DE2621349C2

DE2621349C2 - Verfahren und Vollmantel-Schnecken-Zentrifuge zur kontinuierlichen Trennung der festen Phase von der flüssigen Phase eines Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches

Info

Publication number: DE2621349C2
Application number: DE2621349A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. 5600 Wuppertal Reimann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1976-05-14
Filing date: 1976-05-14
Publication date: 1984-06-07
Also published as: SE7705587L; DE2621349A1; GB1578551A; FR2350865A1; SE436692B; FR2350865B1; DK210477A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vollmantetschneckenzentrifuge zur kontinuierlichen Trennung der festen Phase von der flüssigen Phase eines Feststoff-Fiüssigkeits-Gemisches, insbesondere eines Schlamms aus kommunalen und/oder industriellen Abwasserbehandlungsanlagen, durch Zentrifugieren.

Durch die Zeitschrift »Kommunalwirtschaft«, Nr. 9. 1974, Seite 343 bis 352 ist es bekannt, daß sich die feste Phase von der flüssigen Phase eines Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches, insbesondere eines Feststoff-Fiüssigkeits-Gemisches, in dem die Feststoffe in feinverteilter Form vorliegen, durch Zentrifugieren sehr schwer trennen läßt. Zur Unterstützung des Trennvorganges hat man bisher dem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch Flokkungsmittel zugesetzt. Mit Hilfe dieser Flockungsmittel sollte eine Zusammenballung der im Feststoff-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 mit diesem bekannten Verfahren keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt werden, wenn die Feststoffe in der Flüssigkeit in besonders feiner Verteilung vorliegen, weil dann die Flockungsmittel nicht voll wirksam werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei einem Verfahren und einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge eine wirksamere Trennung der festen Phase von der flüssigen Phase eines Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches zu erreichen, wenn die Feststoffe in der Flüssigkeit in feiner Verteilung vorliegen.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß dein Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch Flotationsreagenzien und/ oder gasiörmige Medien zugesetzt und die Feststoffe aufgeschwommen werden.

Mit Hilfe der Flotationsreagenzien und/oder der gasförmigen Medien können nahezu alle in der Flüssigkeit vorhandenen Feststoffteilchen erfaßt und entgegen der Zentrifugalkraft in der Flüssigkeit aufgeschwommen und von der Flüssigkeit getrennt werden. Durch entsprechende Wahl der FlotationsreagenzieR und/oder der gasförmigen Medien können jeweils die zur ilotativen Trennung der Feststoffe von der Flüssigkeit wirksamsten Medien herangezogen und dadurch ein optimaler Trenneffekt erzielt werden.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird dem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch als Flotationsreag~nz Aminosäure und als gasförmiges Medium Druckluft zugeführt. Diese Medien eignen sich besonders für die Trennung von in biologischen und industriellen Oberschußschlämmen vorhandenen Feststoffpartikeln von der Flüssigkeit

Bei der Vollmantel-Schneckenzentrifuge zur Durchführung des erfindungsgerrsäßen Verfahrens wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 3 angegebenen Merkmale gelöst

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert.

Die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung besteht aus einer Vollmantel-Schneckenzentrifuge 1 mit einer auf der einen Seite in einer Hohlwelle 2 der Förderschnecke 3 angeordneten Zuleitung 4 für das Flüssigkeits-Feststoff-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 beidrs Seiten in Hohlwellen 9 der Zentrifugentrommel drehbeweglich gelagert. Die Hohlwellen 9 der Zentrifugentrommel sind ebenfalls in Lagern 10 drehbeweglich geführt. An der der Aufgabeseite 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 der als feststehendes Ringteil gebildeten äußeren Hälfte 14 und der als rotierendes Teil ausgebildeten inneren Hälfte 16 der geteilten Ringleitung 13 ist eine Dichtung 19 angeordnet, durch die ein Austreten von Druckluft aus dieser Ringleitung vermieden wird.

Im Betrieb dieser Vollmantel-Schneckenzentrifuge werden die Flotationsreagenzien durch eine Zuleitung 4' in die Zuleitung 4 für das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch eingespeist und zusammen mit diesem durch die 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 versehenen Rohre 18 über die Leitung 15, Ringleitung 13 und Zweigleitungen 17 mit Druckluft beaufschlagt. Die in der Flüssigkeit befindlichen feinen Fest-Stoffpartikel werden von den aus den düsenförmigen öffnungen der Rohre 18 austretenden Luftbläschen mit nach innen aufgeschwommen. Die Anlagerung von Luftbläschen an den Feststoffpartikeln wird hierbei vorteilhaft durch die dem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch zugesetzten Flotationsreagenzien wirksam unterstützt. Die hierbei in radialer Richtung nach innen aufschwimmenden Feststoffpartikel reichern sich zum Gutaustragsende hin immer stärker an, so daß sie im Endbereich von den von oben nur zum Teil in das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch eintauchenden Schneckengängen 6 der Förderschnecke 3 leicht erfaßt und durch die Öffnungen H in Richtung der Pfeile 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 auch vorteilhaft eine völlige Entleerung der Zentrifugentrommel vom Aufgabegut ermöglichen. Sollte sich der Flüssigkeitsablauf durch die Öffnungen 12 aufgrund einer allzugroßen Sogwirkung im Endbereich nachteilig auf den Flotationsvorgang auswirken, so kann die Flüssigkeit auch mit Hilfe von an den öffnungen 12 angeschlossenen, in Richtung der Pfeile 21 radial nach innen bis etwa zu der Trennlinie zwischen der Flüssigkeit und den Feststoffpartikeln und dann wieder nach außen geführten Leitung abgeleitet werden.

Dadurch, daß bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Vollmantel-Schneckenzentrifuge das mit Flotationsreagenzien versetzte Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch auf der einen Seite durch die in der Hohlwelle 5 der Förderschnecke 3 angeordnete Zuleitung 4 in die Zentrifugentrommel eingeführt wird und bei der auf der anderen Seite der Zentrifugentrommel die Feststoffe und die Flüssigkeit ü^er die getrennt voneinander angeordneten Ableitungen bzw. Austräge 11 und 12 aus der Zentrifugentrommel ausgetragen werden, wird sehr vorteilhaft eine Gleichstromführung der Medien in aer Zentrifugentrommel erreicht, wobei sich die Luftbläschen in der Zentrifugentrommel vom Aufgabebereich bis zum Austragsbereich völlig ungestört an die Feststoffpartikel anlagern und diese nach innen austragen können, wo sie dann von den Schneckengängen der Förderschnecke 3 erfaßt und von der Flüssigkeit getrennt nach außen ausgetragen werden.

Mit Hufe einer derartigen Vollmantel-Schneckenzentrifuge läßt «ich das Verfahren gemäß der Erfindung mit guter Trennwirkung, insbesondere bei einem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch, in dem der Wichteunterschied 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, das heißt, nur mit Hilfe von gasförmigen Medien erreichen können. Hierzu bedarf es lediglich eines Versuches. Eine flotative Tren* nung 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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur kontinuierlichen Trennung der festen Phase von der flüssigen Phase eines Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches, insbesondere eines Schlamms aus kommunalen und/oder industriellen Abwasserbehandlungsanlagen, 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 Flotationsreagenz Aminosäure und als gasförmiges Medium Druckluft zugeführt wird.

3. Vollmantel-Schneckenzentrifuge zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, mit einer auf der einen Seite in der Hohlwelle der Förderschnecke angeordneten Zuleitung für das Flüssigkeits-Feststoff-Gernisch und mit auf der anderen Seite getrennt angeordneten Ableitungen für die Feststoffe und die Flüssigkeit, gekennzeichnet durch eine außen auf der Hohlwelle (9) angeordnete, geteilte Ringleitung (13) für die Zufuhr der gasförmigen Medien und an die Ringleitung (13) angeschlossene Zweigleitungen (17), die mit auf der Innenwandung der Zentrifugentrommel gleichmäßig über den Umfang verteilten Rohren (IS), welche mit nach innen gerichteten düsenförmigen Öffnungen versehen sind, in offene' Verbindung stehen, und eine mit der Zuleitung (4) für das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch verbundene Zuleitung (£') für F-.otationsreagenzien.