luftaustrittsdüsen 22 vorgesehen, die an einem Kompressor 23 angeschlossen sind.
• Der für den Trocknungsvorgang bzw. für das Umwälzen des Schlammes besonders wichtige Träger 12 ist besonders gut den Fig. 3 und 4 zu entnehmen. Dort erkennt man, daß die Säule 11 mit einem Lager 40 ausgestattet ist, das den Trtiger-12 höhenverstellbar abstützt. Am gegenüberliegenden bnJe des lragers 12 ist ein Jiderlagerteil 24 vorgesehen, der mit Rollen 25 in einer Führung 26 abgestützt ist. Gegenüber diesem Widerlagerteil 24 ist der Träger 12 genauso höhenverstellbar, wie gegeniiber dem I!ager 40, so daß beim Betätigen von Arbeitszylindern 27, 23 der Trager gehoben oder gesenkt wird.
• An einem mittleren Teil 29 des Trägers 12 sind Schaufeln 30 vferdrehbar gelagert, die sich mit einer gemeinsanen Betätigungsstange 31 verdrehen lassen. Die Schaufeln 3G sind so gestaltet, daß sie sowohl quergestellt, als auch in einer Ebene gedreht werden können. Im letzteren Fall bilden sie zusammen eine geschlossene Fläche. Zum Verstellen selbst dient wiederum ein hydraulischer Arbeitszylinder 32.
• Zum Verschwenken des Trägers 12 mitsamt seinen Schaufeln 30 ist ein Getriebemotor 33 am Trager 12 vorgesehen, der mit einem Endrand 34 in einen Zahnkranz 35 des Behälters 3 eingreift Zum Zuführen der Druckluft zu den Düsen 22 ist ein Steigrohr 36 vorgesehen, das mit Öffnungen 37 in radiale Kanäle 38 einmündet, welche die bereits erwähnten Düsen 22 aufweisen0 iit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird zur Durchführung des eingangs erwähnten Verfahrens wie folgt gearbeitet. Nachdem mit lilfe der Schlammpumpe 19 der Behälter 3 bei ruhendem Träger 12 bis zu einer bestimmten IIche gefüllt wurde, wird mit einem Schlammventil 4q und einem weiteren hydraulischen Zylinder 42 die Schlammzufnhr abgestellt, Nunmehr wird der Getriebemotor 33 eingeschaltet, so daß sich der Träger 12 zwangsläufig verschwenkt. Durch die Endschalter 16, 17 läuft der Träger einmal 360 im Uhrzeigersinn und anschließend in entgegengesetzter Richtung. Dabei werden die Schaufeln beliebig verstellt, um eine optimale Umwälzung zu erreichen.
• Hat der Träger 12 die eine oder andere Endstellung erreicht, erfolgt nicht nur eine Drehrichtungsanderung, sondern der Träger 12 wird auch abgesenkt, so daß er sich nach und nach dem Boden 13 nähert. Ist der Schlamm ausgetrocknet, werden die Schaufeln 30 geschlossen und wegen der dann gegebenen geschlossenen Schaufelfläche wird der getrocknete Schlamm zu der geöffneten Entnahme 10 gedrückt, wo er nach unten abfällt. Hierbei kann bei Bedarf wiederum der Träger gehoben oder abgesenkt werden.
• Im Rahmen der Erfindung besteht die blöglichkeit, an irgend einer Stelle der den Schlamm zuführenden Leitung 20 eine dem Schlamm Wasser entziehende Zentrifuge 39 vorzusehen.

Claims (13)

Patent ansprüche

1. Verfahren zum Austrocknen von abgesetztem, insbesondere aus Eläranlagen stammenden Schlamm, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm in einen Behälter eingebracht eld in diesem stcindig umgewälzt bzw. in Bewegung gehalten wird, wobei ein Einblasen von Luft in den Schlamm erfolgt.

20 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der das Austrocknen beschleunigenden Luft chemische wasserbindende Mittel kontinuierlich oder absatzweise zugegeben werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung im wesentlichen aus einem vorzugsweise hochgestelltem, z.B. mit einer Schlammpumpe (19) zu befüllenden Behälter (3) mit eingebautem Rührwerk (12: 31, 32) besteht, der bodenseitige ggfso als Düsen (22) ausgebildete Lufteinlaßöffnungen aufweist, die an eine Druckluftanlage (23) angeschlossen sind und der Behälter außerdem eine in radialer Richtung am Boden vorgesehene Entnahme (10) besitzt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk einen um die senkrechte Mittelachse des Behälters (3) schwenkbar und auch am Behälterrand und/oder am Behälterboden abgestützten Träger (12) aufweist, der mit verstellbaren und nach unten ragenden Schaufeln (30) ausgestattet und selbst in seiner Höhenlage veränderbar ist,

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (12) der Schaufeln (30) und auch letztere derart angetrieben sind, daß der Träger mit wechselnder Drehrichtung (A,-B) und wechselnder Schaufelstellung umläuft und sich außerdem bei der Drehrichtungsänderung selbsttätig absenkt

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Dortiger um nahezu 3600 umläuft und sein Umsteuern und das der Schaufeln mit Hilfe von Endschaltern (16, 17) erfolgt, die im Bereich der Entnahme (10) vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach den Ansprücken 3 bis 6, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, daß die Schaufeln (30) jalousieartig an Träger (12) gelagert sind und eine gemeinsame Betätigangswstange (31) besitzen, mit der sie sich eine gemeinseme und eine geschlossene Fläche ergebende Ebene oder in beliebige Schräglagen drehen lassen.

8. Vorrichtung nach den Ans1rüchen 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Verstellen der Schaufeln (30) und der Höhenlage des Trägers (12) hydraulische Arbeitszylinder (27, 28, 32) dienen, w-ilrend das Verschwenken des Tragers mit einem steuerbaren am Träger gelagerten Getriebemotor (33) erfolgt, der über ein Endrad (34) mit einem ortsfesten Zahnkranz (35) kämmt0

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahme (10) am Boden (13) des Behälters mit sich automatisch öffnenden und/oder schließenden Abwurfschächten, Klappen (18), Blenden o.dgl. ausgestattet ist und unterhalb der Entnahme ein Förderband (6), eine Rutsche (7) o.dgl. vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahme nach oben gerichtete Wände (14, .15) aufweist, die gleichzeitig die erwähnten Endschalter (16, 17) tragen.

11. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der @ehälter mit Träger usw. in Mehrfachanordnung (vgl. 5) übereinander angeordnet sind.

12,, Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (13) des Behälters eine leicht kegelige Form (vgl. ) hat und auch in Umfangsrichtung Gefälletrecken (c, D) aufweist, die sich in ihrer Schräglage einander abwechseln,

13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 12, d a d u r c h g e k e n nzeichnet, daß an irgend einer Stelle der den Schlamm zuführenden Leitung (20) eine dem Schlamm Wasser entziehende Zentrifuge (39) vorgesehen ist.

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