DE2143706A1

DE2143706A1 - Process for separating suspended particles from a turbidity

Info

Publication number: DE2143706A1
Application number: DE19712143706
Authority: DE
Inventors: Hansjörg Dipl.-Ing. Langenthai Balmer (Schweiz)
Original assignee: U. Ammann,Maschinenfabrik Ag, Langenthal (Schweiz)
Priority date: 1970-10-21
Filing date: 1971-09-01
Publication date: 1972-04-27
Also published as: CH521774A; FR2111323A5

Description

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Dr. Andrej ewsklDr. Andrej ewskl

D r. ■ I η g. II ο η k e Essen, den Jl. August 1971D r. ■ I η g. II ο η k e Essen, the Jl. August 1971

Dipl.-Ing. Gesthuysen
Essen, Theaterplatz 3 Telefon 223994 Dipl.-Ing. Gesthuysen
Essen, Theaterplatz 3, phone 223994

U. AMMMN MASCHINENFABRIK AG, Langenthai (Schweiz) U. AMMMN MASCHINENFABRIK AG , Langenthai (Switzerland)

Verfahren zum Abscheiden von Schwebeteilchen aus einer TrübeProcess for separating suspended particles from a turbidity

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abscheiden der Schwebeteilchen aus einer Trübe(Flüssigkeit mit Schwebeteilchen), insbesondere zum Abscheiden des in Schlammwasser enthaltenen Schlammes, bei dem die Schwebeteilchen in einem Absetzbehälter abgeschieden, der dadurch über dem Boden des Behälters gebildete Schlamm durch Rühren in fliessfähigem Zustand gehalten und periodisch abgelassen wird.The invention relates to a method for separating the suspended particles from a turbidity (liquid with Suspended particles), especially for separating the sludge water contained sludge, in which the suspended particles are deposited in a sedimentation tank, which is thereby above the ground The sludge formed in the container is kept in a flowable state by stirring and is periodically drained.

Fach diesem Verfahren arbeitende Einrichtungen und Anlagen dienen zum Beispiel der chemischen Industrie zur Tren nung der Flüssigkeit von den Schwebeteilchen sowie zur Gewinnung der Schwebeteilchen durch Trocknen des abgelassenen Schlammes. Ein weiteres Anwendungsbeispiel ist die mechanische Reinigung von Wasser, das durch häuslichen, gewerblichen oder industriellen Gebrauch verschmutzt ist, wie beispielsweise das bei der Stadtentwässerung anfallende Abwasser odor da:: in Kieswerken anfallende Schlammwasser. 209818/0551 Equipment and systems working in this process are used, for example, in the chemical industry to separate the liquid from the suspended particles and to recover the suspended particles by drying the drained sludge. Another application example is the mechanical cleaning of water that has been polluted by domestic, commercial or industrial use, such as waste water from urban drainage or sludge water from gravel plants. 209818/0551

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Bei einer bekannten Kläranlage, insbesondere zur Entschlammung des Abwassers von Kieswerken, wird der abgeschiedene Schlamm im Absetzbehälter durch einen rotierenden Blattrührer mit vertikaler Achse gerührt, der im unteren Teil eines nach unten verjüngten Absetzbehälters angeordnet ist. Der Behälter einschliesslich des verjüngten Teiles hat kreisförmigen Querschnitt und im unteren Teil nach innen vorstehende Schikanen oder quadratischen Querschnitt. Dadurch soll verhindert werden, dass der abgesetzte Schlamm.vom Blattrührer als Ganzes rotiert wird, wobei er sich zu einem nicht mehr fliessfähigen Körper verfestigen würde und nicht mehr ohne weiteres abgelassen werden könnte.In a known sewage treatment plant, in particular for desludging the wastewater from gravel works, the separated The sludge in the settling tank is stirred by a rotating blade stirrer with a vertical axis, which is located in the lower part a downwardly tapered sedimentation tank is arranged. The container including the tapered part is circular Cross-section and in the lower part inwardly protruding baffles or square cross-section. This is supposed to prevented that the settled sludge. from the blade stirrer is rotated as a whole, whereby it would solidify into a no longer flowable body and no more could easily be drained.

Der quadratische Querschnitt bzw. die Schikanen können diesem Zwecke jedoch höchstens unvollkommen dienen, denn sie schliessen nicht aus, dass der Schlamm in den Ecken bzw. zwischen den Schikanen einen feststehenden Schlammkranz bildet, und der vom Rührer mitgenommene Schlamm als Ganzes innerhalb dieses Schlammkranzes rotiert wird.The square cross-section or the baffles can only serve this purpose imperfectly, because they do not rule out that the mud in the corners or between the baffles can form a fixed wreath of mud forms, and the sludge entrained by the stirrer is rotated as a whole within this sludge ring.

Die Geschwindigkeit der Rührbewegung muss dazu ausreichen, den Schlamm fliessfähig zu erhalten, darf aber den Absetzvorgang nicht hindern, d. h. den Schlamm nicht aufwirbeln. Die optimale Rührgeschwindigkeit kann bei demThe speed of the stirring movement must be sufficient to keep the sludge flowing, but it may do not hinder the weaning process, d. H. do not stir up the mud. The optimal stirring speed can be used with the

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rotierenden Blattrührer nur in einer engen ringförmigen Zone erreicht werden, an die nach innen ein Bereich kleinerer und nach aussen ein Bereich grösserer Umfangsgeschwindigkeit anschliesst. Damit die maximale Umfangsgeschwindigkeit nicht überschritten und die minimale Geschwindigkeit nur in einem vernachlässigbar kleinen Bereich unterschritten wird, muss der Durchmesser des Rührorgans klein sein. Da im ganzen Absetzraum gerührt werden muss, ergibt sich ein kleiner Absetzraum. Bei einem kleinen Absetzraum muss der Schlamm in entsprechend kurzen Zeitabständen abgelassen werden. Die kurzen Zeitabstände sind fürdie gewünschte Anreichung des Schlamms mit Peststoffteilchen (Mineral) ungenügend, d. h. der abgelassene Schlamm hat einen unerwünscht grossen Wassergehalt. Weiterhin muss die Wand des verjüngten Teiles relativ steil verlaufen, damit der Schlamm nicht an ihr haftet, sondern nach unten gleitet, um ausgetragen zu werden. Die steile Verjüngung bedingt einen hohen Behälter und eine entsprechende leistungsfähige Förderpumpe für das oben zuzuführende Schlammwasser und sie begrenzt den Querschnitt des Behälteroberteils, der zusammen mit der Absetzzeit die Leistung der Anlage bestimmt.rotating paddle only in a narrow ring-shaped zone can be achieved, which is connected to the inside by an area of smaller circumferential speed and to the outside by an area of greater circumferential speed. So that the maximum peripheral speed is not exceeded and the minimum speed only in one If the range falls below a negligibly small range, the diameter of the agitator element must be small. There in the whole weaning room has to be stirred, there is a small settling space. In the case of a small settling room, the sludge must be in be drained at short intervals. The short time intervals are for the desired enrichment of the Insufficient sludge with pesticide particles (mineral), d. H. the drained sludge has an undesirably high water content. Furthermore, the wall of the tapered part must run relatively steeply so that the mud does not stick to it, but slides down to be carried away. The steep taper requires a high tank and a correspondingly powerful feed pump for the top to be supplied sludge water and it limits the cross-section of the upper part of the tank, which together with the settling time The performance of the system is determined.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
leistungsfähigeres Verfahren der eingangs genannten Art zu
schaffen.The invention is based on the object
more powerful method of the type mentioned above
create.

Dies wird erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass der über dem Boden des Behälters abgeschiedene Schlamm an
gleichmässig über den Behälterquerschnitt verteilten Stellen durch gemeinsam, geradlinig, horizontal oszillierende Rührstäbe gerührt wird.According to the invention, this is achieved in that the sludge deposited above the bottom of the container
evenly distributed over the cross-section of the container is stirred by joint, straight, horizontally oscillating stirring rods.

Dadurch kann eine über einen beliebig grossen Querschnitt gleichmässige Rührwirkung erzielt werden, so dass
die bisherige Verjüngung des Absetzbehälters wegfällt und
derselbe bei gleicba" wirksamer Höhe niedriger ausgeführt werden kann. Der gegenseitige Abstand der Rührstäbe kann leicht so gewählt werden, dass eine Bewegung den abgesetzten Sctüanmes als Ganzes unmöglich, ist.As a result, a uniform stirring effect can be achieved over an arbitrarily large cross-section, so that
the previous tapering of the sedimentation tank is no longer applicable and
the same can be made lower at the same effective height. The mutual spacing of the stirring rods can easily be chosen so that a movement of the separated Sctüanmes as a whole is impossible.

Die Erfindung betrifft auch eine Einrichtung zur
Durchführung des Verfahrens. Diese Einrichtung hat einen Absetzbehälter, in den eine Zuleitung für die Trübe mündet und der oben mit einem Ueberlauf mit einer Ableitung für die klare Flüssigkeit versehen ist und untei einen Schlammraum bildet, in dem ein Rührer angeordnet und an den eine verschliessbare Schlammablassleitung angeschlossen int. Erfindungsgemäso istThe invention also relates to a device for
Implementation of the procedure. This device has a settling tank into which a feed line for the slurry opens and which is provided with an overflow at the top with a discharge line for the clear liquid and below it forms a sludge space in which a stirrer is arranged and to which a closable sludge drainage line is connected according to the invention is

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der Rührer ein geradlinig, horizontal oszillierender GItterfuhr er mit in parallelen Reihen angeordneten, gleiehmässig über dem Behälterquerschnitt verteilten, vertikalen G-itterstäben. the stirrer is a linear, horizontally oscillating grid he with arranged in parallel rows, equally Vertical grid bars distributed over the cross-section of the container.

Im folgenden werden anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Verfahrens und der Einrichtung zu dessen Durchführung näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Einrichtung zum Abscheiden des in Schlammwasser enthaltenen Schlammes.An exemplary embodiment of the method according to the invention is described below with reference to the accompanying drawing and the facility for its implementation. The single figure shows a vertical section through a device for separating the sludge contained in sludge water.

Der Absetzbehälter 1 ist als stehender Zylinder ausgp führt und beispielsweise ca. 8m hoch. Ein Zulaufrohr 2 für das Schlammwasser ragt von oben in den Behälter 1 hinein und erstreckt sich etwa im obersten Drittel der Behälterhöhe. Dfcht unterhalb des oberen Behälterrandes 3 ist ein Ueberlauf 4 mit einer Ableitung 5 für das Klarwasser angeordnet. Da das Schlammwasser ausreichend weit unterhalb des Ueberlaufs 4 in den Behälter 1 eintritt, wird das überlaufende Klarwasser praktisch nbht durch das Schlammwasser verunreinigt. Uor Schlamm sotzt sich im unteren Teil des Behälters 1 ab und wird dort periodisch durch eine verschliessbare Schlammab.Lu;:;: 1 oitung G abgelassen, aus der er entweder unter der Wirkung.de;; hyd r-'>;; tat i sohim Druckes ausfliesst oder durchThe sedimentation tank 1 is designed as a standing cylinder and is, for example, about 8m high. An inlet pipe 2 for the sludge water protrudes from above into the container 1 and extends approximately in the upper third of the container height. An overflow 4 with a discharge line 5 for the clear water is arranged just below the upper edge of the container 3. Since the sludge water enters the container 1 sufficiently far below the overflow 4, the overflowing clear water is practically not contaminated by the sludge water. Uor sludge sotzt off in the lower part of the container 1, where it is periodically closable by a Schlammab.Lu;:;: 1 discharged oitung G, from which it either under the Wirkung.de ;; hyd r - '>;; did i sohim pressure flows out or through

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eine nicht dargestellte Pumpe abgesaugt wird. Damit der Schlamm sich in den Zeiträumen zwischen den Ablassvorgängen einerseits ungestört otwa bis zum Niveau 7 abscheiden kann, sich aber andererseits nicht zu aehr verfestigt, sondern fliessfähig bleibt um abgelassen werden zu können, ist im unteren Teil des Behälters 1 ein G-itterrührer 8 angeordnet, der mehrere parallele Reihen gleichmässig über den Behälterboten 9 verteilte, vertikale Rührstäbe 10 aufweist, die durch horizontale Stangen 11 miteinander verbunden sind und das Rührgitter bilden. Das Rührgitter 10, 11 ist einerseits an zwei einarmigen Hebeln 12, von denen im dargestellten Vertikalschnitt der Einrichtung nur einer ersichtlich ist, und andererseits an einem Arm 15 eines zweiarmigen Hebels 13, 14 angelenkt und dadurch pendelnd aufgehängt. Die einarmigen Hebel 12 und der zweiarmige Hebel 13, 14 sind um parallele horizontale Zapfen 15, 16 schwenkbar, die parallel zu den Zapfen 17, 18 der Gelenke verlaufen, durch welche die Hebelarme 12 und 13 mit dem Rührgitter 8 verbunden sind. Am freien Ende des anderen Armes 14 des zweiarmigen Hebels 13, 14 greift eine Kurbelstange 19 eine Kurbel 20 an, die über ein Untersetzungsgetriebe 21 von einem Elektromotor 22 angetrieben ist. Durch diesen Antrieb wird dem Rührgitter 8 eine in Richtung des Doppelpfeiles 23 oszillierende Bewegung erteilt. a pump, not shown, is sucked off. A mesh stirrer 8 is arranged in the lower part of the container 1 so that the sludge can separate undisturbed or up to level 7 in the periods between the discharge processes, but on the other hand does not solidify too much, but rather remains flowable in order to be able to be discharged , which has several parallel rows evenly distributed over the container 9, vertical stirring rods 10, which are connected to one another by horizontal rods 11 and form the stirring grid. The stirring grid 10, 11 is on the one hand hinged to two one-armed levers 12, of which only one can be seen in the vertical section of the device shown, and on the other hand hinged to an arm 15 of a two-armed lever 13, 14 and thus suspended pendulum. The one-armed lever 12 and the two-armed lever 13, 14 can be pivoted about parallel horizontal pins 15, 16 which run parallel to the pins 17, 18 of the joints through which the lever arms 12 and 13 are connected to the stirring grid 8. At the free end of the other arm 14 of the two-armed lever 13, 14, a connecting rod 19 engages a crank 20 which is driven by an electric motor 22 via a reduction gear 21. This drive gives the stirring grid 8 an oscillating movement in the direction of the double arrow 23.

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Die Länge und der gegenseitige Abstand der Rührstäbe 10 des Gitters 8 und der Hub sowie die Frequenz der oszillierenden Bewegung des Gitters 8 hängen von der Konsistenz des Schlammes sowie von dessen Absetzgeschwindigkeit ab, welche die Zeiträume zwischen den Schlammablassvorgängen bestimmt. Bei eirer Einrichtung zum Abscheiden des Schlammes aus * dem Schlammwasser eines Kieswerkes haben sich 125cm lange, in einem gegenseitigen Abstand von 75cm angeordnete, Rührstäbe, die mit einer Frequenz von 1,5 bin 12 pro Minute mit einem Hub von - 25cm oszillieren, bewährt. Das über den Ueberlauf 4 und durch die Ableitung 5 abfliessende klare Wasser kann wieder im Kieswerk verwendet werden. So entsteht ein Kreislauf, in dem das Schlammwasser vom Kieswerk zur Zuleitung 2 und das Klarwasser von der Ableitung 5 zum Kieswerk fliesst und lediglich so viel Frischwasser ergänzend zugefügt werden A muss, wie zusammen mit dem Mineral im abgezogenen Schlamm enthalten ist.The length and the mutual spacing of the stirring rods 10 of the grid 8 and the stroke as well as the frequency of the oscillating movement of the grid 8 depend on the consistency of the sludge and its settling speed, which determines the time periods between the sludge discharge processes. In a device for separating the sludge from * the sludge water of a gravel plant, 125 cm long stirring rods arranged at a mutual distance of 75 cm, which oscillate at a frequency of 1.5 to 12 per minute with a stroke of - 25 cm, have proven to be effective. The clear water flowing off over the overflow 4 and through the discharge line 5 can be reused in the gravel works. This creates a cycle in which the sludge water from the gravel plant for the supply line 2 and the clear water from the discharge line 5 flows to the gravel works, and only as much fresh water are added additional A must, as contained together with the mineral in the withdrawn sludge.

Durch chemische Zusätze (Flockungsmittel) kann die Absetzfähigkeit der Schwebeteilchen verbessert werden.Chemical additives (flocculants) can improve the settling ability of the suspended particles.

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Claims

2H3706 claims

1. Process for separating the suspended particles from a turbidity, in particular for separating the sludge contained in sludge water, in which the suspended particles in deposited in a sedimentation tank, the sludge, which is thereby lubricated above the bottom of the tank, flows through agitation. capable state and periodically drained, characterized in that the above the bottom of the container Separated sludge at points evenly distributed over the cross-section of the tank through common, straight, horizontal oscillating stirring rods is stirred.

2. Device for performing the method according to claim 1, with a settling tank into which a feed line for the pulp and which is provided with an overflow at the top with a discharge for the clear liquid and forms a sludge chamber at the bottom, in which a stirrer is arranged and connected to a flowable sludge drainage is, characterized in that the stirrer is a straight, horizontal, oscillating (23) mesh stirrer (8) with in parallel Rows evenly across the cross-section of the container distributed, vertical stirring bars (10).

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3. Set up after. Claim 2, characterized in that the stirring grid (8) in the container (1) is articulated (17, 18) at the free end of two one-armed levers (12) and at the free end of one arm (13) of a two-armed lever (13, 14) )
is, at the other end of the arm (14) the connecting rod (19)
a crank drive (20, 21, 22) engages.

4. Device according to claim 2, characterized in that the Abetzbehäüter (l) including his
Mud room has the shape of a standing cylinder or ice with a flat bottom (9).

K / ih - 4473/74
August 23, 1971

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