DE2306528A1 - Verfahren und einrichtung zum abscheiden von in einer fluessigkeit suspendierten klebrigen partikeln - Google Patents

Description

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Auguste-ViktoWa-Strafiaef

Joseph Conway Dodd, Walnut Creek / California (¥,St,VoA.)

Verfahren und Einrichtung zum Abscheiden von in einer !Flüssigkeit suspendierten klebrigen Partikeln

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Abscheiden von Partikeln, insbesondere von klebrigen Partikeln, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind.

Als Beispiel für die Anwendung der Erfindung wird die Gewinnung von Algen aus deren flüssiger Umgebung angeführt. Obwohl die Kultur von Algen seit einigen Jahren bekannt ist und durchgeführt wird, so sind in den vergangenen Jahren die Algen interessant geworden nicht in bezug auf die G-ewinnung der Algen selbst sondern auch, im Hinblick auf die Gefahr, dass die Algen Gewässer verunreinigen können und daher beseitigt werden müssen.

Die Behandlung von organischen Abfällen wird allgemein durchgeführt bei Abwässern aus Wohungen, bei tierischem Dünger, bei der Konservenherstellung, bei dem Verpacken von Fleisch und bei anderen industriellen Abfällen und neuerdings auch bei dem Beseitigen von Nährstoffen aus sekundären und landwirtschaftlichen Abwässern. Das Wachstum der Algen ist entweder die primäre Folge

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einer Umwandlung des Abfalls oder eine Ergänzung der Zersetzung von Bakterien- In jedem lalle werden organische Stoffe in Algenzellen umgewandelt, die aus den Gewässern hinausbefördert werden, sofern nich Maßnahmen getroffen werden, die Algen aus den Abwässern auszuscheiden. Einer der Haupteinwände, die gegen die Verwendung von Klärbecken für die Abwasserbehandlung erhoben werden, ist das Eintragen von Algen, da die spätere Zersetzung der-Zellen, zu einer SauerstoffVerarmung, zum Erzeugen lästiger Gerüche, zu einer Umweltverschmutzung und zu einer Rückkehr in Lebensmittel führen kann. Eine wirtschaftliche Abscheidung der Algen aus wässerigen Suspensionen stellt daher eine dringende Notwendigkeit auf dem Gebiete der Müll- und Abwasserbehandlung., !ferner ist die Gewinnung von Algen in einer zum Verfüttern an Tiere geeigneten Form von Vorteil als ein Mittel zum Absenken der Kosten· der Abfallbehandlung und zum Erhalten wertvoller Hilfsquellen.

Zum Abscheiden von Algen aus Abwässern wurden bisher verschiedene Verfahren angewendet, beispielsweise Ausschleudern, Ausflocken und Absetzen mit Alaun oder Kalziumchlorid-ITatriumhydroxid, Aufschwämmen, filtrieren, Ausfiltern mittels Mikrosieben usw<> Bei diesen Verfahren wurde anfangs eine Konzentration der Algen in unterschiedlichem Ausmaß durchgeführt; jedoch musste das Trocknen der Aufschlämmung oder der Paste mit weiteren Mittel durchgeführt werden, z_eB. mittels einer Trommel, Versprühen oder mittels eines Sandbettes, für gewerbliche Zwecke hat sich das Ausschleudern als zu kostspielig erwiesen. Das Ausflocken und Absetzen sowie eine Flotation erfordern die Verwendung von Chemikalien in verhältnismäßig starken Konzentrationen, wobei einige Chemikalien den Wert des Produktes für Ernährungszwecke herabsetzen,, Im allgemeinen wird Alaun als Koagulierungsmittel in einer Dosierung von mehr als ungefähr 100 mg/l verwendet,, Beim filtrieren und beim Aussieben mittels Mikrosieben gelingt es häufig einem großen Anteil der kleinen planktonischen Algen, durch die !filter und Siebe nindurchzuschlijfen, oder die Filter und Siebe werden rasch verstopft. Es wurde versucht, die Siebe mittels Ultraschallschwingungen im Wasserbad zu reinigen. Die Handhabung der Algenschwemme oder -paste ist deswegen schwierig, weü die Algen an den Trocknungsflächen haften zu bleiben suchen _Qder bei längerer Bestrahlung mit Wärme oder mit dem Sonnenlicht

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sich, zersetzen. Zum Entwässern von Aufschlämmungen werden Vakuumfilter benutzt, und ferner können zu-vor mit einem Belag versehene Filterhilfsmittel, wie Diatomeenerde verwendet werden. Die Verwendung von koagulierenden Belägen auf Filtern ist bekannt. Das Reinigen von Vakuumfilterbändern durch Wasser oder luft-Wasser-ströme ist allgemein üblich. Saugkästen zum Entwässern einer Papierbahn werden an den betreffenden Walzen moderner Papierherstellungsmaschinen verwendet. Die Verwendung einer Dampfhaube über dem Saugkasten mit innerer Kondensation zum Fördern des Wasserentzugs ist bekannt.

Von den bisher entwickelten Verfahren zum Abscheiden von Algen sind die wirtschaftlicheren Verfahren nicht besonders wirksam, und die wirksameren Verfahren sind nicht besonders wirtschaftlich. Außerdem sind die Algenpopulationen in einem Behandlungsbecken und der Schwierigkeitsgrad die Algen aus ihrer gewachsenen Umgebung abzuscheiden ziemlich verschieden. Da die verschiedenen Bedingungen im Behandlungsbecken sieh mit der Zeit verändern, während die Algen ein rasches Wachstum aufweisen, so treten innerhalb verhältnismäßig kurzer Zeitperiode große Verschiebungen bei der Algenpopulation auf. Obwohl die Möglichkeit besteht, durch Beeinflussung der Umgebungsbedingungen die Algenpopulationen unter Kontrolle zu halten und bestimmte Arten zu begünstigen, so ist die Kenntnis auf diesem Gebiete immer noch sehr gering. Als Kontrollmaßnahmen können vorgesehen werden unzulängliche Wachstumfaktoren, eine Korrektur des pH-Wertes-, Maßnahmen in bezug auf Licht und Temperatur und Wiederinumlaufsetzen oder Inokulation erwünschter Arten. In jedem lalle treten heterogene Populationen auf, die sich mit der Zeit verändern, wobei die vorherrschenden Arten verhältnismäßig leicht und andere Arten nur mit großen Schwierigkeiten gewonnen werden können_e Die größere Grünalge würde zur erstengenannten Art gehören, während einige der kleinen kolonialen Blaugrünalgen mit stark klebriger Hülle der letztgenannten Art zuzurechnen sind.

Der Erfindung liegt in der Hauptsache die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, mit dem (der) ein .aus Partikeln bestehendes Material, beispielsweise Algen, aus einer Flüssigkeit wirksam und wirtschaftlich und in großen

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Mengen abzuscheiden.

Obwohl die nachfolgende Beschreibung sich auf die Abscheidung und das Trocknen von Algen zwecks Verwendung als' Nahrungsmittel bezieht, so kann die Erfindung jedoch auch auf anderen Gebieten zum Klären von Flüssigkeiten und/oder für die Gewinnung von Feststoffen aus verdünnten Suspensionen angewendet werden,, Das Trocknen kann weggelassen werden, wenn dies für das Verfahren nicht erforderlich ist. Die Erfindung ist von besonderem Nutzen, wenn, das abgeschiedene Material gummiartig, klebrig oder auch sonet schwierig zu handhaben ist wie beispielsweise bei der Verarbeitung von Lebensmitteln, in der Chemie- und der Metallindustrie und bei der Behandlung von industriellen und häuslichen Abwässern.

Die Erfindung wird nunmehr ausführlich beschrieben. In den beiliegenden Zeichnungen ist die

Fig»IA eine sehematische Darstellung des Eingangsteiles einer Maschine nach.der Erfindung,

Fig.1B eine sehematische Darstellung des Ausgangsteiles der erfindungsgemäßen Maschine, wobei die Figuren 1A und 1B sinngemäß zusammengelegt eine Übersicht über die gesamte Maschine darstellen,

Fig.2 eine schematisehe Darstellung eines Teiles einer abgeänderten Ausführung der Mechanik für ein abgeändertes Verfahren;

Fig.3 ein Querschnitt nach der Linie 3-3 in der Figo2,

Fig.4 ein zum Teil schematiseh dargestellter senkrechter Schnitt durch einen Teil der Entwässerungseinheit der erfindungsgemäßen Maschine und die

Fig·5 ein Schnitt nach der Linie 5-5 in der Fig»4.

Wie allgemein üblich, stehen Algen in ihrer Umgebungs- oder Nährflüssigkeit in einer' Einlassleitung 6 zur Verfügung, die zu einem Tank 7 mit geeigneter Kapazität führt. Unter'gewissen Bedingungen kann es erwünscht sein, der einströmenden Flüssigkeit sofort ein Koagulierungsmittel zuzusetzen, da die Algen besser gehandhabt werden können, wenn sie sich zu Klumpen oder

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Flocken zusammenfügen. In diesem Falle wird die Einlassleitung 6 vorzugsweise mit einer Leitung 8 verbunden, durch die ein geeignetes Koagulierungsmittel eingelassen wird. Im Handel sind viele Koagulierungsmittel erhältlich und allgemein bekannt. Vorzuziehen ist ein Koagulierungsmittel der kationischen-polyelektrolytischen Art.

Das einströmende Material wird an dem einen Ende des Tanks 7 in einer Mischabteilung 9 empfangen» Eine mechanisch angetriebene Mischvorrichtung 11 sichert, dass das einströmende Material weitgehend homogen ist. Aus der Mischkammer .strömt das Material über eine Stauwand 12 hinweg in den Hauptteil des Tanks 7, in dem beiderseits einer oberen Stauwand 16 weitere Rührpaddel 13 und H angeordnet sind. Die beschriebene Anordnung ist nur eine von

en
vielen Anordnung, die zum Fördern der Flockenbildung verwendet werden, und andere Anordnung können in gleichem Maße befriedigend sein.

Mit dieser Anordnung wird bezweckt, die Flockenbildung zu begünstigen, nachdem das Koagulierungsmittel zugesetzt worden ist. Einige Algenarten und einige andere, aus Partikeln bestehenden Materialien benötigen nicht den Zusatz von Koagulierungsmitteln und auch keine Anregung zur Flockenbildung, um weiterbehandelt werden zu können» In diesem Falle kann das Material durch die Einlassrohrleitung 6 direkt in einen Verbindungsdurchlass 17 geleitet werden, der mit einem Drosselschieber 18 versehen ist und mit einer Kammer 19 in Verbindung steht.

Das Material wird aus der Kammer 19 durch ein grobmaschiges Sieb 21 geleitet, um sicher zu gehen, dass nur feines Material, wie Algen oder Algenflocken und die Begleitflüssigkeit weitergeleitet werden. Das Material strömt dann in eine Kammer 22 ein, in der eine perforierte Siebtrommel 23 angeordnet ist. Diese Trommel bildet einen Teil der geschlossenen Schleife eines bandförmigen Siebes 24, wie mit Punkt-Strich-Linien dargestellt. Das bandförmige Sieb kann aus einem G-ewebe mit vorherbestimmten Poren bestehen und ist an den beiden parallelen Seitenkanten verstärkt.

Nach der Erfindung wird das Sieb in der Siebkammer 22 vorzugsweise mit einem faserigen Belag zwischen dem Wasser und den

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Partikeln oder den Algen, In der Fig»IA ist auf der rechten Seite der Einlauf des Siebes 24 in gereinigtem Zustand dargestellt= Das Siebv.wandert dann durch zwei Torrichtungen, in denen das Sieb mit einem faserigen Belag versehen wird·. Das saubere Sieb 24 wandert, in einen, einen Torbelag erzeugenden Abschnitt 27 und um eine perforierte Trommel 28 herum. Die Trommel taucht in einen Bottich 29 ein, der die Fasersuspension aus einem Terteiler 32 erhält, der aus einer Rohrleitung 31 gefüllt wird. Der betreffende Faserbrei kana verschiedenartig sein^ soll jedoch vorzugsweise einem Brei aus Papierabfällen ähneln. Der Bottich 29 enthält ein Faserbad, dessen Pegel reguliert wird. Beispielsweise führt ein Überströmkanal 33 das überschüssige Material zur Speiseleitung 31 zurück., Das Sieb nimmt bei seiner Bewegung um die Trommel 28 herum eine Oberflächenschicht des Faserbreis auf, der am Sieb haften bleibt, wenn die Fasersuspension durch den eingetauchten Teil,des Siebes strömt. Dieser flüssige Teil der Fasersuspension wird durch einen Überströmkanal 34 abgelassen, wobei der Wasserstand in der Trommel 28 von einer Stauwand am überströmkanal reguliert wird_o

Damit das Sieb den Faserbrei gut ,zurückhalten kann, und um sicher zu gehen, dass das Sieb mit einem kompakten faserigen Torbelag versehen wird_r ist im Innenraum der Trommel eine Takuumrohrleitung 35 angeordnet» Ton einer Takuumpumpe 37 wird über die Rohrleitungen 35» 36 in der Trommel ein schwacher Unterdrück erzeugt. In die zur Takuumpumpe führende Rohrleitung ist ein Ablaufbecken 38 eingeschaltet, das das entfernte Wasser aufnimmt und entleert wird, bevor das Wasser die Takuumpumpe 37 erreicht. Aus dem Abschnitt 27 tritt; daher ein Sieb aus, das an der einen Seite mit einem dünnen faserigen Torbelag versehen ist.

Es ist jedoch nicht immer erforderlich, das Sieb mit diesem Torbelag zu versehen. Zuweilen ist die Terwendung einer vorgeformten flächigen Bahn eines faserigen Materials vorzuziehen, beispielsweise aus dünnem Papier. In diesem Falle kann der Abschnitt 27 und dessen zugehörige Bauteile weggelassen werden. Das Sieb 24 wird direkt mit einem vorgeformten flächigen Material 41 belegt, das von einer Torratsrolle 42 abgezogen wird. Diese vorgeformte Papierbahn 41 wird gegen die eine Seite des Siebes

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gedrückt, wenn das Sieb sich, an die Trommel 44 oder 23 anlegt·

In jedem lalle kann in dieser Stufe ein Koagulierungamittel zugesetzt werden besonders dann, wenn am Einlass 8 kein Kogaulierungsmittel eingelassen wird· In diesem Falle tritt das Sieb 24 mit einer Vorbeschichtung oder mit Papierbelag in einen Abschnitt

43 ein und wandert in einer Wanne 46 um die perforierte Trommel

44 herum.

Zum Füllen der Wanne 46 ist in Verteiler 47 für das Koagulierungsmittel vorgesehen, das durch eine Einlassleitung 48 zugeführt wird. Bei der Wandung um die Trommel 44 herum wird der Faservorbelag mit dem Koagulierungsmittel beschichtet« Die Adsorption der Algen am Vorbelag und der Durchbruchswiderstand werden vom Koagulierungsmittelbelag gefördert. Nachdem das Koagulierungsmittel das Sieb durchdrungen hat, wird der überschüllige Teil durch einen Überströmkanal 51 abgelassen und der Einlassleitung zum nochmaligen Gebrauch wieder zugeführt. Um ein Ablösen des Vorbelags zu verhindert, wenn dieser die Wanne verlässt, wird überschüssige Flüssigkeit durch eine Kammer 49 entfernt, die eine Verbindung 52 durch das Ablaufbecken 38 mit der Vakuumpumpe 37 aufweist. Das Sieb 24 mit dem Yoi'belag wird dann über eine geeignete Bewegungsbahn zur Trommel 23 geführt« Bei Verwendung eines vorgeformten Vorbelags 41 ohne einen Koagulierungsmittelbelag, so wird der vorgeformte Belag oder die Auflage direkt von der Bolle 42 zur Oberfläche des Siebes bei dem Zusammentreffen mit der Trommel 23 befördert, so dass der Abschnitt 43 und dessen zugehörige Bauteile weggelassen werden können.

Wandert das Sieb zusammen mit dem Vorbelag in der Kammer um die Trommel 23 herum, so strömen die" umgebenden Partikel gleich den Algen und die begleitende Flüssigkeit in Richtung zum Innenraum der Trommel, da aus dieser Flüssigkeit über einen mit einer Ablaufleitung 57 in Verbindung stehenden Kanal 56 abgelassen wird. Eine Stauwand an der Ablaufweise bestimmt die Höhe des Flüssigkeitspegels in der Trommel 23· Hierbei wird angestrebt, dass die Pertikel oder die Algen vom Vorbelag am Sieb zurückgehalten oder eingeschlossen werden, während die begleitende Flüssigkeit den Vorbelag durchdringt und schließlich durch die Ablaufleitung 57

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abgelassen wird» Wenn das Sieb 24 bei dem Umlauf der Trommel 23 die Abteilung 22 verlässt, so enthält der faserige Vorbelag eingeschlossene Algen und "etwas Flüssigkeit.

Um mindestens einen Seil des Wassers zu entfernen, das aufgrund der Eigenschwere nicht abläuft, wenn das Sieb auf der Trommel 23 nach oben wandert, so wird das Sieb und dessen nasser Vorbelag.mit den eingeschlossenen Algen um eine perforierte Entwässerungstrommel 61 herumgeführt, die in einer abgeschlossenen Kammer 62 gelagert ist, in die durch einen Kanal 63 heiße Luft oder trockener Dampf eingelassen wird. Die Temperatur der Luft oder des Dampfes ist nicht so hoch bemessen, dass eine nachteili~ ge Einwirkung weder auf die Algen, den faserigen Belag oder auf das Sieb erfolgt.

Im Innenräum der Trommel 61 ist eine Vakuumkammer 64 angeordnet, deren Ausgangsleitung 66 sich durch einen Wärmeaustauscher 67 hindurcherstreckt. Die erhöhte Temperatur des durch die Leitung 66 ausströmenden Materials wird plötzlich herabgesetzt von dem kalten Wasser, das durch den Mantel 68 des Wärmeaustauschers fließt, so dass ein Druckabfall und eine Kondensation des Dampfes zu Wasser erfolgte Die abgeführten und abgekühlten Flüssigkeiten und Dämpfe werden in einen Abscheider 69 geleitet_? der am Boden mit einer flüssigkeitsablassleitung 71 und ferner einer zur Vakuumpumpe verlaufenden Luft- und G-as-Auslassleitung 72 versehen ist. Wenn das Sieb um die Trommel 61 herumwandert, so werden die Algen und der Vorbelag teilweise entwässert, wodurch die Wassermenge vermindert wird, die noch verdampft werden muss, um ein stabiles und trockenes Produkt zu erhalten.

Der Erfindung liegt u_ea» die Aufgabe zugrunde, dafür zu sorgen, dass aus der Maschine ein verhältnismäßig trockenes Produkt ausgetragen wird. Obwohl von der Trommel 61 und den zugehörigen Einrichtungen ein großer Teil der Feuchtigkeit entfernt wird, so ist im allgemeinen eine weitere Behandlung -vorzuziehen. Aus diesem Grunde wird das Sieb 24 (Fig.1B) von der Trommel 61 aus in eine Trocknungskammer 76 weitergeleitet. Diese besteht aus einem thermisch und akustisch isolierten Gehäuse, die von dem Sieb unter Führung durch geeignete Mittel über eine gewundene Bewegungsbahn durchwandert wird. Die Kammer 76 ist an

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verschiedenen Stellen mit Verteilern 78 und 79 verseilen, die über Rohrleitungen 81 mit einer Heißluftquelle in Verbindung stehen.

Die in einer Rohrleitung 82 zur Verfügung stehende Luft wird zweifach behandelte Aus der Rohrleitung 82 kann die Luft durch eine Leitung 83 in eine Heizkammer 84 eingelassen werden, in der eine Dampfrohrschlange 86 angeordnet ist, die mit einem Zuführungsrohr 87 und einem Ableitungsrohr 88 verbunden ist. Die Temperatur in der Kamm er 84 wird auf den gewünschten Wert erhöht, so dass die durch die Leitung 83 strömende Luft in erwärmtem Zustand durch eine Leitung 89 abgeführt wird. Die warme Luft wird dann zu einem Gebläse 91 geleitet, das eine Verbindung mit der Leitung 81 aufweist, die mit den Verteilern 78 und 79 für die Kammer 76 verbunden ist.

Die dureh die Leitung 82 einströmende Luft kann auch durch eine Leitung 92 in einen Ofen 93 geleitet werden. Ein im Ofen angeordneter Brenner-94 erhitzt die Luft, die durch ein Rohr 96 in das Gebläse 91 und von diesem in die Kammer 76 geleitet wird_e

Die heiße Luft in der Kammer 76 erwärmt das Material auf dem Sieb 24 und entfernt freigesetzte Feuchtigkeit. Die kühlere feuchte Luft wird aus der Kammer 76 durch Verteiler 97 und einen Auslass 98 abgeführt. Wenn gewünscht, kann im Auslass 98 ein Wärmeaustauscher angeordnet und mit dem Frischlufteinlass 82 verbunden werden, so dass ein Teil der Wärme aus der Abluft zurückgewonnen wird*

Die in der Kammer 76 befindlichen Materialien werden stark erhitzt, und es wird viel Wasser ausgetrieben. Nahe am rechten unteren Teil der Kammer 76 (Fig.1B) trägt das Sieb 24 im Bezirk des Verteilers 78 eine Matte aus einem faserigen Material und Algen, die am Sieb haftet und genügend trocken ist, um ein Zusammenkleben "oder Zusammenbacken nach dem Entfernen vom Sieb zu vermeiden.

Zum Entfernen der mit dem faserigen Material vermischen Partikel oder Algen vom Sieb können verschiedene Mittel benutzt werden. Dies kann keine leichte Aufgabe darstellen, besonders wenn die Algen anfangs schleimig sind. Verschiedene Vorrichtungen arbeiten mit unterschiedlichen Partikeln, wie Algen und

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Algengemische mit unterschiedlichem Erfolg. Mit den meisten Materialien wurden besonders befriedigende Ergebnisse erzielt bei Verwendung einer Dampf strahldüse mit parab'olischem Reflektor zum Entfernen der Matte vom Sieb. Die Dampfstrahldüse oder -pfeife ist eine Vorrichtung, bei der Gas (ζ_βΒο Luft) in einem Strahl mit einer vorherbestimmten Frequenz oder innerhalb eines vorherbestimmten Frequenzbereiches ausströmt. Falls die Spitzenfrequenz 15 kHz übersteigt kanu von Ultraschall gesprochen werden, während bei niedrigeren Frequenzen als ungefähr 15 kHz die Frequenzen als Schallfrequenzen bezeichnet werden können. Ein intermittierender Betrieb der Pfeife, bei dem auf einen Augenblick der Stille ein scharfer Pfeifenstrahl erzeugt wird, ist ziemlich wirksam und setzt den Luftverbrauch herab. Eine ähnliche Wirkung wird erreicht, wenn die Pfeife quer über das' Sieb hin- und hergeführt wird unter Berücksichtigung der Siebbandgeschwindigkeit, so dass das Sieb vollständig bestrichen wird. Diese Luftvibrationen entfernen die Schicht vom Sieb mit einem wesentlichen Grad von Sauberkeit. An dieser Station wird bei weitem der größte Teil des Belags oder der Schicht auf dem Sieb entfernt»

Das durch die Wirkung der Pfeife 101 losgelöste Material fällt in eine Wanne 103 und wird aus dem Gehäuse J6 durch eine Öffnung 104 für eine spätere Verwendung ausgetragen. Das weitgehend unbeschickte Sieb 24 yerlässt gleichfalls das Gehäuse 76 und wandert durch eine Wascheinrichtung 106«, Diese enthält eine Brause 107, die Waschwasser auf das Siebband und in eine Wanne 108 sprüht. Das Abwasser wird durch eine Leitung abgeführt und kann zum Mischtank 9 wieder in Umlauf gesetzt werden, wenn es eine wesentliche Menge Fasermaterial oder Algen enthält. Das die Wascheinrichtung verlassende gereinigte Sieb wird dann direkt zum Vorbeschiehtungsabschnitt 27 geleitet, der in der Figo 1A an der rechten Seite dargestellt ist. Hiernach wiederholt sich die Arbeitsfolge.

Das durch die Öffnung 104 (FigoiB) ausgetragene Produkt wird durch eine Schlusstrocknungseinrichtung 110 geeigneter Ausführung geleitet, vorzugsweise in Form kleiner Teilchen, und wird dann durch einen Kanal 111 ausgetragen. Die in der Trocknungseinrichtung 110 ausgetriebenen Gase und Dämpfe werden von

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einem Gebläse durch ein Rohr 113 abgeführt.

Sollte das Produkt jedoch die Eigenart aufweisen, dass die Abluft feststoffpartikel mitführt, so kann auch eine andere Anordnung getroffen werden, In diesem Falle wird die Abluft aus der Trocknungseinrichtung 110 nicht zum Gebläse 112 geleitet sondern vielmehr in eine Leitung 114» die zu einem Zyklonseparator 116 führt, mit dem' das Gebläse 117 in Verbindung steht· Vom Gebläse 117 geht eine Ausgangsleitung 118 ab. Die im Zyklonseparator 116 zurückgehaltenen 3Pe st st off partikel können durch ein geeignetes Rotationsventil 119 ausgetragen und im eine Leitung 120 geleitet werden. Das Produkt ist in jedem Falle verwendungsfähig ο

Es hat sieh gezeigt, dass beide Bestandteile des Produktes, sowohl die Algen als auch der faserige Vorbelag auf dem Sieb, wertvolle Anteile eines Mahrungsmittels bilden, das sich besonders für Rindvieh und andere Wiederkäuer eignet. Die Anwesenheit der faserigen Vorbeschichtung steht möglichen Verwendungszwecken nicht im Wege, stellt jedoch im Mormalfalle einen wertvollen Zusatz zum Algengehalt dar. Die Kosten des Fasermaterials sind so niedrig, dass das Verfahren wirtschaftlich bleibt, wobei ein beständig erneuertes Filtermittel zur Verfugung steht, das den jeweiligen besonderen Bedingungen angepasst werden kann. Insbesondere können die Algen vom Beförderungssieb in einigermaßen trockenem Zustand abgestreift werden, ohne dass die bei der Handhabung eines klebrigen und gelatineartigen Materials Schwierigkeiten auftreten, die für andere Algengewinnungsverfahren charakteristisch sind.

Die Fig»2 zeigt in etwas schematischer Darstellung einige Abänderungen bei der Einrichtung und dem Verfahren nach der Erfindung, wobei einige Verfeinerungen vorgenommen wurden. Wenn beispielsweise das Sieb 24 aus der Kammer 22 herauswandert und sich von der Trommel 23 entfernt, so wird die vom Sieb aufgrund der .Eigenschwere ablaufende Flüssigkeit von einem flächigen Material 121 aufgefangen, das mit einem Abfluss 122 versehen ist,

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so dt:ss das ablaufen flüssige Material abgeführt oder wieder in JmI auf gesetzt werden kann. Die auch im vorliegenden Falle mit

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einer Heizkammer 62 und mit einer Vakuumkammer 64 ausgestattete Trommel 61 ist mit Ansätzen 123 und 124 -versehen, die den Heizbezirk vergrößern.

Die Trocknungskammer 76 ist mit einer besonderen Pfeifenhalterung versehen, wie aus den Figuren 2 und 3. zu ersehen ist. Mit dem Maschinenrahmen 126 ist bei 127 ein Tragarm 128 verbunden, der von einer Kurvenscheibe 129 angetrieben wird, die mit einer am Tragarm angebrachten Rolle .131. zusammenwirkt. Hilfsführungsrollen 132 sichern, dass die Schwenkbewegungen des Armes bei der !Drehung der Kurvenscheibe in einer Ebene erfolgen. Der Arm trägt die Gaspfeife 101, die mit einem Gas durch einen biegsamen Schlauch versorgt wird. Bei der Schwenkbewegung des Armes unter der Einwirkung der sich drehenden Kurvenscheibe führt die Pfeife eine Bewegung aus, die sich im wesentlichen über die gesamte Breite des Siebes hinweg erstreckt, so dass die unter der Pfeife gelegenen Teile des Siebes und dessen Belag der Einwirkung der Pfeife ausgesetzt sind. Die aus Algen und Pasern bestehende Matte wird auf diese Weise vom Sieb abgestreift.

Da diese Matte vom Sieb in Form von großen Blättern entfernt werden kann, so wird unter diesen Umständen der untere Teil des Gehäuses 76 vorzugsweise mit einer rotierenden und mit biegsamen Paddeln versehenen Walze 133 ausgestattet, die das Entfernen der Matte vom Sieb unterstützen und das Material nach unten in eine Wanne befördern. Ferner können Schlitzmesser 134 und ein rotierender Brecher 136 vorgesehen werden, so dass in den Ausgangskanal 104 nur kleine Stücke des Materials ausgetragen werden. Die in den Ausgangskanal oberhalb des Brechers 136 durch ein Rohr 135 einströmende erhitzte Luft befördert das zerkleinerte Produkt in den Kanal 104 zu den Trocknungs- und Gewinnungsstationen.

Der übrige Teil des in der Fig.2 dargestellten Aufbaus gleicht ungefähr dem Aufbau nach den Figuren 1A und IB, obwohl einige zusätzliche Anordnungen vorgesehen sind, wie Führungswalzen, eine Siebbandspannvorrichtung 137 und dergleichen. Die in der Figo2 dargestellte Einrichtung arbeitet im wesentlichen in der gleichen V/eise wie die in den beiden Figuren 1A und 1B dargestellte Einrichtung«

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Die Figuren 4 und 5 zeigen einige Anordnung in der Einrichtung in ausführlicher Darstellung.

Am Rahmen 126 ist eine Welle 156 befestigt, die sich axial in einem erweiterten Rohr 157 fortsetzt, das am Außenende an einem ortsfesten Teil der Mechanik befestigt ist. Auf der V/elle 156 und auf dem Rohr 157 sind zwei Kettenzahnräder 158, 159 drehbar gelagert, die die perforierte Entwässerungstrommel 61 tragen. Das Kettenzahnrad 158 ruht auf einem Lager 161 an der ortsfesten Welle 156, während das Kettenzahnrad 159 von auf Abstand stehenden Rollen 162, 163 getragen wird, die am ortsfesten Rahmen drehbar angebracht sind. Um die Kettenzahnräder 158, 159 sind Randketten 164, 165 herumgeführt; die in sich geschlossene Bewegungsbahnen bilden und das Sieb 24 tragen. Die Seitenkanten des Siebes sind etwas verbreitert und tragen das Sieb von in Abständen angeordneten Befestigungsstellen an den Ketten aus.

Für den Antrieb der Vorrichtung ist ein Motoruntersetzungsgetriebe 166 mit einem Antriebskettenzahnrad 167,vorgesehen, das mit einer Kette 168 im Eingriff steht, die um ein am Zahnrad 158 befestigtes Kettenzahnrad 169 herumgeführt ist. Das Sieb 24 wird auf diese Weise vorwärtsbewegt. Mit dem axialen Rohr 157 steht die Vakuumkammer 64 in Verbindung, die ferner noch mit dem Innenraum der perforierten Trommel 61 und dem Sieb 24 in Verbindung steht. An allen Rändern der Kammer sich G-I ei tab dichtungen 171 vorgesehen, die von Schraubenfedern 172 gegen die Anlagestellen gedruckt werden, so dass zwischen der ortsfesten Kammer 64 und dem Innenraum der Trommel 61 keine undichten Stellen bestehen. Die Kammer 64 führt zu einem Auslassrohr 66, wie bereits beschrieben, um das herum der Wärmeaustauschermantel 68 angeordnet ist. Hiernach führt das Rohr 66 zum Abscheider 69 und zur Vakuumpumpe 73, wie bereits beschrieben.

In diesem Bezirk liegen die Wandungen der Kammer 62 am oberen Teil des Siebes an, welche Wandungen über die Öffnungen 173 mit dem Dampf- oder Heißluftkanal 63 in Verbindung stehen, wie bereits beschrieben. Der Heizbezirk wird durch die Flügel 123, 124 erweitert, wie aus der Fig·2 zu ersehen ist.

Nachstehend wird ein Beispiel für die Arbeitsweise einer

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kleinen, Versuchsanlage beschrieben» In diese Anlage wird eine verdünnte wässerige Suspension von Algen mit einer Feststoffkonzentration von ungefähr 11-200 mg/l eingelassen, welche Suspension einem Klärbecken für die Behandlung von Abwässern entnommen wird. Die Algenpopulation ist nach Arten heterogen verteilt und besteht vorwiegend aus planktonischen Grünalgen mäßiger Größe, wie Scenedesmus; es liegen jedoch auch Blaugrünalgen in solcher Menge vor, dass die Masse klebrig ist. Eine Flockenbildung wird erzeugt durch einen Zusatz von einem kationischen Polyelektrolyten, wie "Purifloe C31", wobei die Dosierung 2-6 mg/l beträgt.

Das Ausgangsmaterial wird-in die Einrichtung in einer Menge von 22ο680 - 45c36O Liter pro Tag eingelassen. Der Durchmesser der Siebtrommel beträgt 1Q6 cm, während die wirksame Breite des Siebbandes 35»5 cm beträgt. Das Siebband wird mit einer Geschwindigkeit von 2,4 bis 4»5 m/min bewegt«, Das !Filtergewebe besteht aus ASTM 60-250, -UyIin 6-6 (einfaches Gewebe 60x60), Maschemweite 250 Mikron, Fadendurohmesser 160 Mikron", Offenbezirk. 37$·). '.Als Filterhilfe wird ein Papier verwendet, das einem als Handtücher verwendeten Papier entspricht« Das Gewicht der Vorbeschichtung beträgt 25 - 35 g/m aus einem ofentrockenen Material. Der als Hilfsfilter dienende Belag besteht aus einem kationischen Polyelektrolyten, wie "Purifloe C31" in einer. Menge· von 0,000 bis 0,004 Gramm pro_ Gramm der Hilfsfilterschicht. Der Unterschied des Wasserpegels an der Siebtrommel beträgt 10 - 20 cm. Die Menge der suspendierten Feststoffe in dem aus der Einrichtung ausströmenden Materials beträgt 20 - 40 mg/l. Das Gewicht der Algen im trockenen Produkt beträgt 25 - 40$. Das Algen-Papier-Produkt wird in einer Menge von 67,5 bis 225 kg pro Tag erzeugt. Die Einlasstemperatur der Trocknungsluft beträgt 93 - 121⁰O. Die zum Entfernen der Matte benutzte Schallpfeife besteht aus dem Modell "Astrosonics (461) mit einem parabolischen Reflektor, der mit einem Einlassdruck von 1_r75 - 3, 15 kg/cm arbeitet. Der Feuchtigkeitsgehalt des Produktes beträgt 30 - 50°/° (auf Fassbasis). Der Feuchtigkeitsgehalt nach dem Schlusstrocknen beträgt 5 - 10$ (aus Fasspasis).

Patentansprüche

Claims (1)

1. Patent an Sprüche

   Μ» Verfahren zum Gewinnen von Partikeln, beispielsweise von Algen in einer umgebenden Flüssigkeit, die die genannten Partikel enthält, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sieb vorgesehen wird, dass das Sieb mit einem faserigen Material vorbeschiehtet wird, dass die die Partikel enthaltende flüssigkeit durch die Schicht und das Sieb hindurchgeleitet wird, wobei mindestens ein Teil der Partikel von dem faserigen Material abgefangen wird, und dass das Sieb an der Luft vorwärtsbewegt wird, während das genannte Material zusammen mit den abgefangenen Partikeln vom Sieb entfernt wird.

   2e Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Flüssigkeit von dem faserigen Material eingeschlossen wird, und dass ein Teil der eingeschlossenen Flüssigkeit entfernt wird, bevor das genannte Material und die Partikel vom Sieb entfernt werden.

   3· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sieb zu auf einander folgenden Stationen befördert wird, dass das Sieb an einer ersten Station mit einer Vorbeschichtung versehen wird, dass an einer zweiten Station die die Partikel enthaltende Flüssigkeit auf die genannte Schicht aufgebracht wird, dass mindestens ein Teil der Flüssigkeit ohne Partikel aus der genannten Schicht an einer drittem Station entfernt wird, und dass weitere Flüssigkeit mit der die Partikel enthaltenden Schicht an einer vierten Station entfernt wird.

   4ο Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen der Flüssigkeit durch Anwendung von Hitze und Vakuum beschleunigt wird.

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   5. Verfahren nach Anspruch 1, 2, 3, oder 4> dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schicht mit .den genannten Partikeln durch eine Gasströmung entfernt wird.

   6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Gasströmung von einer Dampfstrahlpfeife mit einem konkaven Befle-ktor erzeugt wird und gegen die zu der die Beschichtung tragenden Seite entgegengesetzte Seite des Siebes gerichtet ist.

   7· Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, d§gs die Pfeife in der Nähe der Sehallfrequenzen arbeitet.

   8« Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Pfeife im Ultraschallbefeich arbeitet.

   9* Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das genannte Material zusammen mit den abgefangenen Partikeln vom Sieb in Form einer Matte entfernt wird·

   10· Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Matte nach dem Entfernen vom Sieb zerkleinert wirde

   11» . Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Schicht anfangs aus einer Lage papier besteht.

   12_e Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der genannten Schicht ein Koagulierungsmittel zugesetzt wird, bevor die die Partikel enthaltende Flüssigkeit hindurchgeleitet wird«

   13· Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der die Partikel enthaltenden Flüssigkeit ein Koagulierungsmittel zugesetzt wird, bevor die die Partikel enthaltende flüssigkeit durch tie genannte Schicht

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   hindurchgeleitet wird.

   14o Einrichtung zum Gewinnen von aus Partikeln bestehenden Materialien, gekennzeichnet durch einen Rahmen, durch Mittel am genannten Rahmen zum Lagern und transportieren eines Siebes, durch am genannten Rahmen angeordnete Mittel, die auf das sich vorwärtsbewegende Sieb eine Schicht eines faserigen Materials auftragen, dass am genannten Rahmen Mittel vorgesehen sind, die bewirken, dass die genannte Schicht auf dem Sieb von einer Partikel, beispielsweise Algen enthaltenden Flüssigkeit durchströmt wird, durch am Rahmen vorgesehene Mittel, die einen wesentlichen Anteil der flüssigkeit aus der genannten Shicht entfernen und die Partikel, wie Algen in der Schicht eingeschlossen zurücklassen, und dass am Rahmen Mittel vorgesehen sind, die die genannte Schicht und die Partikel, wie Algen, vom Sieb entfernen^

   15* Einrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Mittel zum Führen des Siebes in einer in sich geschlossenen Schleife.

   16© . Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, gekennzeichnet durch Mittel zum mindestens teilweisen Entwässern der Schicht durch Hitze ο

   17* Einrichtung nach Anspruch 14, 15 oder 16, gekennzeichnet durch Mittel zum mindestens teilweisen Entwässern der Schicht durch Hitze.

   18o Einrichtung nach Anspruch 14, 15 oder 16 oder 17* gekennzeichnet durch Mittel zum mindestens teilweisen Entwässern der Schicht durch ein Vakuum.,

   19o Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 bi1 18, gekennzeichnet durch am Rahmen angeordnete Mittel zum Auswaschen des Siebes, bevor das Sieb mit der Vorbeschichtung versehen wird ο

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   2OtPf Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 - 19» dadurch gekennzeichnet, dass die genannten entfernenden Mittel aus eine gegen das Sieb gerichteten Dampfstrahlpfexfe bestehen,,

   21» Einrichtung nach Anspruch 20,. gekennzeichnet durch Mittel, die die genannte Pfeife über dem Sieb hin- und herbewegen, .

   22· Einrichtung nach einem der Ansprüche 14-21, gekennzeichnet durch Mittel, die die genannte Schicht und die in dieser enthaltenen Partikel oder Algen nach dem Entfernen vom genannten Sieb zerkleinern«

   23· Einrichtung nach e inem der Ansprüche 14 - 22, gekennzeichnet durch Mittel zum Zusetzen eines Koagulierungsmit- ■ tels zu der die Partikel enthaltenden Flüssigkeit, bevor diese durch das genannte Sieb strömt=

   24* Einrichtung nach einem der Ansprüche 14 - 22, gekennzeichnet -durch Mittel, die der genannten Schicht ein Koagullerungsmittel zusetzen, bevor die die Partikel enthaltende Flüssigkeit die genannte Schicht durchdringt»

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