DE2305547B2

DE2305547B2 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Entwässern von Abwasserschlamm, Pulpenabfallschlamm o.dgl

Info

Publication number: DE2305547B2
Application number: DE2305547A
Authority: DE
Inventors: Keiji Nakahara; Akira Nakamoto; Ikuo Yoshinaga
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 1972-02-25
Filing date: 1973-02-05
Publication date: 1978-06-15
Also published as: FR2173281A1; FR2173281B1; DE2305547A1; DE2305547C3; SE390727B; GB1403664A

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Entwässern von Abwasserschlamm, Pulpenabfallschlamm od. dgl. gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Bei der Entwässerungsvorrichtung nach der DT-PS 3 05 379 wird der Schlamm zwischen zwei Drahtnetze unter Zwischenschaltung eines Filtertuches gebracht, um Formwalzen geführt und so und unter Druck entwässert. Dabei hat das zusätzlich angeordnete Filtertuch die Aufgabe zu vermeiden, daß das ausgepreßte Wasser anschließend wieder vom Schlamm aufgenommen wird. In ähnlicher Weise erfolgt bei der Vorrichtung nach der DT-AS 12 77 203 die Entwässerung des Schlammes durch zwei mittels Andrückwalzen aufeinandergedrückte Drahtnetze im wesentlichen in einem einstufigen Prozeß, wobei die Gefahr besteht, daß infolge der nicht stetigen Druckbeaufschlagung der Netze ein Teil des vorausgehend ausgepreßten Wassers in der nachfolgenden Dekompressionsphase zwischen zwei Andrückwalzen wieder aufgenommen wird. Eine zweistufig arbeitende Turmpresse zur Schlammentwässerung wird in der »Schweizerischen Bauzeitung« 1971, S. 1279 ff. beschrieben. In der ersten Stufe erfolgt eine schwerkraftbedingte entwässerung des Abwasserschlammes unter Führung desselben zwischen einem Paar vertikal angeordneter Netze. In der zweiten Stufe wird der Schlamm weiter entwässert, indem die Drahtnetze durch eine Vielzahl von Walzen unter Druck gesetzt werden.

Bei allen diesen vorstehend beschriebenen Vorrichtungen beruht die Schlammentwässerung auf der Druckbeaufschlagung von Drahtnetzen mittels Druckwalzen. Diese Vorgeheinsweise erweist sich zwar als ausreichend, wenn die Entwässerung des Schlamms nur bis zu mittleren Wassergehalten vorgenommen wird. Sofern jedoch eine weitgehende Entwässerung mit diesen Vorrichtungen erreicht werden soll, sind notwendigerweise die von den Walzen auf die Drahtnetze aufgegebenen Drücke unter gleichzeitiger Verringerung des Durchtrittsvolumens zwischen den betreffenden Walzenpaaren zu erhöhen. Beide Faktoren haben zur Folge, daß die Drahtnetze bei den bekannten Vorrichtungen leicht verstopfen und/oder vorzeitigem Verschleiß unterworfen werden bzw. ein lang dauernder, kontinuierlicher Betrieb solcher Anlagen nicht gewährleistet ist.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die eine kontinuierliche Entwässerung des Schlammes bis auf einen sehr geringen Restwassergehalt unter Beaufschlagung der Drahtnetze mit relativ niedrigen Drücken erlaubt

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird somit der Schlamm zunächst durch zwei endlose, unter allmählicher Verringerung ihres gegenseitigen Abstandes bewegte Drahtnetze einer erststufigen Schwerkraftentwässerung unterzogen und auf einen Wassergehalt von 80 bis 90% gebracht Danach werden in einer zweiten Stufe die Drahtnetze um eine Formwalze geführt, wobei der Wassergehalt des Schlammes auf 70 bis 80% abnimmt Die Drahtnetze mit dem so vorentwässerten Schlamm werden in einer dritten Stufe um eine perforierte hohle Trommel geleitet, die gleichzeitig durch Reibschluß für den Antrieb der Drahtnetze sorgt. Während der Bewegung der Drahtnetze über einen Teil des Umfangs der Trommel wird durch eine auf den Trommelumfang bewegbare Druckleiste auf die Drahtnetze ein Druck von z. B. 3 bis 10 kp/cm² über 7 bis 30 Sekunden ausgeübt, so daß aus dem zwischen den Drahtnetzen befindlichen Schlamm ein weiterer Teil des Wassers ausgepreßt wird und der Schlamm schließlich auf einen Wassergehalt von 45 bis 65% dehydriert ist. Bei der Erfindung erfolgt somit die Entwässerung durch Aufgabe eines Flächendrucks auf die Netze, der einerseits die Gefahr einer Wiederaufnahme von ausgepreßtem Wasser sn den Schlamm vermeidet und andererseits von geringerer Größe als bei den bekannten Vorrichtungen sein kann. Hierdurch wird die Gefahr eines Verstopfens und vorzeitigen Verschleißens der Drahtnetze wesentlich herabgesetzt und damit eine kontinuierliche und wirksame Entwässerung von Schlämmen der in Rede stehenden Art gewährleistet. Die mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erhaltenen hochgradig entwässerten Schlammkuchen lassen sich ohne weiteres transportieren, verbrennen oder für andere Verwendungszwecke einsetzen, ohne daß, wie in der Regel bislang üblich, eine Nachbehandlungsvorrichtung erforderlich ist

In Verbindung mit Vorausgenanntem sei darauf hingewiesen, daß das Führen von Drahtnetzen um eine Trommel an sich aus der DT-OS 19 60 787 bekannt ist, jedoch die Druckbeaufschlagung der Drahtnetze hierbei nicht mittels einer vor- und zurückschwenkbaren, einen Flächendruck ausübenden Druckleiste, sondern mittels gegenüberliegenden Walzenpaare erfolgt, so daß bei dieser bekannten Vorrichtung ebenfalls die vorbeschriebenen Nachteile auftreten.

Um zu vermeiden, daß das aus dem Schlamm ausgedrückte Wasser bei Trennung der Druckleiste von den Drahtnetzen, soweit es an den Bohrungen oder Schlitzen der Trommel anhaften, wieder aufgenommen werden kann, wird gemäß einer im Anspruch 2 aufgeführten WeiterDÜdung der Erfindung gegen die

innere Oberfläche der Trommel Druckluft geblasen, so daß die aus den Bohrungen oder Schlitzen der Trommel austretende Flüssigkeit zerstäubt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung im folgenden näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Gesamtansicht einer Entwässerungsvorrichtung,

Fig.2 einen Schnitt in der Ebene der Linie H-II in Fig. 1,

Fig.3 einen Schnitt in der Ebene der Linie IH-IlI in Fig. 1.

F i g. 4 eine Vorderansicht eines in F i g. 1 dargestellten Blockes und

F i g. 5 eine Seitenansicht der F i g. 4.

In F i g. 1 bewegen sich die beiden endlosen Drahtnetze 3 und 4 in den durch die Pfeile E bzw. F gezeigten Richtungen und stehen unter einer festgelegten Spannung. Die Drahtnetze 3 und 4 sind an der Schlammzuflußöffnung oder Kopfwanne 1 voneinander um eine Strecke in Abstand gehalten, so daß sie den Schlamm 2 zwischen sich aufnehmen können. Sobald die Drahtnetze in Berührung mit dem Umfang einer Formwalze 5 treten, treffen sie sich und werden um die Formwalze 5 etwa über die Hälfte deren Umfangs gewunden. Danach werden sie um eine hohle Trommel 6 über den größten Teil deren Umfangs in aufeinanderliegendem Zustand gewunden, so daß sie bei den Abgabewalzen 7 und 8 voneinander getrennt werden können. Die Drahtnetze 3 und 4 werden danach jedes für sich über eine Vielzahl von Walzen geleitet und kehren zur Kopfwanne 1 zurück.

Eine Druckleiste 9 zur Druckbeaufschlagung mit einem inneren bogenförmigen Umfang entsprechend dem äußeren Umfang der hohlen Trommel 6 ist außerhalb der hohlen Trommel 6 so angeordnet, daß sie sich gegen den äußeren Umfang der Trommel 6 über die Drahtnetze 3 und 4 durch Hydraulikzylinder 10 aufdrücken läßt Die Druckleiste 9 ist durch einen Hydraulikzylinder 11 um die Achse der Trommel 6 verschwenkbar angeordnet. Nach F i g. 2 weist die Trommel 6 eine Vielzahl von kleinen Bohrungen oder Schlitzen 12 in ihrer Umfangswand auf, die zum Ausleiten des Wassers dienen.

Bei Betrieb werden die beiden Drahtnetze 3 und 4 kontinuierlich unter Spannung in Richtung der Pfeile E bzw. F bewegt, in dem die Trommel 6 in Richtung des Pfeiles G nach F i g. 1 in Drehbewegung versetzt wird. Der flüssige Schlamm 2 mit einem Wassergehalt von 90 bis 99%, der in einem Sedimentationsbassin gelagert ist, wird zwischen die beiden Drahtnetze 3 und 4 über die Kopfwanne 2 und über deren Zuführungsöffnung geleitet Der zwischen den Drahtnetzen 3 und 4 gehaltene Schlamm wird infolge Schwerkraft während seiner Beförderung von der Kopfwanne zur Formwalze 5 so weit entwässert, daß sein Wassergehalt danach 80 bis 90% beträgt Durch die Schwerkraftentwässerung befindet sich der Schlamm 2 nunmehr im viskosen Zustand und wird zwischen den Drahtnetzen 3 und 4 gehalten und weiterbefördert, wobei die beiden Drahtnetze am Umfang der Formwalze 5 miteinander in Berührung kommen und aufeinanderliegen. Während der Berührung der Drahtnetze 3 und 4 mit dem Umfang der Formwalze erfolgt eine Entwässerung des Schlammes auf einen Wassergehalt von 70 bis 75%, da die Netze unter einer Spannung liegen, die durch Andrükken der Netze gegen den Umfang der Formwalze 5 hervorgerufen wird. Auf diese Weise gelangt der Schlamm in einen nicnifiüssigen Zustand, in diesem Zustand wird er über den Umfang :\er hohlen Trommel 6, beidseitig von den Drahtnetzen 3 und 4 begrenzt geführt, wobei die Drahtnetze gegen den Umfang der hohler. Trommel durch die Druckleiste 9 mit einem Druck von 3 bis 10kp/cm² über 7 bis 30 Sekunden gedruckt werden. Die Druckleiste 9 wird durch die Hydraulikzylinder 10 in Richtung auf die hohle Trommel 6 gezogen. Danach weist der Schlamm nur noch einen Wassergehalt von 45 bis 65% auf und läßt sich als

ίο Kuchen 13 nach Trennung der Drahtnetze 3 und 4 bei den Abgabewalzen 7 und 8 entnehmen.

Zur kontinuierlichen Entwässerung des Schlammes durch die hohle Trommel 6 und die Druckleiste 9 wird die Druckleiste 9 zunächst unter Zwischenlage der Drahtnetze 3 und 4 durch die Hydraulikzylinder 10 in der Stellung A nach F i g. 1 auf die hohle Trommel 6 gedrückt Sie wird dann zur Lage B längs der sich drehenden hohlen Trommel 6 mit den dazwischen angeordneten Drahtnetzen 3 und 4 überführt An dieser Stelle wird die Druckleiste 9 von den Drahtnetzen 3 und 4 durch umgekehrte Betätigung der Hydraulikzylinder 10 wegbewegt Danach kehrt die Druckleiste 9 zur Stellung A durch entsprechende Betätigung des Hydraulikzylinders Il zurück. Hierbei ist zu beachten, daß zu Beginn der Kompressionsarbeit der Druckleiste 9 in der Stellung A deren vorderes Ende auf das hintere Ende des zwischen den Drahtnetzen 3 und 4 befindlichen Schlammes zu liegen kommt, der durch die vorhergehende Kompressionsphase der Druckleiste 9 zusammengedrückt worden ist Danach wiederholt sich der zuvor erwähnte Zyklus.

Zur Verbesserung des Entwässerungseffektes der Drahtnetze 3 und 4 im Schwerkraftentwässerungsteil ist es zweckmäßig, die als Ergebnis der Entwässerung sich bildenden Wasserfilme an den den hinteren Oberflächen der Netze zugewandten Maschen zu brechen. Dies erfolgt beispielsweise durch die beweglichen Abstreifer 14, die in F i g. 1 und 3 dargestellt sind. Um ein seitliches Austreten des Schlammes aus den Drahtnetzen 3 und 4 im Schwerkraftentwässerungsteil zu verhindern, sind ferner an beiden Seiten der Drahtnetze 3 bzw. 4 Blöcke 17 angebracht, die in den F i g. 3,4 und 5 wiedergegeben sind. Jeder der Blöcke 17 weist zwei geneigte Nuten 18 auf, die in die beiden Seite der Drahtnetze 3 bzw. 4 eingesetzt werden können.

Nach F i g. 1 ist im Druckentwässerungsteil eine Einrichtung 19 in Form einer Anzahl von Injektionsrohren für Druckluft an der Innenseite der hohlen Trommel 6 so vorgesehen, daß die Druckluft auf die innere

so Umfangswand der hohlen Trommel 6 zum Auseinanderstreuen der Flüssigkeit gerichtet wird. Damit der Schlamm das einmal ausgedrückte Wasser zum Zeitpunkt, wo die Druckleiste von den Drahtnetzen 3 und 4 getrennt wird, nicht wieder aufnehmen kann, wird die in den kleinen Bohrungen oder Schlitzen 12 der Trommel 6 infolge von Oberflächenspannung gehaltene Flüssigkeit durch die injizierte Druckluft in die Luft befördert. Das vom Schlamm entfernte Wasser gelangt in eine Rinne 15 und wird von dieser durch eine Auslaßöffnung 16 abgeführt. Aus der zuvorgenannten Beschreibung der Vorrichtung ist somit zu entnehmen, daß die verschiedenen Schritte zum Entwässern des Schlammes durchgeführt werden können, ohne daß hierzu, wie es bislang der Fall war, getrennte Apparaturen erforderlich sind.

Ferner läßt sich kontinuierlich der Wassergehalt des Schlammes von 90 bis 99% auf 45 bis 65% in einem einzigen Arbeitsgang in einer einzigen Vorrichtung so

verringern, daß sich der ursprünglich flussige Schlamm in Kuchenform von der Vorrichtung abnehmen läßt. Er ist daher ohne oder mit nur sehr geringem Zusatz von verbrennungsfördernden Medien, wenn erwünscht, verbrennbar.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Entwässern von Abwasserschlamm, Pulpenabfallsdhlamm od. dgl. mit zwei endlosen, unter allmählicher Verringerung ihres gegenseitigen Abstandes, unter Spannung kontinuierlich bewegbaren, den Schlamm zwischen sich aufnehmenden Drahtnetzen zur erststufigen Entwässerung, die zur zweistufigen Entwässerung anschließend um eine Formwalze geführt sind, gekennzeichnet durch eine der Formwalze (5) folgende, eine Vielzahl von Bohrungen oder Schlitzen aufweisende Trommel (6) zur drittstufigen Entwässerung und zum Reibungsantrieb der über einen Teil ihres Umfanges geführten Drahtnetze (3 und 4) und eine in Richtung auf dsn Umfang der Trommel (6) zu bewegbare und längs des Umfangs der Trommel vor- und zurückschwenkbare DrackJeiste (9).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (19) zum Blasen von Druckluft gegen die innere Oberfläche der Trommel (6) vorgesehen ist, um die aus den Bohrungen oder Schlitzen austretende Flüssigkeit zu zerstäuben.