DE2621349A1

DE2621349A1 - Verfahren und vorrichtung zur kontinuierlichen trennung der festen phase von der fluessigen phase eines feststoff-fluessigkeits-gemisches

Info

Publication number: DE2621349A1
Application number: DE19762621349
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl Ing Reimann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-05-14
Filing date: 1976-05-14
Publication date: 1977-11-24
Also published as: GB1578551A; SE7705587L; DE2621349C2; FR2350865B1; FR2350865A1; SE436692B; DK210477A

Description

Anlage zum Patentgesuch von 2621 3 A 9 ^H 76/31 Herrn Dipl.-Ing. Dieter Reimann, Str/Ro

Wuppertal

vom 11. Mai 1976

Verfahren und Vorrichtung zur kontinuierlichen Trennung der festen Phase von der flüssigen Phase eines Fe ststoff-Flüssigkeits-Gemi schß£

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Trennung der festen Phase von der flüssigen Phase eines Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches, insbesondere eines Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches, das in Form von Schlamm in kommunalen und/oder industriellen Abwasserbehandlungsanlagen anfällt, durch Zentrifugieren.

Es ist bekannt, daß sich die feste Phase von der flüssigen Phase eines Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches, insbesondere eines Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches, in dem die Feststoffe in sehr fein verteilter Form vorliegen, durch Zentrifugieren sehr schwer trennen läßt. Zur Unterstützung des Trennvorganges hat man bisher dem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch

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Flockungsmittel zugesetzt. Hit Hilfe dieser Flockungsmittel soll eine Zusammenballung der im Festetoff-Flüssigkeits-Gemisch vorhandenen Feststoffpartikel erreicht werden, die sich unter Einwirkung der Zentrifugalkraft durch die Flüssigkeit nach außen bewegen, von wo sie dann leicht von der Flüssigkeit getrennt werden können. Wie jedoch die Praxis gezeigt hat, können auch mit diesem Verfahren keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt werden, insbesondere dann nicht, wenn die Feststoffe in der Flüssigkeit in besonders feiner Suspension vorliegen, und die Flockungsmittel nicht voll wirksam werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zu schaffen, das eine wirksame Trennung der festen Phase von der flüssigen Phase eines Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches ermöglicht, in dem die Feststoffe in feiner Verteilung vorliegen. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch Flotationsreagenzien und/oder gasförmige Medien zugesetzt und die Feststoffe aufgeschwommen werden. Hit Hilfe der Flotationsreagenzien und/oder der gasförmigen Medien können nahezu alle in der Flüssigkeit vorhandenen Feststoffteilchen erfaßt und entgegen der Zentri-

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fugalkraft in der Flüssigkeit aufgeschwommen und von der Flüssigkeit getrennt werden. Durch entsprechende Wahl der Flotationsreagenzien und/oder der gasförmigen Medien können jeweils die zur flotativen Trennung der Feststoffe von der Flüssigkeit wirksamsten Medien herangezogen und dadurch ein optimaler Trennungseffekt erzielt werden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung werden dem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch als Flotationsreagenzien Aminosäure und als gasförmige Medien Druckluft zugeführt. Diese Medien eignen sich besonders für die Trennung von in biologischen und industriellen Überschußschlämmen vorhandenen Feststoffpartikeln von der Flüssigkeit.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Erläuterung eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles.

Diese Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht aus einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge 1 mit auf der einen Seite in der Hohlwelle 2 der Förderschnekke 3 angeordneten Zuleitung 4 für das Flüssigkeits-Feststoff-

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Gemisch und die Flotationsreagenzien. Die Förderschnecke 3 besteht aus einem im wesentlichen rohrförmigen Hohlkörper 5, der außen mit Schneckengängen 6 versehen ist. Im Mündungsbereich der Zuleitung 4 sind im Mantel des Hohlkörpers 5 über den Umfang gleichmäßig verteilte öffnungen 7 angeordnet. In diesem Bereich ist der Hohlkörper 5 auch mit einer Trennwand 8 versehen. Die Förderschnecke 3 ist ferner zu beiden Seiten in den Hohlwellen 9 der Zentrifugentrommel drehbeweglich gelagert. Die Hohlwellen 9 der Zentrifugentrommel sind ebenfalls in Lagern 10 drehbeweglich geführt. An der der Gutaufgäbeseite gegenüberliegenden Seite sind für den Austrag der Feststoffe öffnungen 11 und für den Austrag der Flüssigkeit in der Stirnwandung Öffnungen 12 vorgesehen.

Außen auf der Hohlwelle 9 der Zentrifugentrommel befindet sich eine geteilte Ringleitung 13, deren äußere Hälfte 14 feststehend an eine Druckluftleitung 15 angeschlossen ist, während die innere Hälfte 16 über radial nach außen geführte Zweigleitungen 17 mit auf der Innenwandung der Zentrifugentrommel gleichmäßig über den Umfang verteilten Rohren 18 in offener Verbindung steht, die mit in der Zeichnung nicht näher dargestellten, nach innen gerichteten düsenförmigen öffnungen versehen sind. Zwischen dem feststehenden Ring-

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teil 14 und dem rotierenden Teil 16 ist eine Dichtung 19 angeordnet, durch die ein Austreten von Druckluft aus dieser Ringleitung vermieden wird.

Im Betrieb dieser Vollmantel-Schneckenzentrifuge wird das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch zusammen mit den Flotationsreagenzien (Pfeil 4¹) durch die Zuleitung 4, öffnungen 7 in die Zentrifugentrommel eingeführt. Die Zentrifugentrommel und die Förderschnecke 3 werden hierbei mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben. Gleichzeitig werden die auf der Innenwandung der Zentrifugentrommel angeordneten, mit düsenförmigen öffnungen versehene Rohre 18 über die Leitung 15, Ringleitung 13 und Zweigleitungen 17 mit Druckluft beaufschlagt. Die in der Flüssigkeit befindlichen feinen Feststoffpartikel werden von den aus den düsenförmigen öffnungen der Rohre 18 austretenden Luftbläschen mit nach oben aufgeschwommen. Die Anlagerung von Luftbläschen an den Feststoffpartikeln wird hierbei sehr vorteilhaft durch die dem Fest-Flüssigkeits-Gemisch zugesetzten Flotationsreagenzien wirksam unterstützt. Die hierbei nach oben bzw. nach innen in radialer Richtung aufschwimmenden Feststoffpartikel reichern sich zum Gutaustragsende hin immer stärker an, so daß sie im Bndbereich von den Schneckengängen der Förderschnecke 3

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leicht erfaßt und durch die öffnungen 11 in Pfeilrichtung 20 getrennt von der Flüssigkeit nach außen abgeführt bzw. ausgetragen werden können. Die von den Feststoffen befreite Flüssigkeit tritt durch die Öffnungen 12 aus der Zentrifugentrommel aus. Die in der Stirnwandung der Zentrifugentrommel am Rande angeordneten öffnungen 12 ermöglichen auch sehr vorteilhaft im Bedarfsfalle eine völlige Entleerung der Zentrifugentrommel vom Aufgabegut, ohne daß es dabei zu der sonst nachteiligen Unwuchterregung der Zentrifuge kommt. Sollte sich der Flüssigkeitsablauf durch die öffnungen 12 aufgrund einer allzu großen Sogwirkung im Endbereich nachteilig auf den Flotationsvorgang auswirken, so kann die Flüssigkeit auch mit Hilfe einer an der Öffnung 12 angeschlossenen, in Pfeilrichtung 21 radial nach oben bis etwa in Höhe der Trennlinie zwischen der Flüssigkeit und den Feststoffpartikeln und dann wieder nach unten geführten Leitung 21 nach außen abgeleitet werden. Für den Austrag der Feststoffe aus der Zentrifugentrommel reicht es aus, wenn die Schneckengänge der Förderschnecke 3 so ausgebildet sind, daß sie von oben nur so weit in das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch eintauchen, daß die aufschwimmenden Feststoffe von ihr erfasst werden. Die Steghöhe der Schneckengänge kann daher sehr niedrig gehalten werden. Mit Hilfe einer derartigen Vollmantel-

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schneckenzentrifuge, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist, läßt sich das Verfahren gemäß der Erfindung bei optimaler Trennwirkung der festen Phase von der flüssigen Phase eines Feststoff-Flüssigkeitgemisches, insbesondere eines Feststoff-Flüssigkeit-Gemisches, in dem der Wichte-Unterschied zwischen den Feststoffen und der Flüssigkeit besonders gering ist, in verhältnismäßig einfacher und wirtschaftlicher Weise durchführen. In vielen Fällen wird man eine wirksame Trennung der Feststoffe von der Flüssigkeit auch ohne Flotationsreagenzien, d.h. nur mit Hilfe von gasförmigen Medien erreichen können. Hierzu bedarf es lediglich jeweils eines Vorversuches. Eine flotative Trennung der festen Phase von der flüssigen Phase nur mittels gasförmiger Medien kann vor allem dann von großer Bedeutung sein, wenn es sich bei den von der Flüssigkeit zu trennenden Feststoffen um Stoffe handelt, die als solche bereits Nahrungsmittel darstellen oder den Nahrungsmitteln zugesetzt werden.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur kontinuierlichen Trennung der festen Pha-

se von der flüssigen Phase eines Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches, insbesondere eines Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches, das in Form von Schlamm in kommunalen und/oder industriellen Abwasserbehandlungsanlagen anfällt, durch Zentrifugieren, dadurch gekennzeichnet, daß dem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch Flotationsreagenzien und/oder gasförmige Medien zugesetzt und die Feststoffe aufgeschwommen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch als Bbtationsreagenzien Aminosäure und als gasförmige Medien Druckluft zugeführt werden.

3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Vollmantel-Schneckenzentrifuge, mit auf der einen Seite in der Hohlwelle der Förderschnecke angeordneten Zuleitung für das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch und die Flotationsreagenzien und mit

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auf der anderen Seite getrennt angeordneten Ableitungen für die Feststoffe und die Flüssigkeit sowie mit einer außen auf der Hohlwelle angeordneten, geteilten Ringleitung für die Zufuhr der gasförmigen Medien mit daran angeschlossenen Zweigleitungen, die mit auf der Innenwandung der Zentrifugentrommel gleichmäßig über den Umfang verteilten Rohren, welche mit nach innen gerichteten düsenförmigen öffnungen versehen sind, in offener Verbindung stehen.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckengänge der Förderschnecke so ausgebildet sind, daß sie von oben nur zum Teil in das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch eintauchen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnwandung der Zentrifugentrommel mehrere über den Umfang gleichmäßig verteilte öffnungen für den Austrag der Flüssigkeit vorgesehen sind.

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