DE3241011A1 - Equipment and process for producing high-quality solids/liquid mixtures up to a colloidal system, for water treatment or for introducing gases into liquids - Google Patents

Equipment and process for producing high-quality solids/liquid mixtures up to a colloidal system, for water treatment or for introducing gases into liquids

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Abstract

The equipment for carrying out the process has a receiving drum 1 for the medium to be treated. This receiving drum is provided in the bottom region with outflow openings 2 which can be closed via a rotary valve 3. Through-flow openings 4 are provided in the rotary valve 3. Each outflow opening 2 is associated with an angled branch 11 having a lower opening 12. The receiving drum 1 is connected to a downward-tapering intermediate container 5, through which the medium flows under the force of gravity in spiral vortices. From the intermediate container 5, the medium passes into a receiving container. The intermediate container 5 of rotationally symmetrical design has, in the vertical direction, a generatrix in the form of a hyperbola. <IMAGE>

Description

Vorrichtung zum Herstellen hochwertiger Feststoff- Device for the production of high quality solid

Flüssigkeits-Gemische bis zum kolloiden System, zur Wasseraufbereitung oder zum Einbringen von Gasen in Flüssigkeiten Zum Herstellen von Suspensionen und kolloiden Systemen, z.B. von hydrosolen Kolloidaten, werden Vorrichtungen verwendet, die mit antreibbaren Propellern, Wirbel tellern oder Pendescheiben ausgerüste s-,n. Liquid mixtures up to the colloidal system, for water treatment or for introducing gases into liquids for producing suspensions and colloidal systems, e.g. of hydrosol colloidates, devices are used which are equipped with propellers, vortex plates or pendulum disks that can be driven, n.

Diese Mischelemente werden mit hohen Umfangsgeschwindigkeiten @ewegt, damit die Partikel der Mischung unter dem einfluß hoher Beschleunigungen zerkleinert werden, bis das angestrebte Feststoff-Flüssigkeits-System erreicht ist. Zusätzlich zu der hohen Antriebsenergie für die Propeller, die Wirbelteller, Pendeischeiben o.dgl. ergibt sich im Betrieb ein intensiver Verschleiß dieser Teile, die somit entsprechena gewartet werden müssen und auch eine relativ geringe Lebensdauer haben.These mixing elements are moved at high circumferential speeds, so that the particles of the mixture are crushed under the influence of high accelerations until the desired solid-liquid system is achieved. Additionally to the high drive energy for the propellers, the vortex plates and pendulum disks or the like. there is intensive wear and tear on these parts during operation must be maintained accordingly and also have a relatively short service life.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Herstellen hochwertiger Feststff-F;üss?y##i#i-Gemische bis zum kolloiden System so zu gestalten, daß als Anti @e@smedium für die Aufspaltung der Partikel der Mischung im wesentlichen ie Schwerkraft des Ausgangsgemisches ausgenutzt und einem vom Ausgangsgemisch durchströmten Behälter eine eine intensive Wirbelstörmung des Gemisches erzeugende Raumform gegeben wird, wobei die Vorrichtung verschleißarm arbeitet und mit geringem konstruktiven Aufwand erstellt werden kann.The invention is based on the object of a device for manufacturing to shape high-quality solids f; üss? y ## i # i mixtures up to the colloid system in such a way that that as an anti @ e @ smedium for the splitting of the particles of the mixture essentially he gravity of the starting mixture exploited and one from the starting mixture flow through the container generating an intense vortex disturbance of the mixture Three-dimensional shape is given, with the device working with little wear and tear constructive effort can be created.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch eine Vorrichtung gelöst, bei der eine Aufnahmetrommel für das zu behandelnde Medium vorgesehen ist, die einen mit verschließbaren Ablauföffnungen versehenen Boden aufweist und mit einem sich nach unten versüngenden, vom Medium- unter Schwerkrafteinfluß in Spiralwirbeln durchströmten Zwischenbehälter verbunden ist, der in einen Auffangbehälter einmündet.This object is achieved according to the invention by a device, in which a take-up drum is provided for the medium to be treated, the one having closable drainage openings provided with a bottom and with a rejuvenating downwards, flowed through by the medium under the influence of gravity in spiral eddies Intermediate container is connected, which opens into a collecting container.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist der Zwischenbehälter als rotationssymmetrischer Behälter ausgebildet und weist in vertikaler Richtung eine hyperbelförmige Mantellinie auf.In an advantageous embodiment of the invention, the intermediate container designed as a rotationally symmetrical container and points in the vertical direction a hyperbolic surface line.

Der Zwischenbehälter kann aus kegelstumpfförmigen Segmenten aufgebaut sein.The intermediate container can be constructed from frustoconical segments be.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch zur Wasseraufbereitung und zum Einbringen von Gasen in Flüssigkeiten verwendet werden.The device according to the invention can also be used for water treatment and for introducing gases into liquids.

Die organischen Bestandteile des Abwassers, vor allen Dingen die ungelösten Bestandteile, werden beim Durchströmen des Zwischenbehälters in Spiralwirbeln gespalten, zum Teil zusätzlich in Lösung gebracht oder in ungelöstem Zustand in erheblich verändertem Kornmaß kolloidal in die Abwassermenge eingebunden.The organic components of the wastewater, especially the undissolved ones Components are split into spiral vortices when flowing through the intermediate container, partly additionally brought into solution or in the undissolved state in a considerably changed state Grain size is colloidal in the amount of wastewater.

Dieses ist eine außerordentlich wichtige Erscheinung, vor allen Dingen im Hinblich auf den vereinfachen, aeroben, mikrobiellen Abbau dieser organischen Belastung des Abwassers. Ferner ist es von Bedeutung, daß in den späteren Reaktions- und Nachklärbecken der mikrobielle Prozeß fortgesetzt wird und daß nicht ein erheblicher Anteil von organischen Bestandteilen vor der mikrobiellen Veränderung durch Absinken dem organischen mikrobiellen Reinigungsprozeß entzogen wird. Im gan7en wird also der Reinigungsprozeß vollständiger und verläuft rein aerob, wodurch das Ausschalten toxischer Nebenwirkungen durch anaerobe anteilige Biologie, wie sie bisher vorliegt, ausgeschaltet wird.This is an extremely important phenomenon, above all else I'm talking about the simplistic, aerobic, microbial breakdown of these organic ones Pollution of wastewater. It is also important that in the later reaction and secondary clarifier the microbial process continues and that is not a significant one Share of organic components before the microbial change due to subsidence is withdrawn from the organic microbial cleaning process. In the whole will so the cleaning process is more complete and is purely aerobic, thus turning off toxic side effects due to anaerobic partial biology, as it is currently available, is turned off.

Sofern die erfindungsvorrichtung zum Einbringen von Gasen in Flüssigkeiten verwendet wird, müssen in der Wandung des Zwischenbehälters öffnungen vorgesehen werden, durch die durch Zupumpen oder Einsaugen Impfungen mit Gasen vorgenommen werden können.If the device of the invention for introducing gases into liquids is used, openings must be provided in the wall of the intermediate container are carried out by means of inoculations with gases by pumping in or sucking in can be.

Es ist natürlich auch denkbar, Impfungen mit Flüssigkeiten und festen Substanzen durchzuführen.It is of course also conceivable to vaccinate with liquids and solids Carry out substances.

Auf dem Gebiet des Eintragens von Gasen in Flüssigkeiten ist. der Stand der Technik sehr unbefriedigend. Dies gilt insbesondere für den Bereich der Wasseraufbereitung wie für den Bereich der Wasserreinigung. Bei der Wasseraufbereitung arbeitet man mit Verdüsungen und Kaskaden, während man im Bereich der Abwasserreinigung das Einblasen von Luft oder Sauerstoff in die kompakten Abwasserbecken vornimmt. Hier wird sehr viel Energie verschwendet. Wenn man auch in bezug auf die Blasenführung allerlei Anstrengungen unternommen hat, so gibt es doch im wesentlichen keine nennenswerte Anlage, die befriedigende Ergebnisse bringt.In the field of entry of gases into liquids is. the State of the art very unsatisfactory. This is especially true in the field of Water treatment as for the area of water purification. In water treatment one works with atomization and cascades, while one works in the field of wastewater treatment blows air or oxygen into the compact wastewater basins. A lot of energy is wasted here. If one also applies to the bladder management has made all sorts of efforts, there are essentially none worth mentioning Plant that brings satisfactory results.

Dieses zeichnet sich ab in den Sauerstoffeintragwerten, die in den Klärwerken im allgemeinen zwischen 1 oder 2kg/kwH liegen. Wenn man bedenkt, daß erst bei 3 kg/kwH ein ökologischer Nutzen entsteht, d.h., daß die Abwasserreinigung ohne toxische Nebenwirkungen, die heute durch den Sauerstoffmangel immer wieder entstehen, durchgeführt werden kann.This can be seen in the oxygen input values, which are in the Sewage treatment plants are generally between 1 and 2kg / kwH. When you consider that only at 3 kg / kwH an ecological benefit arises, i.e. that the wastewater treatment without the toxic side effects that occur again and again today due to the lack of oxygen arise, can be carried out.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine erhebliche Verbesserung des spezifischen Eintragswertes erzielt.With the device according to the invention there is a considerable improvement of the specific entry value.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung erfüllt also im Bereich der Abwasserreinigung oder der Abfallaufbereitung Funktionen, die bisher weder getrennt noch insgesamt mit den jetzt vorliegenden Ergebnissen durchgeführt werden konnten. Dieses ist besonderer Bedeutung vor allen Dingen dann, wenn das Abwasser oder die zu reinigende Flüssigkeit oder die zu kontaktierende Flüssigkeit mit sehr hohen Organsubstanzen gelöst oder ungelöst belastet ist. Dieses gilt insbesondere beispielsweise für Sickerwässer, Filtratwässer oder Deponiewässer.The device according to the invention thus fulfills in the field of wastewater treatment or the waste treatment functions that were previously neither separate nor total could be carried out with the results now available. This one is special This is particularly important when the wastewater or the liquid to be cleaned or the liquid to be contacted is dissolved with very high levels of organ substances or is burdened unresolved. This applies in particular, for example, to seepage water, Filtrate water or landfill water.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden beschrieben.An embodiment of the device according to the invention is shown in Drawings and is described below.

Es zeigen: Fig. 1 die Vorrichtung im Aufriß, Fig. 2 die Aufnahmetrommel und den damit verbundenen Zwischenbehälter, der hyperbelförmige Mantellinien aufweist und Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles III in Fig. 2.They show: FIG. 1 the device in elevation, FIG. 2 the receiving drum and the intermediate container connected to it, which has hyperbolic surface lines and FIG. 3 is a view in the direction of arrow III in FIG. 2.

Die Vorrichtung weist eine Aufnahmetrommel 1 für das zu behandelnde Medium auf. Diese Aufnahmetrommel, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ringförmig ausgebildet ist, ist im Bodenbereich mit Ablauföffnungen 2 versehen, die mittels eines Ringschiebers 3 verschließbar sind. In der Fig. 3 ist die Verschlußstellung des Ringschiebers aufgezeigt, der mit gleichmäßig auf dem Umfang verteilten Durchflußöffnungen 4 ausgerüstet ist, die, wie in der Fig. 2 dargegestellt, in eine Lage gebracht werden können, in der sie mit den Ablauföffnungen 2 fluchten.The device has a receiving drum 1 for the to be treated Medium on. This take-up drum, which in the illustrated embodiment is ring-shaped, is provided with drainage openings 2 in the bottom area, which can be closed by means of a ring slide 3. In Fig. 3 is the closed position of the ring slide shown, with the flow openings evenly distributed around the circumference 4 is equipped, which, as shown in Fig. 2, are brought into a position in which they are aligned with the drainage openings 2.

Mit der Aufnahmetrommel 1 ist ein Zwischenbehälter 5 verbunden, der sich nach unten hin, verjüngt. Dieser Zwischenbehälter mündet an seinem unteren Ende in einen Auffangbehälter 6 ein, dessen Fassungsvermögen wenigstens dem der Aufnahmetrommel 1 entspricht. Die Aufnahmetrommel 1 der Zwischenbehälter 5 und der Auffangbehälter 6 weisen eine gemeinsame vertikale Mittelachse auf.With the receiving drum 1, an intermediate container 5 is connected, the downwards, tapers. This intermediate container opens at its lower one End into a collecting container 6, the capacity of which is at least that of the Recording drum 1 corresponds to. The receiving drum 1 of the intermediate container 5 and the Collection containers 6 have a common vertical central axis.

Der Zwischenbehälter 5 ist als rotationssymmeinscher Behälter ausgebildet und besitzt vorzugsweise in vertikaler Richtung eine hyperbelförmige Mantellinie.The intermediate container 5 is designed as a rotationally symmetrical container and preferably has a hyperbolic surface line in the vertical direction.

Aus den Zeichnungen ergibt sich, daß der Zwischenbehälter aus kegelstumpfförmigen Segmenten 7,8,9,10 aufgebaut ist, die miteinander flüssigkeitsdicht und gasdicht verbunden sind. Auch die Verbindung zwischen der Aufnahmetrommel 1 und dem Zwischenbehälter 5 sowie zwischen dem Zwischenbehälter 5 und dem Auffangbehälter 6 ist flüssigkeitsdicht und gasdicht, so daß auch die Möglichkeit besteht, in dem Zwischenbehälter mittels einer Vakuumpumpe einen Unterdruck zu erzeugen.From the drawings it can be seen that the intermediate container consists of frustoconical Segments 7,8,9,10 is constructed, which are liquid-tight and gas-tight to one another are connected. Also the connection between the receiving drum 1 and the intermediate container 5 and between the intermediate container 5 and the collecting container 6 is liquid-tight and gas-tight, so that there is also the possibility of using in the intermediate container a vacuum pump to generate a negative pressure.

Die Ablauföffnungen 2 liegen in der Nähe des Außenrandes des Zwischenbehälters 5. Den Ablauföffnungen 2 sind abgewinkelte Stutzen 11 zugeordnet, deren untere Öffnungen 12 benachbart der Innenwandung des nach unten sich verjüngenden Mantels des Zwischenbehälters 5 liegen. Die Ablauföffnungen 2 im Bodenbereich der Aufnahmetrommel können mit dem Drehschieber 3 flüssigkeitsdicht und gasdicht verschlossen werden.The drainage openings 2 are located near the outer edge of the intermediate container 5. Angled connection pieces 11 are assigned to the drainage openings 2, their lower openings 12 adjacent to the inner wall of the downwardly tapering jacket of the intermediate container 5 lie. The drainage openings 2 in the bottom area of the receiving drum can with the Rotary valve 3 are sealed liquid-tight and gas-tight.

Der Zwischenbehälter 5 weist am oberen Ende eine mittige oeffnung 13 auf, die durch einen Deckel 14 verschlossen werden kann. Die öffnung 13 wird von einem an dem Außenmantel des Zwischenbehälters festgelegten Aussenring 15 begrenzt, der mit den Ablauföffnungen 2 versehen ist.The intermediate container 5 has a central opening at the upper end 13, which can be closed by a cover 14. The opening 13 is bounded by an outer ring 15 fixed on the outer jacket of the intermediate container, which is provided with the drainage openings 2.

Sofern ein kolloides Feststoff-Flüssigkeits-System hergestellt werden soll, werden die Ausgangsstoffe in einem nicht dargestellten, mit einem Rührwerk ausgerüsteten Behälter vorgemischt. Von diesem Behälter wird das weiter zu behandelnde Medium mittels einer Pumpe 16 durch eine Rohrleitung 17 in die Aufnahmetrommel 1 gefördert. Das vorgemischte Medium kann auch von Hand aus in die Aufnahmetrommel 1 gefüllt werden. Während des Befüllens der Aufnahmetrommel nimmt der Drehschieber 3 seine Verschlußstellung ein. Der Drehschieber wird dann in die Öffnungsstellung gebracht und das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch durchströmt hierauf die Stutzen 11 und gelangt in den vorzugsweise hyperförmigen Zwischenbehälter, den es unter Spiralwirbeln durchströmt, wobei eine Zerkleinerung der Feststoffe stattfindet. Von dem Zwischenbehälter gelangt das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch in den Auffangbehälter 6.Provided that a colloidal solid-liquid system can be produced should, the starting materials in a not shown, with a stirrer equipped container premixed. This container is used for further treatment Medium by means of a pump 16 through a pipe 17 into the receiving drum 1 promoted. The premixed medium can also be manually added to the take-up drum 1 to be filled. While the receiving drum is being filled, the rotary valve takes off 3 its closed position. The rotary valve is then in the open position brought and the solid-liquid mixture then flows through the nozzle 11 and arrives in the preferably hyper-shaped intermediate container, which it underneath Spiral vortex flows through it, causing a crushing of solids takes place. The solid-liquid mixture arrives from the intermediate container into the collecting container 6.

Die Raumform des sich von der Aufnahmetrommel nach unten verjüngenden Zwischenbehälters ist für die Erzeugung der Wirbelströmung im Zwischenbehälter sehr wichtig. Optimale Strömungsverhältnisse werden durch einen Zwischenbehälter erreicht, dessen vertikale Mantellinien hyperbelförmig ausgebildet sind.The three-dimensional shape of the tapers from the receiving drum downwards The intermediate tank is great for generating the vortex flow in the intermediate tank important. Optimal flow conditions are achieved through an intermediate tank, the vertical surface lines of which are hyperbolic.

Im Grundgriß sind die Maße durch die Wirbelformel gegeben. Die Linien des durchlaufenden Materials folgen im wesentlichen den Linien einer Hyperbelschnecke.In the basic outline, the dimensions are given by the vortex formula. The lines of the material passing through essentially follow the lines of a hyperbolic snail.

Die Bauhöhe und die übrigen Abmessungen des Zwischenbehälters hängen vom jeweiligen Einsatzzweck ab. Beispielsweise in Großkläranlagen wird der Zwischenbehälter eine Bauhöhe von mehr als 10 Metern haben.The overall height and the other dimensions of the intermediate container depend on the respective purpose. The intermediate tank is used in large sewage treatment plants, for example have a construction height of more than 10 meters.

Für die Verwendung der Vorrichtung in Hauskläranlagen oder auf Baustellen zur Herstellung eines Zement-Wasser-Gemisches dürften Bauhöhen von 1 Meter für den Zwischenbehälter ausreichend sein.For the use of the device in domestic sewage treatment plants or on construction sites For the production of a cement-water mixture, construction heights of 1 meter should be required for the Intermediate container will be sufficient.

Die Innenwandung des Zwischenbehälters kann glatt ausgebildet sein. Es können jedoch auch Führungsschienen oder sonstige Leitelemente an der Innenwandung des Zwischenbehälters 5 angeordnet werden, durch die das Durchströmen des Zwischenbehälters in schneckenförmigen Umlauflinien unterstützt wird.The inner wall of the intermediate container can be smooth. However, there can also be guide rails or other guide elements on the inner wall of the intermediate container 5 are arranged through which the flow through the intermediate container is supported in helical orbit.

Der Zwischenbehälter kann auch mit Füllkörpern oder Prallkörpern gefüllt werden. Dieses könnte für eine Reihe von zu behandelnden Medien in Hinsicht auf die Sauerstoffaufnahme oder in Hinsicht auf den Gasaustausch oder in Hinsicht der Gaslösung in Flüssigkeiten von Be-deutung sein.The intermediate container can also be filled with fillers or impact bodies will. This could be for a number of media to be treated in terms of oxygen uptake or in terms of gas exchange or in terms of Gas solution in liquids can be of importance.

Der Auffangbehälter kann unmittelbar mit dem unteren Ende des Zwischenbehälters verbunden werden. Es ist jedoch auch denkbar, daß zwischen dem Zwischenbehälter und dem Auffangbehälter noch eine Rohrleitung vorgesehen ist. In diesem Fall müßten die Abmessungen dieser Rohrleitung so sein, daß in der Rohrleitung kein Materialstau entsteht.The collecting container can be connected directly to the lower end of the intermediate container get connected. However, it is also conceivable that between the intermediate container and a pipeline is provided for the collecting container is. In this case, the dimensions of this pipeline should be such that in the pipeline no material jam occurs.

In einigen Fällen wird es ausreichend sein, daß das zu behandelnde Material den Zwischenbehälter 5 einmal durchströmt.In some cases it will be sufficient to have that to be treated Material flows through the intermediate container 5 once.

In anderen Fällen muß das Material z.B. das Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch, den Zwischenbehälter mehrmals durchlaufen, damit das angestrebte Mischungssystem erreicht wird.In other cases, the material must e.g. be the solid-liquid mixture, run through the intermediate container several times to achieve the desired mixing system is achieved.

Die Vorrichtung nach der Fig. 1 ist so gestaltet, daß das zu behandelnde Medium den Zwischenbehälter mehrmals durchströmt. Nach dem Durchströmen des Zwischenbehälters stürzt das Medium in den Auffangbehälter 6. Die hierbei entstehende Aufprallenergie kann über ein entsprechendes Oberdruckventil 18 einer Druckspeichereinrichtung 19 zugeführt werden, die nach dem Prinzip eines Wasserhammers (eines Widders) arbeitet und mit einem Windkessel ausgerüstet ist. Der in den Windkessel aufgrund der Aufprallenergie des Mediums zusätzlich eingespeicherte Druck kann dazu benutzt werden, das Medium über eine Leitung 20 in die Aufnahmetrommel zurückzufördern. Bei dieser Förderung des Mediums nimmt der Schieber 21 die Verschlußstellung ein.The device of FIG. 1 is designed so that the to be treated Medium flows through the intermediate tank several times. After flowing through the intermediate container the medium falls into the collecting container 6. The resulting impact energy can be via a corresponding overpressure valve 18 of a pressure storage device 19 which works on the principle of a water hammer (a ram) and is equipped with an air chamber. The one in the air chamber due to the impact energy of the medium additionally stored pressure can be used to the medium to be conveyed back into the receiving drum via a line 20. With this promotion of the medium, the slide 21 assumes the closed position.

In einer Versuchsanlage hatte der Zwischenbehälter 5 einen maximalen Radius von 200 mm und bei einer Querschnittsverengung von 1 : 9 eine Bauhöhe von 1,80 m. Die Aufnahmetrommel 1 hatte eine Bauhöhe von 200 mm und ein Füllvolumen von 60 1. Das Füllvolumen des Auffangbehälters 6 entsprach dem der Aufnahmetrommel.In a test facility, the intermediate container 5 had a maximum Radius of 200 mm and with a cross-section narrowing of 1: 9 an overall height of 1.80 m. The receiving drum 1 had an overall height of 200 mm and a filling volume of 60 1. The filling volume of the collecting container 6 corresponded to that of the receiving drum.

Versuchsreihe 1 Auf 30 1 Wasser wurden 60 kg Zement gegeben. Das Material wurde im normalen Mischer vorgemischt und über eine Pumpe in den Aufnahmetrommel gefördert, dessen Drehschieber die Verschlußstellung einnahm. In dem Zwischenbehälter 5 wurde ein Unterdruck von 0,5 bar erzeugt und dann der Drehschieber in die Öffnungsstellung gebracht. Der aus Kunstharz ge- fertigte Zwischenbehälter 5 ermöglichte die Beobachtung der Materialströmung im Zwischenbehälter. Das Material stürzte in Spiralwirbeln nach unten. Im unteren Viertel des Zwischenbehälters war erkennbar, daß die Wirbelfläche fast horizontal erlief und die Wirbellinien ausserordentlich dichtbeieinanderlagen, so daß der Weg durch die Dichte der Wirbelbahn sehr lang wurde bei entsprechend steigender Geschwindigkeit. Das Material wurde im Auffangbehälter 6 aufgefangen und in die obere Aufnahmetrommel zurückgepumpt. Nach einem Durchgang war bereits eine Emulsionstendenz in der Mischung erkennbar. Nach dem dritten Durchgang stieg die Viskosität derartig an, daß der übergang von der Emulsion zum kolloiden System bereits festgestellt werden konnte.Test series 1 60 kg of cement were added to 30 l of water. The material was premixed in a normal mixer and pumped into the receiving drum promoted, the rotary valve took the closed position. In the intermediate container 5 a negative pressure of 0.5 bar was generated and then the rotary valve in the open position brought. The synthetic resin manufactured intermediate container 5 made possible the observation of the material flow in the intermediate container. The material fell in Spiral vortices downwards. In the lower quarter of the intermediate container it could be seen that the vertebral surface ran almost horizontally and the vertebral lines extraordinary close together, so that the path through the density of the vortex path is very long became at a correspondingly increasing speed. The material was in the collecting container 6 and pumped back into the upper take-up drum. After one pass an emulsion tendency was already recognizable in the mixture. After the third round the viscosity rose to such an extent that the transition from the emulsion to the colloid System could already be determined.

2. Versuchsreihe Nach Erzeugung des Unterdrucks von 0,5 bar wurde das in die Aufnahmetrommel eingefüllte Wasser-Zement-Gemisch von 60 1 durch Öffnen des Drehschiebers in den Zwischenbehälter eingeführt. Nachdem der Absinkspiegel des Materials 3/5 der Sturzhöhe im Zwischenbehälter erreicht hatte, wurde der Drehschieber wieder geschlossen. Die Bewegungsverharrung ließ das Material weiter abstürzen, wobei jedoch im oberen Raum des Zwischenbehälters ein erhöhter Unterdruck entstand. In einer Entfernung von 10 bis 15 cm oberhalb der Einmündung des Auffangbehälters 6 kam der Absinkspiegel des Materials zur Ruhe und das Material wurde mit hoher Geschwindigkeit wieder nach oben gefördert. Durch eine entsprechende Steuerung des Drehschiebers und des Unterdrucks konnte ein außerordentlich intensives Auf- und Abpendeln des Materials bewirkt werden. Der Mischeffekt war entsprechend intensiv. Bei den Wasser-Zement-Mischungen wurde das kolloide System nach drei bis fünf Pendel prozessen erreicht.2nd series of experiments After generating the negative pressure of 0.5 bar was the water-cement mixture of 60 1 filled into the receiving drum by opening it of the rotary valve inserted into the intermediate container. After the sinking mirror of the material had reached 3/5 of the lintel height in the intermediate container, the rotary valve was used closed again. The persistence of movement caused the material to fall further, however, there was an increased negative pressure in the upper space of the intermediate container. At a distance of 10 to 15 cm above the confluence of the collecting container 6 the sink level of the material came to rest and the material became high Speed boosted up again. Appropriate control of the The rotary valve and the negative pressure could cause an extraordinarily intense opening and closing Pendulum of the material can be effected. The mixing effect was correspondingly intense. In the case of the water-cement mixes, the colloidal system became after three to five pendulums processes achieved.

3. Versuchsreihe Es wurden in die Aufnahmetrommel und in den Zwischenbehälter verdünnte Abwasserschlämme mit einem BSB-Wert von 850 eingeführt. In dem Zwischenbehälter wurde kein Unterdruck erzeugt. Bei geöffneten Ablauföffnungen und bei abgenommenem Deckel 14 wurde eine Menge von 60 bis 80 1 eingeführt. Hier zeigte sich, daß die eingeführte Menge und die Geschwindigkeit in der Aufnahmetrommel so groß bzw. so hoch sein müssen, daß sich zunächst ein Stauspiegel einstellt. Dann kann die Menge so weit zurückgenommen werden, bis aus dem Stauspiegel sich der Saugablaufwirbel einstellt. Die Menge, die zur Erhaltung des Saugablaufwirbels ausreichend ist, bestimmt dann die durch den Drehschieber freigegebenen Ablauföffnungen für den Dauerbetrieb. Mit normaler Gravitation wurde hier ein Einspeicherungseffekt erzielt, der schon sehr interessant ist und der gemessen im Sauersteffeintragsergebnis schon die 10-kg-Marke bezogen auf die eingesetzte Energie, also ein kWh, erreichen läßt.3. Test series There were in the receiving drum and in the intermediate container diluted sewage sludge with a BOD value of 850 was introduced. In the intermediate container no negative pressure was generated. When the drain openings are open and with the cover 14 removed, an amount of 60 to 80 liters was introduced. Here showed that the amount introduced and the speed in the take-up drum are so must be large or so high that a reservoir is initially set. then the amount can be reduced until the suction flow vortex emerges from the reservoir adjusts. The amount that is sufficient to maintain the suction flow vortex is determined then the drain openings released by the rotary valve for continuous operation. With normal gravity, a storage effect was achieved here that was already is very interesting and measured in the Sauersteff entry result already the 10 kg mark based on the energy used, i.e. one kWh.

Versuchsreihe 4 Im oberen Segment des Zwischenbehälters waren drei Luftventile vorgesehen. Im Zwischenbehälter wurde ein Unterdruck von 0,5 bar erzeugt.Test series 4 In the upper segment of the intermediate container were three Air valves provided. A negative pressure of 0.5 bar was generated in the intermediate container.

Der in der Aufnahmetrommel vorhandene Abwasserschlamm wurde dann durch Öffnen des Drehschiebers in den Zwischenbehälter eingeführt. Nach Einstellung der Wirbelströmung wurden die drei Luftventile geöffnet. Der spezifische Sauerstoffeintrag erhöhte sich nur unwesentlich, er ging auf die Marke von 12 kg/kWh zu. Es war aber erkennbar, daß die Leitung der Vorrichtung nicht ausgeschöpft war, daß also unter Zuschaltung des Unterdrucks die Kapazität der Vorrichtung erheblich gesteigert werden kann. Es hätten zur gleichen Zeit statt 80 auch 160 1 durchgesetzt werden können.The sewage sludge present in the take-up drum was then passed through Opening the rotary valve inserted into the intermediate container. After setting the In the vortex flow, the three air valves were opened. The specific oxygen input increased only insignificantly, it approached the mark of 12 kg / kWh. But it was recognizable that the line of the device was not exhausted, that is, under Switching on the negative pressure significantly increases the capacity of the device can. At the same time, 1 160 instead of 80 could have been enforced.

Claims (1)

Patentansprtiche 1. Vorrichtung zum Herstellen hochwertiger Feststoff-Flüssigkeits-Gmische bis zum kolloiden System, zur Wasseraufbereitung oder zum Einbringen von Gasen in Flüssigkeiten, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Aufnahmetrommel (1) für das zu behandelnde Medium, die einen mit verschließbaren Ablauföffnungen (2) versehenen Boden aufweist, durch einen mit der Aufnahmetrommel (1) verbundenen, sich nach unten verjüngenden, vom Medium unter Schwerkrafteinfluß in Spiralwirbeln durchströmten Zwischenbehälter (5) und durch einen Auffangbehälter (6) in den der Zwischenbehälter einmündet. Patent claims 1. Device for producing high-quality solid-liquid mixtures to the colloidal system, water treatment or the introduction of gases into Liquids are not marked by a drum (1) for the Medium to be treated, which is provided with closable drainage openings (2) Has bottom, connected by a with the take-up drum (1), down rejuvenating, flowed through by the medium under the influence of gravity in spiral eddies Intermediate container (5) and through a collecting container (6) into the intermediate container joins. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmetrommel (1) der Zwischenbehälter (5) und der Auffangbehälter (6) eine gemeinsame vertikale Mittelachse aufweisen.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the receiving drum (1) the intermediate container (5) and the collecting container (6) have a common vertical Have central axis. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (5) als rotationssymmetrischer Behälter ausgebildet ist und eine hyperbelförmige Mantellinie in vertikaler Richtung aufweist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the intermediate container (5) is designed as a rotationally symmetrical container and has a hyperbolic surface line in the vertical direction. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (5) aus kegelstumpfförmigen Segmenten (7,8,9,10) aufgebaut ist.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the intermediate container (5) made up of frustoconical segments (7,8,9,10) is. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmetrommel (1) ringförmig ausgebildet ist und ihre Ablauföffnungen (2) in der Nähe des Außenrandes des Zwischenbehälters (5) liegen.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the receiving drum (1) is annular and its drainage openings (2) lie in the vicinity of the outer edge of the intermediate container (5). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablauföffnungen (2) mittels eines Ringschiebers (3) verschließbar sind.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the drainage openings (2) can be closed by means of a ring slide (3). 7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Ablauföffnungen (2) abgewinkelte Stutzen (11) zugeordnet sind, deren untere Offnungen (12) benachbart der Innenwandung des nach unten sich verjüngenden Mantels des Zwischenbehälters (5) liegen.7. Apparatus according to claim 1, characterized in that the drainage openings (2) angled connection piece (11) are assigned, the lower openings (12) of which are adjacent the inner wall of the downwardly tapering jacket of the intermediate container (5) lie. 8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter am oberen Ende eine mittige, durch einen Deckel (14) verschließbare Oeffnung (13) aufweist, die von einem an den Außenmantel des Zwischenbehälters festgelegten Außenring (15) umschlossen ist, wobei der Außenring die mittels des Drehschiebers verschließbaren Ablauföffnungen (2) aufweist.8. Apparatus according to claim 1, characterized in that the intermediate container at the upper end a central opening (13) that can be closed by a cover (14) has, which is fixed by an outer ring on the outer jacket of the intermediate container (15) is enclosed, wherein the outer ring can be closed by means of the rotary valve Has drain openings (2). 9. Vorrichtung nach An-spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmetrommel (1) und der Auffangbehälter (6) mit dem Zwischenbehälter (5) flüssigkeits- und gasdicht verbunden sind.9. Device according to claim 1, characterized in that the receiving drum (1) and the collecting container (6) with the intermediate container (5) liquid-tight and gas-tight are connected. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablauföffnungen (2) im Bodenbereich der Aufnahmetrommel (1) flUssigkeits-und gasdicht mittels des Drehschiebers (3) verschließbar sind.10. Apparatus according to claim 9, characterized in that the drainage openings (2) in the bottom area of the receiving drum (1) liquid-tight and gas-tight by means of the Rotary valve (3) are lockable. 12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Innenwandung des Zwischenbehälters (5) Leitelemente vorgesehen sind.12. The device according to claim 1, characterized in that on the Inner wall of the intermediate container (5) guide elements are provided. 13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Anspruche, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenbehälter (5) mit Prallkörpern gefüllt ist.13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that that the intermediate container (5) is filled with impact bodies. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung des Zwischenbehälters (5) Uffnungen zum Einspeisen von Gasen oder körnigen Stoffen oder von Flüssigkeiten vorgesehen sind.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that that in the wall of the intermediate container (5) openings for feeding gases or granular substances or liquids. 15. Verfahren zum Herstellen eines hochwertigen Feststoff-FlUssigkeits-Gemisches, zur Wasseraufbereitung oder zum Einbringen von Gasen in Flüssigkeiten unter Verwendung der Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das zu behandelnde Medium mehrmals den Zwischenbehälter (5) durchströmt.15. Process for producing a high-quality solid-liquid mixture, for water treatment or for the introduction of gases into liquids using the device according to one of claims 1 to 14, characterized in that the medium to be treated flows through the intermediate container (5) several times. 16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Aufnahmebehälter aufgenommene Medium durch eine Förderleitung mittels einer Pumpe in die Aufnahmetrommel zurückgefördert wird und dieses Umpumpen so oft wiederholt wird, bis das Medium die angestrebte Konsistenz erreicht hat.16. The method according to claim 15, characterized in that the from Receiving container received medium through a delivery line by means of a pump is fed back into the receiving drum and this pumping is repeated as often until the medium has reached the desired consistency. 17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Füllen der Aufnahmetrommel (1) im Zwischenbehälter (5) ein Unterdruck erzeugt wird, die Ablauföffnungen (2) geöffnet werden und nach-dem der Absinkspiegel des Mediums im Zwischenbehälter eine bestimmte Fallhöhe erreicht hat, die Ablauföffnungen geschlossen werden und dann unter Vakuumeinfluß das Medium zurückströmt.17. The method according to claim 15, characterized in that according to the Filling the receiving drum (1) in the intermediate container (5) a negative pressure is generated, the drainage openings (2) are opened and then the sink level of the medium has reached a certain height of fall in the intermediate container, the drainage openings are closed and then the medium flows back under the influence of vacuum. 18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß im Zwischenbehälter durch eine abgestimmte Steuerung des Unterdrucks und des Drehschiebers eine pendelnde Hin- und Herbewegung des Mediums erzeugt wird.18. The method according to claim 17, characterized in that in the intermediate container through coordinated control of the negative pressure and the rotary valve, an oscillating Back and forth movement of the medium is generated.
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