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Vorrichtung und Verfahran zur Schnellabscidung der festen
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Eastandteile aus einem aus festen und flüssigen Bastandteilen zusammengesetzten
Gemisch Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Schmellabscheidung
der festen Bestandteile aus einem aus festen undflüssigen Bestandteilen zusammengesetzten
Gemisch.
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Bisher sind viele verschiedene Arten von Abscheidevorrichtungen bekannt,
mit deren Hilfe Festkörperchen aus verschiedenen Ärton von aus flüssigen und festen
Bestandtailen zusammengesetzten Gemischen, Suspensionen aus Festkörperchen in Flüssigkeiten
und anderen Zusammensetzungen, die aus einer Füssigkeit mit verschiedenen Arten
von darin suspendierten Materialien bestehen, abscheidbar sind.
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Eine derartige Abscheidevorrichtung als als 11Lamellen-Separator"
bezeichnet. Die Lamellen-Separatoren weisen verschiedene Arten von Leitblechen und
Strömungsabläufen auf, um aus
dem zu verarbeitenden Gemisch aus
Flüssigkeit und Festkörperchen die Festkörperchen abzuscheiden und abzulagern. Es
besteht jedoch das Bedürfnis, in diesen Separatore-a die Abscheidemengen und die
Effektivität der Strömung zu verbessern.
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Es ist daher Ziel und Zweck der Erfindung, eine in diesem Sinne konstruiante,
schnell arbeitende Abscheidevorrichtung für eine wirkeame Verarbeitung von Gemischen
aus Flüssigkeiten und Festkörperchen zu schaffen, um aus dem Gemisch die Festkörperchen
wirksam abzuscheiden und sie zu ihrer Beseitigung zu sameln.
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Darüber hinaus ist es Ziel und Zweck der Erfindung, eine aus mehreren
Abscheidemoduln zusammengesetzte Schnellabs richeung zu schaffen, deren äade inehrra
in vertikaler Richtung übereinander in Abstand angeordnete Abscheidekammern aufweist,
wobei diese Kammern jeweils Einrichtungen aufweisen, die für das abzuschaidende
Gemisch eine Strömung erzeugen, die anfänglich durch die zuunterst liegende Abscheidekaxmer
in die in vertikaler richtung darüberliegende Zwischenkammer und von dort in die
nächstflogende, in vertikaler Richtung darüberliegende und zuletzt in die im Bchälter
angeordnete oberste Kammer strömt, um hieraus schließlich die Flüssigkeit abzuführen.
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Esd ist weitarhin Ziel und Zweck der Erfindung, geringe Kosten verursaokanda
und dannoch wirksame Abscheidemoduln zur Verwendung in Abscheidevorrichtungen bzw.
Kläranlagen zu schaffen, Von denan jeder eine große Anzchl von in vertikaler Richtung
amgecrdcrdneten kurzen Abscheidebereichen aufweist und wobei in der Vorrichtung
jede gewünschte Anzahl von Abscheidemoduln verwendet werden kann, die von einem
gewöhnlich eingedickten Gemisch aus Flüssigkeit und Festkörperchen durchströmt werden,
um schließlich die flüssigen Bestandteile aus dem Gemisch zu trannen und die auf
diese Weise abgeschiedenen festen Materialbestandteile abla-gern zu können.
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Außerdem ist es Ziel und Zweck der Erfindung, eine Abscheidevorrichtung
mit in vertikaler Richtung fluchtenden bzw. ausgerichteten Abscheidekammern zu schaffen,
bei denen die Strömung seitlich (horizontal) nach innen und nach unten durch eine
Vielzahl vor. übereinandergeschichteten Leitblechen verläuft und wobei sich die
abgeschiedenen Festkörperchen an den Leitblechen absetzen und zu einem offenen,
mittig angeordneten Bereich in Modul nach unten rutschen. Benachbarte, im Modul
angeordnete Kammern weisen in den zuunterst angeordneten Leitblechen kleine Öffnungen
auf, vor denen sich die abgeschiedenen Festkörperchen sammeln und durch die sie
in einem offenen, mittig angeordneten Bereich des Moduls nach unten entfernt werden.
Es ist fernerhin beadsichtigt, eine Sammel- und Verteileinrichtung für ein zu verarbeitendes
eingedicktes Gemisch aus Festkörperchen und Flüssigkeit zu schaffen. Darüber hinaus
soll eine Einrichtung zur abschließenden Verdichtung der in dem efr-gedickten Gemisch
aus Flüssigkeit und Festkörperchen enthaltenen Festkörperchen sowie ein in der Verdichtungs-Absheide-Kam:er
angeordneter besonderer Verdichtungskolben geschaffen werden. Schließlich sollen
in der Verdichtungskammer Einrichtungen vorgesehen sein, mit deren Hilfe die Festkörperchen
von dem in der Verdichtungskammer angeordneten Verdichtungskolben gelöst und gesammelt
werden körnnen. Die zu schaffende Abscheidevorrichtung soll wirksam, robust und
unabhängig ausgebildet sein und mit einen Minimum an Wartung betrieben werden können,
wobei möglichst alle Festkörperchen aus dem zu verarbeitenden Gemisch aus Flüssigkeit
und Festkörperchen autoatisch ab0--cschieden werden sollen.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile ergeben sich aus nachfolgender
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie aus der in der
Anlage beigefügten Zeichnung. Hierbei zeigen: Fig. 1 eine Seitenansicht der Abschaidevorrichtung
gemäß der Erfindung mit den hiermit verbundenen zugehörigen Einrichtungen; Fig.
2 einen Vertikalschnitt durch einen Modul zur Trennung
von Flüssigkeiten
und Festkörperchen in vergroßerter Darstellung; Fig. 3 eine Seiten-Teilansicht des
oberen Endes des Moduls gemäß Fig. 2; Fig. 4 einen Teilschnitt nach Linie 4 - 4
in Fig. 2; Fig. 5 einen Teilschnitt durch eine Abscheidekammer nach Linie 5 - 5
in Fig. 2, in vergrößerter Darstellung; Fig. 6 eine Einzelheit der rechten Seite
des Moduls gemäß Fig. 2; Fig. 7 eine Teilansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in
Vergrößerung, wobei insbesondere die unterhalb der Abscheidemoduln gemäß Fig. 1
angeordneten Sammel- und Verteileinrichtungen dargestellt sind; Fig. 8 eine Teilansicht
der linken Seite der Vorrichtung gemaß Fig. 7; Fig. 9 einen Schnitt nach Linie 9
- 9 in Fig. 1 in vergrößerter Darstellung und Fig. 10 einen Teilschnitt nach Linie
10 - 10 in Fig. 9.
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Bei Bezugnahme auf einander entsprechende, in verschiedenen Figuren
der Zeichnung dargestellte und in nachfolgender Erläuterung erwähnte Elemente werden
zur Erleichterung bzw. zur Ermöglichung fles Vergleichs dieser Elemente entsprechende
Bezugsziffern verwendet.
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Fig. 1 zeigt eine Abscheidevorrichtung bzw. eine Kläranlage 10.
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Die Abschoidevorrich@ung 10 umfaßt mehrere in geeigneter Weise an
eine, Rahmen 14 angeordnete Abscheideeinheiten bzw. Abscheidamoduln 12 die nachfolgend
der Einfachheit halter mit 1Noduln?:12 bezeichnet werden. Der Rahmen 14 trägt ferner
eine mit Auslaßöffungen 18 einer Vielzahl von Moduln 12 verbundene Samneleirrichtung
16, die zur Aufnahme eines aus den Moduln 12 austretenden, eingedickten Gemischs
aus Flüssigkeit und Festkörterchen bestimmt ist. Die Qamameleinrichtung 16 ist mit
einer darirnter angeordneten und das aus der Sammeleinrichtung 16 austretende eingedickte
Gemisch aus Flüssigkeit und Festkörperchen aufnehmenden Verteileinrichtung 20 verbunden.
Zwei
einzelne Verdichtungseinrichtungen 22 sind jeweils mit an
entgegengesetzt angeordneten Teilen der Verteileinricdhtung 20 ausgebildeten einzelnen
und alternierenden Auslaßöffnungen oder Auslässen verbunden, um abwechselnd das
aus der Verteileinrichtung 20 austretende eingedickte Gemisch aus Flüssigkeit und
Festkörperchen aufzunehmen und schließlich die Flüssigkeit aus dem eingedickten
Gemisch abzuscheiden und die verdichteten Festkörperchen zuletzt aus diesem zu entfernen,
was nachfolgend noch eingehender beschrieben werden soll.
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Die Abscheidevorrichtung 10 umfaßt normalerweise eine Vielzahl von
seitlich anstoßcnden bzw. anliegenden Moduln 12. Jeder dieser Moduln 12 umfaßt einen
langgestreckten, aus einer Seitenwand 30 und End- oder Randwänden bzw. Seitenwäden
34 und 36 gabildeten Behälter. Die Seitenwände 34 und 36 sind in geeigneter Weise,
etwa durch Schweißen, an der Seitenwand 30 in der ursprünglichen Anordnung der Modulbestandteile
angebracht.
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Der Behälter weist einen an seiner Seitenwand 30 am oberen Ende des
Moduls oder in der Nähe desselben ausgebildeten geeignsten Einlaß 38 auf. Der Behälter
wird, wie nachfolgend beschrieben, ergänzt.
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In deden de Moduln 12 ist eine Vielzahl von in vertikaler Richtung
in abstand angeordneten, L ailgeineinen V-förmigen Abscheidekammern ausgebildet,
etwa durch Bodenwände 40 in einer zuunterst liegenden Kammer 42 und durch V-förmige
zusammenhängende Bedenwände 40A in einer direkt über der zuunterst liegenden Kammer
42. Eine Vielzahl dieser Kammern 42, 42, 423 usw. ist in vertikaler Richtung in
Abstand voneinander aufgeschichtet oder übereionander im Modul 12 angeordnet und
schließt mit der zuoberst liegenden kammer 423 im Medul 12 ab, wie Fig. 2 zeigt.
Bei jeder diese Kammern, mit Ausnahme der zuunterst 1iegenden Kammer 42, sind die
Bcdenwände Jeweils in geeigneter Weise miteinander und mit der Seitenwand 30 verbunden,
um im Mittelbereich des Moduls 12 einen Scheitel bzw. eine Spitze zu bilden.
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Die Durchströniung des Moduls 12 von einem Gemisch aus Flüssigkeit
und Festkörperchen wird in geeigneter Weise kontrolliert.
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Das vorn Modul 12 zu verarbeitende Gemisch wird zur Einbringung des
Materials in den Modul 12 unter entsprechenden Druck gesetzt, wobei es den modul
12 in vertikaler Richtung von unten nach oben schrittweise kontrolliert durchströmt.
Folglich ist/ sind der/die Einlaß/Einlässe 38 mit einem geeigneten Leitkanal 39
verbunden. Der Leitkanal 39 ist zwischen einer der Seitenwände 34 und 36 und den
Führungsblechen 44 ausgebildet, wobei letztere in Jedem der Moduln 12 vorgesehen
sind. Der Leitkanal 39 verläuft zwischen den Seitenwänden oder zwischen mit geringem
Abstand von Jeder Seitenwand des Mcduls 12 angeordneten Blechen in vertikaler Richtung,
wobei das aus Flüssigkeit und Festkörperchen gebildete Gemisch entlang der in Fig.
2 angedeuteten ziege nach unten in die zuunterst liegende Kammer 42 strömt, um dort
in seitlicher Richtung einwärts und nach unten zu fließen. In der zuunterst liegenden
Kammer 42 ist eine Vielzahl von Leitblechen bzw. Leitelementen 46 angeordnet, wobei
die Leitbleche 40 mit ihren oberen, außen liegenden Enden mit Abstand vor den benachbarten
Seitenwänden 34 oder 36 erdigen und rnit Ihren unteren, innen liegenden Enden mit
Abstand vor einem offenen, mittig angeordneten, in vertikaler Richtung des Moduls
12 verlaufenden Rereich 48 endigen. Wann der Modul 12 mit einem Gemisch aus Flüssigkeit
und Festkörperchen gefüllt ist, fließt das Gemisch somit jeweils in in vertikaler
Richtung dünnen Schichten über die einzelnen Leitbleche 46 in die zuunterst liegende
Kammer 42. Die im Gemisch susperdierten ode mitgeführten festen Bestandteile weisen
somit zu den Leitblechen 46 nur einen relativ geringen Abstand auf, weshalb sie
sich fiez-zenls an der Oberseite der Leitbleche 46 zu sammeln beginnen. Die feston
Bestandteile bewegen sich infolge ihrer Schwerkraft und infolge der Strömung des
FlUssigkeits-Festkörper-Gemischs durch die Vorrichtung hindurch und sinken aus dem
Gemisch auf die Leitbleche 46 ab, rutschen in der Vorrichtung langsam nach unten
und nach innen und fallen schließlich in der Vorrichtung in deren offenen, mittig
angeordneten Bereich 48 vertikal nach unten, wo sie sich nahe der
Auslaßöffnung
18 des Moduls 12 ansammeln.
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Fig. 2 zeigt einen von der zuunterst liegenden Kammer 42 aus verlaufenden
Entleerungskanal 50, der zwischen der Bodenwand 40A der Zwischenkammer 42A und einer
an jeder Seite der Kammer 42 von dieser aus nach oben und nach außen verlaufernen
Führungsplatte 52 ausgebildet ist. Die Platte 52 verläuft in Richtung des offenen,
mittig angeordneten Bereichs 48 des Moduls 12. Ihr inneres Ende weist Jedoch gegenüber
dem Bereich. 48 einen Abstand auf. Die Platte 52 und eine mit dem Außenende der
Bodenwand 40A verbundene Platte 54 verlaufen als ein Leetkanal 43 in der Vorrichtung
nach oben, wo sie mit einem Kanal 55 verbunden sind, der zwischen einer Seite der
Platte 54 und einer benachbarten Platte 56 an einer Verteilerkappenzone 58 im Modul
12 nahe des oberen Endes des Moduls 12 ausgebildet ist. Dann fließt das Gemisch
aus Flüssigkeit und Festkörperchen im Modul/nach unten und In seitlicher Richtung
nach innen und nach unten in die Zwischenkammer 42 zwischen eine Vielzahl von in
dieser übereirander angeordneten, den LeiCblech.en 46 ähnlichen Leitblechen, auf
denen sich weitere Festkörperchen ablagern und von deren die Festkörperchen schließlich
schrittweise zum Mittelbereich der Abscheidevorrichtun hin abgleiten.
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Zur Stapelung und zur Verteilung einer Vielzahl von Leitablechen in
den verschiedenen Abscheidekammern im Abscheidemodul bzw.
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Modul @eisen diese Lsitbleche an jedem Rand nach oben und nach a3en
geneigte Seitenwande 47 auf, wobei die Leitbleche in Abstand übereinandergeschichtet
oder verschachtelt sind.
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Die Innenkanten der Leitbleche stoßen gegen eine/ein vertikal angeordnete(s),
zwischen der Unterseite der Platte 52 und der Oberseite der Bodenwand 40 des Moduls
12 verlaufende(s) Führungs- oder Halteleiste bzw. Halteblech 62. Diese Haltebleche
62 stellen scrnit eine Begrenzung für die Positionen der Leitbleche 46 dar und tragen
mit dazu bei, daß die inneren und äußeren Enden letzterer beim Ubereinanderschichten
in vertikaler Richtung fluchten.
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Bei der Herstellung eines der erfindungsgemäßen Moduln 12 werden alle
Metallplatten, die die verschiedenen vertikal verteilten Abschnitte des Moduls 12
miteinander verbindenden Leitungskanäle zur Aufnahme einer kontrollierten Strömung
odew des durch den Modul 12 hindurchgeführten Gemischs, etwa die Blech Platten 44,52,54,58,68
usw.,an einem Rand mit einer Seite der Platte 30 des Moduls 12 verschweißt, während
die Seitenplatten 34 und 36 gleichfalls mit dieser Platte verschweißt werden. Alle
diese Platten weisen natürlich die gleiche Breite auf. Ferner sind alle verschiedenen
einzelnen Leitbleche 46, die zur Bildung der verschiedenen Leitblechstapel in den
verschiedenen Abschnitten verwendet werden, in Form eines Stapels Jeweils lose übereinanderangeordnet
und stoßen mit ihren Innenrändern gegen die in Gebrauchslage, also zwischen der
Bodenplatte 40 und der Platte 52, angeordneten Haltebleche 62. Alle Platten 40,
52, 40A usw. werden auch mit einem Rand an den Seitenwänden 30 angeschweißt und
erstrecken sich hiervcr üer die Breite der Platten 44 usw. . NormalenTeSse sind
die Leitbleche oder Platten 46 mit Flanschen bzw. Abs+andsblechsn 47 versehen, die
von den Leitblechen 46 aus mit sehr kleinem Winkel nach außen geneigt sind, so daß
die einzelnen Leitbleche an den oberen Enden der Flansche 47 am darunterlieegencien
Leitblech 46 gehaltert sind. Die Leitbleche 46 weisen die Breite der Platten 40
auf usw. . An der gegenüberliegenden Seite des Moduls 12 ist eine Gummiplatte oder
irgendeine andere elastische Dichtungsplatte 32 angeordnet.
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Der Modul 12 kann aber auch von einer in geeigneter Weise an diesem
angebrachten Metallplatte 32 geschlossen und abgedichtet sein. Nach Anbringung der
Platte 32 an der gegenüberliegenden Seite des Moduls 12 ist letzterer gebrauchsfertig,
so daß er mit Hilfe irgendwelcher bekannter Befestigungsmittel, etwa Schraubenbolzen
41 od. dgl., an einem benachbarten Modul 12 anbringbar ist. Zu dieser Zeit sind
die Flansche 47 der Leitbleche 46 zusanunengedrückt oder im wesentlichen senkrecht
zu den Leitblechen 46 hin verschoben, wobei die Flansche 47 in vertikaler Richtung
verlaufen und der Modul 12 zum benachbarten Modul hin abgedichtet ist.
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Während der Anbringung eines Endmoduls 12A an der übrigen Modulgruppe
wird gemäß Fig. 7 eine Frontplatte 304 verwendet, an der alle inneren Bodenplatten,
Leitungskanalplatten, Abstandshalter und Randplatten angebracht sind. In diesem
Falle wurde eine derartige Frontplatte 30A an der rechten Seite des Moduls liegen,
während die anderen Moduln Tragplatten 30 aufweisen, die an der linken Frontplatte
dr Moduln angeordnet sind. Vorzugsweise sind zwischen den benachbarten offenen Flächen
zweier aneinanderstoßender Moduln Dichtungsplatten 32Ä u1d 32B angeordnet, wobei
zwischen zwei benachbarten Moduln und zwischen den beiden in der Anordnung vorgesehenen
Dichtungsplatten darüber hinaus eine Trennplatte 33 angeordnet ist. Die Platten
32A und 32B können jedoch auch Metallplatten sein, die gegeberenfalls separate geschlossene
Moduln bilden können.
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Dann wird zur Bildung der erfindungsgemäßen Arbeitseinheit bzw. Betriebseinheit
die gesamte Anordnung miteinander verschraubt, wie vorstehend erläutert wurde.
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Der Zusazmenbau der Moduln zu einer Betriebseinheit trägt mit azu
bei, daß die zwischen der Dichtungs- oder Frontplatte und der Frontplatte 30 der
einzelnen Moduln angeordneten, übereinardergeschichteten Leitbleche effektiv gehaltert
sind.
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Dis ;l=-tUn 32 dichten die Moduln derart ab, daß sie Jeweils separate
wasserdichte Behälter bilden. Es kann jede geeignete Anzahl von Moduln vergesenen
werden, um durch diese ein Gemisch parallel hindurchströmen zu lassen.
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Fig. 4 zeigt deutlich, daß die Bodonplatten 40A der Kammer 42A mehrere
kleine, in seitlicher Richtung verteilt angeordnste e Löcher 64 aui%:eist. Diese
Löcher 64 können ziemlich klein sein, d. h. sie können einen Durchmesser von etwa
6,33 bis 9,53 mm (1/4 bis 3/8 inch) aufweisen. Sie sind an oder Alle der Spitze
(apex) der Bodenwand 40A für die in den offenen, mittig angeordneten Bereich 48
des Moduls 12 hinunterrutachanden Fstkörperchen ausgebildet, so daß letztere durch
die Löcher 64 in den unteren Teil der Abscheidevorrichtung fallen und aus dem Modul
12 entfernt werden können.
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Die Strömung des zu verarbeitenden Gemischs aus Flüssigkeit und Festkörperchen
weist den gleichen Strömungsverlauf auf, die vorstehend beschrieben, und zwar von
der Kammer 40A durch die nächstfolgende, vertikal darüberliegende Kammer 42B und
von dort schrittweise durch die Vorrichtung nach oben durch alle Kammern, wie Fig.
2 zeigt. Natürlich wird das zu verarbeitende Gemisch hinsichtlich der darin suspendierten
oder mitgeführten Festkörperchen normalerweise zunehmend sauberer.
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Schließlich gelangt die Flüssigkeit in das Kopfteil des Moduls 12
und kann beispielsweise über einen im oberen Teil des Moduls 12 ausgebildeten Auslaß
66 zur Weiterverarbeitung oder Entleerung in beliebiger Weise abgeführt werden.
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Der fortgesetzte Durchfluß des zu verarbeitenden Materials wird von
Platten und Leitungskanälen kontrolliert bzw. gesteuert, die den bereits beschriebenen
Einrichtungen zur Kontrolle der Strömung zwischen der zuunterst liegenden Kammer
42 und der nächstfolgenden oder vetikal darüber angeordneten Kammer 42A ähnlich
sind, wobei ein Gemisch aus Flüssigkeit und Festkörperchen kontinuierlich zwischen
in vertikaler Richtung nahe aneinanderliegenden Niederschlagsleitblechen durch die
Vorrichtung nach unten und nach innen strömen kann. In Jedem Abschnitt dar Vorrichtung
ist eine Vielzahl dieser Leitbleche vorgeschen, Die Verteilerkappe 58 weist eine
am Mittelteil des Moduls 12 vorgesschene ausgedehnte Platte 68 auf, die mit einem
unteren Teil der Verteilerkappe 58 in Verbindung steht, um durch die in vertikaler
Richtung obersten Kammern hindurch einen kontrollierten Strömungsweg zu bilden.
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Die Kamnern 42, 42A, 423 usw. weisen in seitlicher (horizontaler)
Richtun gdes Meduls 12 symmetrisch zur vertikalen Mittelachse des Moduls 12 eine
zunehmend kürzer werdende Länge auf, wie e aus Fig. 2 zu ersehen ist.
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Gemäß Fig. 7 steht die Sammeleinrich5tung 16 mit einer Vielzahl von
Moduln 12 in Verbindung. Die aus jedem Modul 12
entleerten festen
Bestandteile weisen selbstverständlich kleine Flüssigkeitsmengen auf. Ein derartiges
relativ konzentriertes Gemisch aus flüssigen und festen Bestandteilen gelangt über
zwei in seitlicher Richtung nach innen und nach unten geneigte Führungs- oder Absetzplatten
70 in die Sammeleinrichtung 16 hinein. Dann rutscht es über zwei nach außen und
nach unten geneigt angeordnete Absetzplatten 72, wodurch sich ein weiterer Teil
der Festkörperchen aus dem zu verarbeitenden Gemisch absetzen kann und die Flüssigkeits-Festkörperchen-Trennwirkung
der Vorrichtung unterstützt wird. Vom unteren Ende der Sammeleinrichtung 16 gelangt
das Gemisch dann in die Verteileinrichtung 20. In der Verteileinrichtung 20 ist
eine in deren Längsrichtung verlaufende FUhrungsplatte 74 angeordnet. Die Führungsplatte
74 ist an einer dreh- bzw. schwenkbar an der Verteileinrichtung 20 angeordneten
Tragwelle 76 gelagert. Die Tragwelle 76 ragt über die Verteileinrichtung 20 hinaus
und ist mit einem im wesentlichen in radialer Richtung abstehenden Kurbelarm 78
versehen. Die Tragwelle 76 kann in der Verteileinrichtung 20 längs eines Bogens
gedreht bzw. geschwenkt werden, um die Führungsplatte 74 aus einer nach oben gerichteten,
seitlich nach außen geneigten Stellung, wobei sie mit einer Seitenwand der Verteileinrichtung
20 in Wirkverbindiing steht, in eine entgegengesetzte Stellung zu bewegen, wobei
sie die entgegengesetzte Seitenwand der Verteileinrichtung berührt, um das zu verarbeitende,
aus flüssigen und festen Bestandteilen zusammengesetzte Gemisch in eine von zwei
in den unteren Seitenwänden der Verteileinrichtung 20 ausgebildete Auslaßöffnungen
80 einzuführen.
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Die Führungsplatte 74 ist mit Hilfe eines geeigneten Druckzylinders
82 dreh- bzw. schwenkbar. Der Druckzylinder 82 ist einerseits an einem Teil des
Rahmens 14 und andererseits an der Verteileinrichtung 20 schwenkbar angelenkt, so
daß eine vom Druckzylinder 82 wegstehende Kolbenstange 84 den Kurbelarm 78 schwenken
kann. Bei Ingangsetzung des Druckzylinders 82 durch an dessen Enden wirkende Druckmittel
verstellt die Kolbenstange 84 somit die Führungsplatte 74
zwangsläufig
von einer Extremstellung in die andere. Dadurch ist das zu verarbeitende Gemisch
alternativ in die eine oder andere von an entgegengesetzten Seitenwänden des unteren
Endes der Verteileinrichtung 20 angeordneten Auslaßöffnungen 80 einführbar, um anschließend
in der Verdichtungseinrichtung 22 weiterverarbeitet bzw. -behandelt zu werden, wie
aus Fig. 9 genauer zu entnehmen ist.
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Die Verdichtungseinrichtung 22 weist ein zylindrisches Teil 88 auf,
in dessen Innerem ein Kolben 90 angeordnet ist. Der Kolben 90 ist im zylindrischen
Teil 88 mit Hilfe einer mit dem Kolben 90 verbundenen, kontrolliert bewegbaren rohrförmigen
Kolbenstange 92 axial verschiebbar. Ein seitlich angeordneter Einlaß 89 ist mit
der Auslaßöffnung 80 verbunden.
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Die Kolbenstange 92 verläuft in einem entsprechend zugeordneten bzw.
angeschlossenen doppelt wirkenden Hydraulikzylinder 94, der an einem Ende des zylindrischen
Teils 88 angebracht ist. Der hydraulische Druckzylinder 94 weist einen Kolben 96
auf, der mit dem bezüglich des zylindrischen Teils 88 entfernten Ende der Kolbenstange
92 in Wirkverbindung steht.
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Der Druckzylinder 94 kann somit über an seinen entgegengesetzten Enden
angeschlossene Leitungen 98 und 100 mit hydraulischer DruckflUssigkeit gespeist
werden, um den Kolben 90 im zylindrischen Teil 88 in axialer Richtung kontrolliert
zu verschieben und u diese Weise darin eine Verdichtungswirkung zu e-.eu0a.en, wie
nachfolgend noch eingehender beschrieben werden soll.
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Vorzugsweise weist der Kolben 90 einen an ihm befestigten 88 und sich
in seinen zylindrischen Teil/hinein erstreckenden hauben- oder kQlotten- bzw. schalenförmigen
Deckel 102 auf.
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In der Basis der Deckelwand sind Durchbrechungen 103 vorgesehen. M:
Kolben 90 ist in axialem Abstand zum inneren Deckel 102 ferner eine abgestufte,
durchlässige (poröse) gitter-bzw. rostartige Abdeckung 104 befestigt, die mit dem
Gemisch aus Flüssigkeit und Festkölmerchen im zylindrischen Teil 88 derart zuszmmenwirkt,
daß sie auf die Festkörperchen einwirkt
oder sie verdichtet und
das überschüssige Wasser daraus verdrängt. Das Wasser kann durch die gitter- bzw.
rostartige Abdeckung 104 und den Deckel 102 zur rückwärtigen Fläche des Kolbens
92 hin fließen, die nicht gegen das zylindrische Teil 83 abgedichtet ist, sondern
mit diesem nur in gleitender Verbindung steht. Am offenen Ende des zylindrischen
Teils 88 ist irgendeine geeignete Tür (Abdeckung) 106 vorgesehen, die von Zeit zu
Zeit entfernt oder geöffnet werden kann, damit der Kolben 96 das angesammelte verfestigte
oder verdichtete Festkörpermaterial aus der Verdichtungseinrichtung 22 herausdrücken
kann.
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Wenn dr :olben 90 mit Hilfe des doppelt wirkenden Druckzylinders 94
zurückgezogen wird, fließt das im zylindrischen Teil 88 entkaltere TLs.e-r durch
und/oder den Kolben 90 herum und kann aus dem zylindrischen Teil 88 abgelassen werden,
bevor eine weitere Charge eines Gemischs aus Flüssigkeit und Festkörperchen in das
zylindrische Teil 88 eintritt.
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Wenn die Festkörperchen im zylindrischen Teil 88 verdichtet sind,
setzen sie sich teilweise am Deckel 102 und an der Abdeckung 104 ab. Folglich ist
am axial äußeren oder geschlossenen Fnde des Zylkinders 94 ein mit einem (hier nicht
dargestellten) Vakuun- und/oder Drucklufterzeuger verbundenes Rohr 108 beifoestigt.
Das Rohr 108 erstreckt sich teilweise in die rchrförmige Kolbenstange 22 hinein
und ist gegenüber dieser abgedichtet. Wenn auf das Rohr 103 ein kontrollierter Druckluftstcß
ausgeübt wird, stößt oder drückt dieser gegen die Innenfläche des Deckels 102 bzw.
der Abdeckung 104, um irgendwelche da anhaftende feste Materialbestandteile zu entfernen.
Während eines im Rohr 108 wirkenden Vakuums kann außerdem überschüssiges Wasser
abgesaugt werden. Die Verdichtungseinrichtung 22 ist normalerweise zur Horizontalen
in einen Winkel angeordnet, wie ihn etwa die Fig. 1 und 9 zeigen. Die von den Abdecl-gittern
104 abgelösten testen Materialien neigen dazu, sich in einer im zylindrischen Teil
88 der Vorrichtung ausgebildeten Ausbuchtung 110 zu sammeln. Diese
Ausbuchtung
110 weist ein (hier nicht dargestelltes) entfernbares Teil auf, das die Entnalime
der hier angesammelten Festkörperchen gestattet, falls dies gewünscht sein sollte.
Die Festkörparchen können Jedoch auch zur Verdichtung in der Einheit um den Kolben
herumgleiten.
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Die in der Basis der jand des am Kolben 90 angeordneten haubenförmigen
Deckels 102 ausgebildeten Durchbrechungen 103 lassen Wasser in das Innere dieses
Deckels 102 einströmen, wenn der Kolben 90 zur Ausführung der Verdichtung vorrückt.
Das Wasser kann auch zur Bohrung des rohrförmigen Kolbens 92 hin fließen.
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Wenn das eingedickte Gemisch aus Wasser und Schlamm bzw.
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Festkörperchen nach unten in und durch die Sammeleinrichtung 16 fließt,
gleiten die Schlammteilchen langsam über die Platten 70 und 72, wobei das Wasser
dazu neigt, in dieser Sammeleinrichtung 16 nach oben zu fließen. Das Wasser kann
sogar in einer Aufwärtsströmung zurück in die Moduln hinein durch sie hindurchfließen,
um schließlich von dort abgeführt zu werden.
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Bei der Füllung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Abscheidung
vob Fastkörperchen aus Wasser oder einem Gemisch aus Flüssigkeit und Festkcrperchen
kann die Durchsatzmenge des in und durch die erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung
hindurchgeführten Materials selbstverständlich bei verminderter Menge liegen, fall;
dies erwünscht sein sollte, un eine besonders günstige wirksame Abscheideleistung
hinsichtlich des zu verarbeitenden Materials erzielen zu können, so daß sich eine
zufriedenstellende Reinigungswirkung bei dem anfänglich in die Abschei&--eeinrichtung
eingefüllten M-terial ergibt.
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Bei einem mit Hilfe der erfindungs0--e:näßen Vorrichtung durchgeführten
besonderen Abscheideversuch wurde das Gemisch aus Festkörperchen und Flüssigkeit
etwa 8 Minuten lang in der Abscheidevorrichtung festgehalten, wobei ungefähr 95
% der im ursprünglichen Flüssigkeitsgemisch enthaltenen Festkörperchen entfernt
wurden.
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Selbstverständlich können irgendwelche geeigneten automatischen Kontroll-
bzw. Steuereinrichtungen vorgesehen sein, um die ; Verdichtungseinrichtung 22 in
entsprechenden Zeitintervallen in Gang zu setzen, in Abhängigkeit von der Tätigkeit
und Kontrolle der Verteileinrichtung 20 und der Überführung der Schbmmbestandteile
zu den Verdichtungseinheiten.
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In manchen Fällen könnte, falls hierzu der Wunsch bestehen sollte,
die Sammeleinrichtung 16 entfernt werden, wobei das Flüssigkeits-Schlamm-Gemisch
von den verschiedenen Moduln 12 nach unten in die Verteileinrichtung 20 oder in
eine in Kombination mit den Moduln 12 verwendete entsprechende Einrichtung hineinfließen
könnte. In einigen Fällen könnte es Jedoch auch erwünscht sein, daß der Schlamm
nach unten in die Sammeleinrichtung 16 hineinfließt und daß eine Verdichtungseinrichtung
das Schlamm-Flüssigkeitsgemisch aus der Sammeleinrichtung aufnimmt. In Verbindung
mit der Sammeleinrichtung 16 könnte an verteilten Bereichen derselben eine beliebige
Anzahl von Verdichtungseinrichtungen vorgesehen sein.
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Mit Hilfe eines entsprechend dosierten, auf das Gemisch einwirkenden
Druckes wird das Gemisch in und durch die erfindungsgemäß Vorrichtung in gewünschter
Menge hlndurchgeschleust.
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Die erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung arbeitet wirksam und relativ
schnell, .rcbei sie die Abscheidung von Festkirrerchen aus in vertikaler Richtung
dünnen Schichten des zu verarbeitenden Materials gestattet, da derartige Schichten
aus dem zu verarbo--Itordon flüssigen Genlsch über einzelne Leitbleche in verschiedenen
Abschnitten fließen. Infolgedessen setzen sich die Festkörperchen wirksan &2
und sammeln sich im Mittelbereich d der Moduln an und rutschen infolge ihrer Schwerkraft
in der Vorrichtung nach unten in die Sammel- und Verdichtungs einrichtung hinein,
die in der Vorrichtung verwendet wird.
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Der erfindungsgemäße neuartige Strömungsverlauf innerhalb der Abscheidevorrichtug
bietet ein neuartiges Verfahren zur Abscheidung von Festkörperchen aus aus flüssigen
und festen Bestandteilen
zusammengesetzten Gemischen. Darüber
hinaus ist die erfindungsgemäße Vorrichtung robust ausgebildet. Außerdem weist sie
eine befriedigende Lebensdauer auf und kann mit minimalem Aufwand gewartet werden.
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Zusammengefaßt bezieht sich die Erfindung also aus eine Vorrichtung,
die eine Anzahl von flachen, vertikal angeordneten Abescheidemoduln bzw. Abscheideeirheiten
aufweist, die ihrerseits jeweils mehrere in vertikaler Richtung in Abstand voneinander
angeordnete Abscheidekemmern umfassen. In diesen Abscheidekammern sind nach unten
und übereinandergenigt geschichtote Niederschlagsleitbeche und ein mittig angeordneter
Bereich zur Sammlung von Festkgrperchan sowie ein an angeordneter Auslaß von Festkörperchen
vorgesehen. In der Abscheidevorrichtung sind nach oben verlauf sehen, die das Gemisch
aus Flüssigkeit und i?estkörperchen von einer Kammer zur in vertikaler Richtung
unmittelbar darüberliegenden Kammer nach oben @üiren, wobei dieses Gemisch nach
und nach durch den Abscheidemodul fließt. Sammel-und Ver' ileinrichtungen sind mit
den Auslaßöffnungen einer Vielzahl von Noduln verbunden, um das aus diesen austretende
eingedickte Gemisch aus Flüssigkeit und Festkörperchen aufzunehmen. Alternierende
Verdichtungseinrichtungen sind mit den Sammel- und Verteileinrichtungen verbunden,
um das aus diesen austretende eingedickte Gemisch aus Flüssigkeit und Festkörperchen
aufzunchmen und um daraus die flüssigen Bestandteile zu trennen, bevor die verdichteten
Festkörperchen endgültig ausgeschieden werden.
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Ein weiteres wesentliches Merkmal der Erfindung besteht zum einen
in der Schaffung einzelner Moduln bzw. Abscheideeinheiten, zum anderen in den Vorkehrungen
für den Durchfluß des zu bearleitenden Mediums und schließlich in der Schaffung
einer Vielzahl von innerhalb von in der Vorrichtung ausgebildeten Abscheidekammern
angeordneten, übereinandergeschichteten, nach unten geneigt verlaufenden Abscheideleitblechen.
Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren, bei dem die oben beschriebene
Vorrichtung zum Einsatz gelangt.
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L e e r s e i f e