DE2522505A1 - Verfahren und vorrichtung zum entwaessern von schlaemmen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zum entwaessern von schlaemmenInfo
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Description
Leerseite
DIPJ..-1NQ. JOACHIM STRASSE, HANAU DIPL.-INQ. KLAUS QÖRQ, MÜNCHEN
PATENTANWÄLTE 2^22505
♦450 HANAU · RUMKRSTR. if · POSTFACH 793 · TKU: (nilIII) «0803/207 40 · TELI:QRAMME: HANAUPATENT · TELEX: 41B4 7BZ |)al
lOOO MONCI-IKN III) · l/RAFINC/KR STRASSE 31 · TfcU: (rill») 4056 43 · TELEX· 52Ϊ054
<>sl|m
Industrίeberatungs AG 20. Mai 1975
4123 Allschwil, Schweiz S+r/Di " 10 97° A
Verfahren und Vorrichtung zürn Entwässern von Schlämmen
(Zusatz zu Patentanmeldung P 23 51 097.6-25)
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entwässern von Schlämmen gemäß der deutschen
Patentanmeldung P 23 51 097,6-25 mit oder ohne Zugaoe von
Fa I I ungsm i |-te I η unter Verwendung eines endlosen Siebbandes,
auf weicηem der Schlamm ausgebreitet wird und nacheinander
eine So in ζone, eine Saugzone mit geringem Unterdruck und
eine Preßzone durchläuft, wobei das Siebband in der Seihzone weitgehend freihängend geführt ist, in der Saugzone
unterhalb des Siebbandes ein Stützelement und die Preßzone
Im Umlenkbereich des Siebbandes angeordnet ist.
Es ist eine Vielzahl an Kombinationen der verschiedenen
Entwässerungszonen bei der Sch I arnrnentwä sserung bekannt,
wie beispielsweise Seihen und Saugen, Seihen und Pressen, Saugen und Pressen, Seihen und Walken sowie Seihen und Abziehen
mittels eines Kapillarbandes und Prassen, Mittels
dieser Sch I arnmen twä'sserungsvorr ί cn tungen konnte bisher
keine zufriedenstellende Schlammentwässerung erzielt
werden, wobei gleichzeitig dao Siebb^nd möglichst wenig
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/2/J
verschmutzt wurde und somit durch das gerinqfUgig3 Auswaschen
des Bandes wen i q neues Sch I arnmwasser anf'illt,
Oie Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren
sowie eine Vorrichtung zum Entwässern von Schlamm gem'jß
der eingangs genannten Gattung zu schaffen, mit der unter Verwendung einer Vorrichtung kurzer Baulänge und bei
möglichst geringer Verschmutzung des Siebbandes ein hoher Entwässerungsgrad erzielt werden kann.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch, ein Verfahren
sowie e\n-> Vorrichtung, die sich dadurch auszeichnen, daß
dem auf dem Siebband ausgebreiteten Schlamm nach der Preßzone
innerhalb einer vierten Entwäoserungszone, einer
Walkzone, durch eine an sich bekannte Scherbeanspruchung des Schlammkuchens weiteres V/asser entzogen wird. Hierzu
sind nach der Preßzone zur Bewirkung der Scherbeanspruchung im Schlammkuchen innerhalb einer als die vierte Entwässerungszone ausgebildeten Walkzone hintereinander horizontal in
Transportrichtung und vertikal gegeneinander versetzte
Rollen mit zur Transportrichtung quer und horizontal
liegende Achsen angeordnet. Durch diese Scherbeanspruchung
insbesondere nach dem Pressen des Sch I anrimkuchens kann in
besonders vorteilhafter Weise in hohem Grade bis zu einem
TrockenstoffgehaIt von etwa 40 i dem Schlammkuchen Restwasser
entzogen werden, ohne daß dabei eine wesentliche Verschmutzung des die drei vorangegangenen Entwässerungszonen durchlaufenden Siebbandes sowie des zusätzlichen,
ebenfalls zwischen die Rollen geführten Siebbandes erfolgt, da der Sch Iamnkuchen jeweils nach dem Durchlaufen der vorangehenden
Zone gerade die richtige Konsistenz für die darauffolgende Zone hat. In der Seihzone wird der flüssige Schlamm
so ausgebreitet, daß ein luftdichter Abschluß für die Sau-]-zone
erreicht wird; in der Saugzons wird der Schlamm plastisch gemacht, damit er in der Preßzone ohne Nachtei' starkem
Druck zwischen zwei Filterbändern ausgesetzt werden kann;
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in der Preßzone wird der Schlamm so weif entwässert» daß
er den starken Scherbeanspruchungen in der Walkzone ausgesetzt werden kann. Diese Wirkung der Walkzone kann noch
erhöht werden, wenn die Entwässerung in dieser vierten Entwässerungszone bei unterschiedlicher, insbesondere in
Tran sportrichtung zunehmender Scherbeanspruchung in mehreren
Sehr i tten erfο Igt.
Als besonders vorteilhaft hat sich darüber hinaus erwiesen, daß eine noch gesteigerte Entwässerung möglich ist, wenn
während der Entwässerung unter Scherbeanspruchung in bestimmten Abständen innerhalb der vierten Entwässerungszone
unter erneuter Preßwirkung entwässert wird.
Damit in vorteilhafter Weise die Wirkung und das Ausmaß
der Scherbeanspruchung verändert werden kann, können die oberen Rollen und/oder die unteren Rollen quer und/oder
längs zur Transportrichtung in Richtung auf die benachbarten
Rollen verstellbar sein. Dabei können alle in
Transportrichtung aufeinanderfolgenden Rollen verstellbar
sein, so daß gegebenenfalls eine kontinuierlich zunehmende
Scherbeanspruchung erfolgen kann. Damit die Gesamtvorrichtung
zur Entwässerung von Schlämmen trotz der Anfügung einer vierten Entwässerungszone hinsichtlich ihrer Baulänge
möglichst kurz ausgebildet ist, kann die vierte Entwässerungszone unterhalb der Saugzone angeordnet sein.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der beigefügten
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
Die Zeichnung zeigt eine schematische seitliche Übersicht über eine Anlage gemäß der Erfindung.
In der Zeichnung ist eine Übersicht einer bevorzugten Ausführungsform
einer Anlage zur Durchführung des erfindungs-
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gemäßen Verfahrens dargestellt, Dia Anlage besteht aus
vier aufeinanderfolgenden Zonen, einer Seihzone 10,
einer Saugzone 12, einer Preßzone 14 und einer Walkzone
15. Schlamm 16 wird über eine Mischeinrichtung 62 zugeführt.
Die Mischeinrichtung 62 weist einen Antrieb für
eine Mischschnecke auf, die den zugeführten Schlamm 16 mit FlockungshiIfsmi+teIn 68 mischt. An dieser Stelle
sei darauf hingewiesen, daß bei dieser neuen Anlage
ein erheblich geringerer Bedarf an F1ockungshi IfsmitteI η
erforderlich ist als bei herkömmlichen Anlagen.
Der mit FlockungshiIfsmitteI π 68 versetzte Schlamm 16
wird der Seihzone 10 aus der Mischeinrichtung 62 auf ein
endloses Siebband 18 aufgetragen. Das Siebband 18 ist in
diesem Bereich In Bewegungsrichtung leicht ansteigend
angeordnet,
Eine Vorrichtung 32 dient dem Zweck, den Schlamm auf dem Siebband 18 in Breite und Höhe gleichmäßig zu verteilen.
Durch dieses Kalibrieren wird gleichzeitig erreicht, daß das Siebband 18, bevor es die Saugzone 12 erreicht, mit
einer gleichmäßigen Sch IammschIcht geschlossen ist. Für
diesen Zweck kann die Vorrichtung 32 eine V/a I ze sein. Diese Walze 32, die gleichfalls im bestimmten einstellbaren
Abstand zum Siebband angeordnet ist, kann entweder frei drehbar sein oder mit einem Antrieb verbunden sein, der
die Walze 32 in oder gegen die Transportrichtung des Siebbandes 18 drehen läßt, so daß sich ein verbessertes
Verteilen und Auf r>tre t chen des Schlammes 16 auf dem Siebband
18 einstellt. Die Aufstreichvorrichtuna 32 befindet
sich in Transportrichtung nahe am Ende der Seihzone 10.
in der Seihzone 10 wird das Siebband 18 als Seihtuch
benutzt. Das heißt, ein Teil des im Schlamm 16 enthaltenen
Wassers kann allein durch seine eigene Schwerkraft durch das Siebband 18 frei hindurchdringen,
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Ej wird drucklos gearbeitet, d. h, e«; wird wedor
halb des Siebbandes 18 gesaugt noch oborhalb des Schlammes
gedrückt, wenn man von der Wirkung der AufstreichvorrIchtung
32 absieht. Diese Wirkung ist jedoch gering. Das durchtretende Wasser wird von einer Wanne 76 gesammelt und
durch eine Leitung 77 oberhalb eines Sumpfes in die Wanne ge Ie i tet.
Im Bereich der Seihzone IO befindet sich für das Slebband
eine Spannwalze 80, In Transportrichtung schließt sich unmittelbar
an die Seihzone 10 die Saugzone 12 an. Die Saugzone 12 besteht im v/esent I i eben aus einer Saugkammer 26, die
völlig geschlossen ist. Nach oben hin trägt die Saugkammer
2ό ein wasserdurchlässiges Stützelement 22, auf welchem
das Siebband 18 hinweggleitet und hierbei den auf dem
Siebband 18 ausgebreiteten Schlammkuchen hinwegtransportiert
Das Stützelement 22 kann ein Rost oder eine Lochplatte oder ein anderes gee'jnetes ebenes wasserdurchlässiges
ρ Iattenförmiges Element mit beliebig geformten Öffnungen
24 sein. Der Schlammkuchen dichtet die Kammer 26 über den
Öffnungen 24 und den Durchgängen im Siebband 18 ab. Für
eine seitliche Führung und Abdichtung sorgen beiderseits angeordnete elastische Dichtungsbänder, die an seitlichen
Rahmen befestigt sind.
Zum Aufbau eines geringen Unterdrucks ist die Kammer 26
mit mindestens einer seitlichen Öffnung 52 versehen, an
welche sich Saug Ieitungen 54 anschließen. Die Öffnungen
52 befinden sich in erheblichem Abstand von einer unten Defind! ichen Auffangwanne 42. in welcher sich die abgesaugte
Flüssigkeit sammeln kann, ohne daß die Gefahr besteht, daß Flüssigkeit in die Ansaugöffnungen 52 gerät.
Zum Aufbau des Unterdrucks dient eine über eine Leitung 87 angeschlossene nicht dargestellte Saugpumpe.
Das in der Auffangwanne 42 sich ansammelnde, von der Kammer
26 aus dem Schlamm 16 abgesaugte Wasser fließt mit Gefälle
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41
2b225üb
über einen Abfluß 40 in eine Leitung 43, die wiederum bis
unter den Pegel des Sumpfes 56 führt, so daß infolge des in der Kammer 26 herrschenden Unterdrucks stets ein Teil
der Leitung 43, die rohrförmig beispielsweise aus durchsichtigem
Material gestaltet sein kann, durch das aufsteigende Filtrat gefüllt ist. Die Höhe dieses Anstiegs
kann als Maß für die Bestimmung des in der Kammer 26 herrschenden Unterdrucks benutzt werden. Der Pegel im Sumpf
56 wird von einer Überlauföffnung 57 bestimmt.
Die Einzelheiten der sich unmittelbar an die Saugzone
Ί2 anschließenden Preßzone i4 ergeben sich aus dem linken
Tei I der Zeichnung, In der Preßzone 14 wird das Siebband IB um eine wasserundurchlässige AnfriebswaI ze
20 verhältnismäßig großen Durchmessers umgelenkt.
Auf den durch die Seihzone 10 und Saugzone 12 vorentwässerten Schlamm legt sich ein Anpreßband 30 auf, das
am Eingang der Preßzone 14 vor einer Spannwalze 28 in Trans·
porfrichtung zugeführt wird. Das Anpreßband 30 ist wasserdurchlässig,
und es wird im vorliegenden Beispiel über insgesamt drei Walzen 23, 29, 31 geführt und vom Siebband
18 angetrieben. Im vorliegenden Beispiel nimmt eine mittlere Steuerwalze 29 eine fixe Lage ein, und die Achse
der Walze 29 kann als Stürz- und Schwenkachse für die
Spannwalze 28 ausgebildet sein. Der Abstand der Achsen zwischen aen Walzen 28 und 29 ist einstellbar, wodurch
die Spannung des Anpreßbandes 30 einstellbar wird, und über die Verstellung dieser Spannung wird auch
der Anpreßdruck auf die Antriebswalze 20 und damit auf
das Siebband 18 und den zwischen Siebband 18 jnd Anpreßband
30 befindlichen Sch Iammkuchen einstellbar.
Zusätzlich läßt sich die Achse der Spannwalze 28 im Sinne der Pfeile geringfügig in einer von der parallelen
zum Siebband 18 eInsteI'baren Winkelstellung fixieren,
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um auf diese Weise den Schiammkuchen langsam und
allmählich dem Preßvorgang zu unterwerfen.
Per Preßvorgang findet zwischen dem Siebband 18 und dem Anpreßband 30 im Bereich der Antriebswalze 20
Statt, die wasserundurchlässig ist, wodurch die im Schlammkuchen
noch vorhandene Feuchtigkeit durch das Anpreßband hindurchtritt, um von einer Auffangwanne 76 aufgefangen
zu werden.
Wie aus der Zeichnung deutlich hervorgeht, ist der Umschl
i ngungsw i nke I des Anpreßbandes 30 um die Antriebswalze 20 kleiner als der UmschIingungswinkeI des Siebbandes
18 um dieselbe Antriebswalze 20. So ist es in
einfacher Weise möglich, den Schlammkuchen zunächst
vom Siebband 18 und dann erst vom Anpreßband 30 zu lösen.
Innerhalb der Preßzone 14 kann das Anpreßband 30 auf der Rückführungsbahn, beispielsweise zwischen den Walzen 31
und 29, mit einer geeigneten Spülvorrichtung von anhaftenden
Schiamffite?I en befreit werden. Es ist hier darauf
hinzuweisen, daß dieser Spülvorgang mit wenig Wassermengen auskommt bzw. nur sporadisch vorgenommen werden muß, um
eine vollständige Reinigung des Anpreßbandes zu erzielen, da der allmählich stufenweise entwässerte Schlamm nicht
dazu neigt, in die Öffnungen des Anpreßbandes 30 und auch die Öffnungen des Siebbandes 18 einzudringen und hierin
anzuha ften.
In d-jr Preßzone 14 entsteht aus dem Schlammkuchen entweder
ein papierahn Iiches Band 17 oder ein bröckeliges
Schlamm-Materia!, das über ein Siebband 75 leicht abgeführt
werden kann, um es in geeigneter Weise in eine als vierte Entwässerungszone ausgebildete Walkzone 15 zu
fördern.
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Die Walkzone 15 weist längs des Siebbandes 18 eine Vielzahl von RoI I en 78 auf, deren Achsen quer zur Förderrichtung
des Siebbandes 18 angeordnet sind. Die Rollen 78 sind in Transportrichtung horizontal und vertikal derart
zueinander versetzt angeordnet, daß das Siebband 18, welches zwischen den Rollen hindurch geführt ist, während
des Betriebs einen wellenförmigen Verlauf nimmt. Zwischen
die Rollen 78 ist ein weiteres Siebband 75 geführt, welches ebenfalls im Betrieb einen wellenförmigen Verlauf
einnimmt. Dieses Siebband 75 ist vor der Walkzone 15 sowie hinter dieser um Umlenkwalzen 84 herum geführt.
Auch dieses Siebband ist als endloses Siebband ausgeführt*
Nachdem der Schlammkuchen die Preßzone 14 durchlaufen und
sich auf das Siebband 75 abgesetzt hat, wird der Schlammkuchen zusammen mit den beiden Siebbändern 18 und 75
zwischen den Rollen 78 eingepreßt und in einer Wellenbewegung
zwischen diese hindurch gefördert. Dabei wird der Schlammkuchen nach der Druckbeanspruchung einer Scherbeanspruchung
ausgesetzt und durchgewalkt, wodurch eine
weitere Entwässerung des Schlammkuchens erfolgt· Das
Siebband 75 wird infolge der Reibung durch das Siebband 18 mitgenommen, so daß sich ein eigener Antrieb des Siebbandes
75 ebenso wie beim Anpr&ßband 30 erübrigt. Das in der Walkzone 15 entzogene Wasser tropft unmittelbar in die Auffangwanne
76, die integrierter Bestandteil der Gesarntvorr i chtung
Ist, wodurch die mit einem Gehäuse 86 umgebene Gesamtvorrichtung an Jedem beliebigen Ort als kompakte Baueinheit
aufgestellt werden kann. Nach dem Durchlaufen der Walkzone 15 hebt sich der Schlammkuchen von der Umlenkwalze
84 ab und legt sich auf ein Transportband 88, mit dem der optimal entwässerte Schlammkuchen abgeführt wird.
Damit der Grad der Scherbeanspruchung einstellbar ist,
können die Rollen 78 in vertikaler und horizontaler Richtung verstellbar ausgebildet sein. Insbesondere kann
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aber die Walkzone 15 in zwei oder mehr einzelne Stufen
unterteilt sein, wobei die vertikale Versetzung der Rolle
in der ersten Stufe geringer ist als in der zweiten Stufe wodurch in der zweiten Stufe eine größere Scherbeanspruchung
erfolgt als in der ersten Stufe. Am Ende der jeweiligen
Stufen können die Rollen direkt aufeinander ..e^e,,, :,-daß
nach der Scherbeanspruchung der Schlammkuchen durch
eine Druckbeanspruchung wieder zusammengepreßt wird.
Das Siebband 18 wird schließ.ich hinter der Steuerwalze
79 zur anfänglichen Spannwalze 80 geführt, und hinter dieser Walze 80 beginnt das Siebband 10 aufs neue einen
Kreislauf, der für einen kontinuierlichen Betrieb erforderl
i cn i st.
Die Walkzone 15 kann auch als gesonderte Einheit mit eigenem Antrieb ausgebildet werden, die sich a I ο Zusatzeinrichtung
mit beliebigen anderen Sch Iammentwässerungsmaschinen
kombinieren läßt.
Die wesentlichen Vorteile der vorliegenden Erfindung sind »n der Kombination von vier aufeinanderfolgenden Stufen
zu sehen, die alle vier mit wenig Aufwand, vor allen Dingen mit wenig Aufwand an FIockungshI IfsmitteI η und
an Energie, eine allmähliche optimale Entwässerung herbeiführen, wobei das Fi Itratwasser und auch alle drei
Filterbänder wenig verschmutzt werden.
R098 43/0998
Claims (1)
- Patentansprüche ;Verfahren zum künstlichen Entwässern von Schlamm gemä'3 Patentanmeldung P 23 51 097.6-25 mit oder ohne Zugabe von Fällungsmitteln unter Verwendung eines endlosen Siebbandes,, auf welchem der Schlamm ausgebreitet wird und nacheinander eine Seihzone, eine Saugzone mit geringem Unterdruck und eine Preßzone durchläuft, dadurch gekennzeichnet daß, dem auf dem Siebband (18) ausgebreiteten Schlamm (16) nach der Preßzone innerhalb einer vierten Entwässerungszone,, einer Walkzone (15), in an sich bekannter V/eise durch eine Scherbeanspruchung des Schtammkuchens weiteres Wasser entzogen wird.Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzei chnet, daß die Entwässerung bei unterschiedlicher, insbesondere in Transportrichtung zunehmender Scherbeanspruchung in mehreren Schrittenerfol9+· 6098/^/099R?5225üb3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der vierten Entwässerungszone der Schlammkuchen nach einem bestimmten ScherbeanspruchunqsabI auf gepreßt wird,4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Sch I amrnkuchen in Transportrichtung in einer Wellenbewegung geführt v/ird,5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4 mit einem endlosen Siebband, welches zumindest die drei Entwässerungszonen durchläuft, wobei in der Seihzone das Siebband weitgehend frei hängend geführt ist, in der Saugzone unterhalb des Siebbandes ein Stützelement und die Preßzone im Umlenkbereich des Siebbandes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Preßzone (14) zur Bewirkung der Scherbeanspruchung im Schlammkuchen innerhalb einer als die vierte Entwässerungszone ausgebildeten V/alkzone hintereinander horizontal in Transportrichtung und vertikal gegeneinander versetzte Rollen mit zur Transportrichtung quer und horizontal liegenden Achsen angeordnet sind.6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzei chnet, daß zwischen die RoIlen verlaufend sowohl dds Siebband (18) als auch ein zusätzliches um mindestens je eine Endrolle (84) umgelenktes Siebband (75) geführt ist.7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das zusätzliche Siebband (75) ohne eigenen Antrieb mitgezogen wird.-c-6098/.3/09982Β225058. Vorricntung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis7, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen RoI I en und/oder die unteren RoI len quer und/oder längs zur Transportrichtung in Richtung auf die benachbarten Rollen verstellbar sind,9, Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollen (78) in mindestens zwei Blöcken gemeinsam verstellbar sind.10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e -k e η η ζ e i c h η e t , daß am Ende des jeweiligen Rollenblocks die Rollen (78) gegeneinanderdrückend angeordnet s i nd,11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die vierte Entwässerungszone (15) unterhalb der Saugzone angeordnet ist.12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bisii, dadurch gekennzeichnet, daß eine gemeinsame Auffangwanne (76) das in allen vier Entwässerungszonen (10, 12, 14 und 15) entzogene V/asser auffängt.13. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e kennzei chnet, daß das in der vierten Entwässerungszone (15) entzogene Wasser unmittelbar und das in der Seih- bzw. Saugzone (10 bzw. 12) entzogene Wasser über Rohrleitungen (43 und 77) in die Auffangwanne fließt.14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gek e η η ζ e I c h η e t , daß der Abfluß (57) der Auffangwanne (76) derart hoch angeordnet ist. daß in der Wanne (76) ein bestimmtes Wasserniveau gehalten wird.609843/0998 _ d _15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daßdie das in der Saugzone (12) entzogene Wasser abführende Rohrleitung (43) in das in der Auffangwanne (76) stehende Wasser hineinragt und die das in der Seihzone (!0) entzogene Wasser führende Rohrleitung (77) oberhalb des Wasserniveaus in die Auffangwanne (76) mündet.16. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5b i s 1 5 , dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Vorrichtung als transportable und jederorts aufstellbare Einheit (86) ausgebildet ist, in die die Auffangwanne (76) integriert ist.17. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Walkzone (15) als gesonderte Einrichtung mit eigenem Antrieb ausgebildet ist.
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