DE3327033A1 - Process and apparatus for the sedimenting separation of substances of different specific gravity - Google Patents

Process and apparatus for the sedimenting separation of substances of different specific gravity

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Klaus 6805 Heddesheim Schiersand
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Joh A Benckiser 6700 Ludwigshafen GmbH
Joh A Benckiser GmbH
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Abstract

With the aid of tangentially adjusted agitators, producing both thrust and spin, arranged in the vicinity of the bottom of a cylindrical vessel, a flow is produced in the vessel, which rotates both about the vertical axis of the vessel and in a toroidal manner therein. Material of relatively high specific gravity is deposited in the region of the centre of the vessel bottom. From there it can be discharged downwards. The present invention is suitable in particular for the treatment of waste waters having a high level of organic pollutants.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur sedi- Method and device for sedi-

mentierenden Trennung von Substanzen unterschiedlichen spezifischen Gewichtes Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur sedimentierenden Trennung von Substanzen unterschiedlichen spezifischen Gewichts aus Flüssigkeiten. menting separation of substances of different specific Weight The present invention relates to a method and an apparatus for sedimenting separation of substances of different specific gravity from liquids.

Substanzen insbesondere von geringfügig unterschiedlichem spezifischen Gewicht lassen sich bekanntermaßen schwer abtrennen. Die dabei auftretenden Schwierigkeiten sind insbesondere durch die mechanische Einwirkung auf das Medium bedingt, in dem die Teilchen suspendiert werden, da diese mechanische Einwirkung eine hohe Rückvermischung verursacht.Substances in particular of slightly different specific Weight is known to be difficult to separate. The difficulties that arise are caused in particular by the mechanical effect on the medium in which the particles are suspended because this mechanical action causes a high level of backmixing caused.

Die vorliegende Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die Trennwirkung mit geringem konstruktiven und apparatemäßigem Aufwand zu verbessern.The present invention has set itself the task of reducing the separation effect to improve with little constructive and equipment-wise expenditure.

Erfindungsgemäß gelingt die Lösung dieser Aufgabe in einem mit Flüssigkeit gefüllten Behälter mit kreisförmigem Querschnitt.According to the invention, this object is achieved in one with liquid filled container with a circular cross-section.

Dabei wird mit Hilfe von in Bodennähe des Behälters angeordneten Rührorganen gleichzeitig ein tangential wirkender Schub und ein Drall erzeugt, wodurch eine schlauchförmige Umlaufströmung entsteht. Diese rotiert sowohl um die Hochachse des Behälters, als auch um die radial um die Hochachse verlaufende Schlauchachse.This is done with the help of agitators arranged near the bottom of the container at the same time a tangentially acting thrust and a twist are generated, whereby a tubular circulating flow is created. This rotates around the vertical axis of the Container, as well as around the tube axis running radially around the vertical axis.

Auf diese Weise entsteht eine sich ständig in sich selbst und gleichzeitig um ihre Mittelachse drehende, im wesentlichen laminare Strömung.In this way one emerges constantly in oneself and at the same time essentially laminar flow rotating around its central axis.

Diese wird vorzugsweise so geführt, daß der absteigende Teil der Behälterwandung zugeordnet ist und die Strömung im Bereich um die Mittelachse des Behälters aufsteigt.This is preferably done so that the descending part of the container wall is assigned and the flow rises in the area around the central axis of the container.

Die Strömung führt die im Behälter anwesenden Teilchen in einem doppelten Umlauf, wobei die relativ schwereren Teilchen im mittleren Bereich des Behälterbodens abgelagert werden.The flow leads the particles present in the container in a double Circulation, with the relatively heavier particles in the middle of the container bottom be deposited.

Im mittleren Bereich des Badspiegels bildet sich dagegen eine strömungsberuhigte und somit an Sediment arme Zone aus, von der Flüssigkeit abgezogen werden kann, insbesondere ohne die Strömungsverhältnisse innerhalb des Behälters zu stören.In the middle area of the bath level, on the other hand, a flow-calmed one forms and thus a zone with little sediment from which liquid can be drawn off, in particular without disturbing the flow conditions within the container.

Die vorliegende Erfindung hat sich we-iterhin die Aufgabe gestellt, ein verbessertes Verfahren für den anaeroben biologischen Abbau von Belebtschlamm zu schaffen, mit dem es gelingt, die beim Abbau entstehenden Inertstoffe vom Belebtschlamm abzutrennen.The present invention has also set itself the task of an improved process for the anaerobic biodegradation of activated sludge to create, with which it is possible to remove the inert substances from the activated sludge that arise during the degradation to separate.

Dies gelingt durch nachstehendes Verfahren. In einem wie vorstehend beschriebenen Reaktor wird überwiegend homogen durchmischte anaerobe Belebtschlamm/Wasser-Suspension eingefüllt.This can be done using the following procedure. In one like above The reactor described is predominantly homogeneously mixed anaerobic activated sludge / water suspension filled.

Es wird ebenso wie vorstehend erläutert eine Schlauchströmung erzeugt und durch den biologischen Abbau entstehendes inertes und spezifisch schwereres Material im Bereich der Bodenmitte abgelegt und ausgeschleust, wohingegen der Schlamm ständig im Kreislauf mitgeführt wird.As explained above, a hose flow is generated and inert and specifically heavier ones that result from biological degradation Material is deposited and discharged in the middle of the floor, whereas the sludge is is constantly carried in the cycle.

Um den Mittelpunkt des Badspiegels bildet sich eine ringförmige Zone stark reduzierter Konzentration an anaerobem Belebtschlamm.An annular zone is formed around the center of the bath level greatly reduced concentration of anaerobic activated sludge.

Aus dieser kann unter weitgehender Vermeidung von Turbulenzen Flüssigkeit abgezogen werden. Rohabwasser und aus der vorgenannten Flüssigkeit abgetrennter rezirkulierter Belebtschlamm werden in den Wirkungsbereich der Rührorgane eingespeist.From this, liquid can be discharged while largely avoiding turbulence subtracted from. Raw sewage and separated from the aforementioned liquid Recirculated activated sludge is fed into the active area of the agitator elements.

Auf diese Weise werden in einem anaeroben Verfahren aktive Biomasse angereichert und abbaubare Inhaltstoffe nahezu vollständig fermentativ abgebaut, ohne diese beim Abzug der inerten Stoffe mit auszuschleusen.In this way, active biomass becomes active in an anaerobic process enriched and degradable ingredients almost completely degraded by fermentation, without removing them when the inert substances are withdrawn.

Die Rührorgane bzw. der durch sie erzeugte Schub sind um etwa 8 bis 200 tangential angestellt, wobei die Achsen der Organe horizontal ausgerichtet sind. Je nach Behältergröße werden 3 oder mehr Rührorgane symmetrisch zueinander um den Umfang des Reaktors verteilt. Sie sind in Nantelnähe installiert und fördern von diesem weg.The agitators and the thrust generated by them are around 8 to 200 tangentially employed, the axes of the organs being aligned horizontally. Depending on the container size, 3 or more agitators are symmetrical to each other around the Distributed perimeter of the reactor. They are installed near the nantel and promote from this way.

Das aus der ringförmigen Zone reduzierter Konzentration abgezogene Gemisch Abwasser/Bioschlamm wird mit Hilfe von Separatoren in Abwasser und Rücklaufschlamm aufgetrennt.That withdrawn from the annular zone of reduced concentration Mixture of wastewater / bio sludge is separated into wastewater and return sludge with the help of separators separated.

Das Abwasser wird abgeleitet und der Schlamm wie oben erwähnt zurückgeführt.The wastewater is drained and the sludge is returned as mentioned above.

Diese Art der Verfahrensführung ermöglicht es auch, aufkonzentrierten und von Inertstoffen freien Bioschlamm (stromab hinter den Separatoren) auszuschleusen, um ihn anderweitig, z.B. als Düngemittel zu verwenden.This type of process management also makes it possible to concentrate and discharge biosludge free of inert substances (downstream behind the separators), to use it elsewhere, e.g. as a fertilizer.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besteht aus einem Behälter mit rundem Querschnitt, einem Rührwerk und Zu- und Ableitungen.The device according to the invention consists of a container with a round Cross section, an agitator and supply and discharge lines.

Das Rührwerk ist derart ausgelegt, daß im Behälter eine Schlauchförmige Strömung entsteht, die sowohl um die Schlauchmittelachse, als auch um die Hochachse des Behälters läuft.The agitator is designed in such a way that it is tubular in the container The flow arises both around the hose center axis and around the vertical axis of the container is running.

Die Strömung ist im wesentlichen laminar.The flow is essentially laminar.

Im mittleren Bodenbereich ist ein Sedimentabzug und unterhalb des Badspiegels, im Bereich einer sich dort bei Betrieb ausbildenden konzentrischen Ringfläche geringer Konzentration sind Abzugsleitungen angeordnet.In the middle floor area is a sediment drain and below the Bad mirror, in the area of a concentric that forms there during operation Discharge lines are arranged in an annular area with a low concentration.

Nach einer Ausführungsform besteht das Rührwerk aus mindestens drei nahe dem Behälterboden angeordneten symmetrisch um den Umfang verteilten Propellern. Als besonders geeignet haben sich dabei Propeller erwiesen, deren Anstellwinkel über die Blätter konstant bleibt, die also keine Schränkung aufweisen.According to one embodiment, the agitator consists of at least three propellers arranged symmetrically around the circumference near the bottom of the container. Propellers and their angle of attack have proven to be particularly suitable remains constant across the leaves, which means that they are not twisted.

Derartige Propeller erzeugen den größten Schub im Bereich der Blattenden und bewirken eine zopfartige, birnenförmige Strömungscharakteri#stik.Such propellers generate the greatest thrust in the area of the blade ends and cause a braid-like, pear-shaped flow characteristic.

Die Achsen der durch die Propeller erzeugten Schub schneiden sich mit dem Radius des Behälters in der Behälterwandung unter einem Winkel von 8 bis 200. Das Maß des Winkels ist abhängig vom Durchmesser des Behälters, wobei der Winkel mit wachsendem Durchmesser abnimmt.The axes of the thrust generated by the propellers intersect with the radius of the container in the container wall at an angle of 8 to 200. The dimension of the angle depends on the diameter of the container, with the angle decreases with increasing diameter.

Anstelle von Propellern können auch Injektoren verwendet werden, die am Injektorausgang gegebenenfalls verstellbare Leitschaufeln aufweisen. Mit diesen ist eine zopfartige Strömung ebenfalls erzeugbar.Instead of propellers, injectors can also be used optionally have adjustable guide vanes at the injector outlet. With these a braid-like flow can also be generated.

Als Treibmittel kann hierfür mindestens teilweise das Rohabwasser eingesetzt werden.The raw sewage can be used as the propellant for this at least in part can be used.

In beiden Fällen ist jedoch die Rührorganachse parallel zum Boden auszurichten und ein Abstand vom Boden einzuhalten, der 5 bis 20% der Füllhöhe des Behälters entspricht.In both cases, however, the axis of the impeller is parallel to the bottom align and maintain a distance from the floor that is 5 to 20% of the fill level of the Corresponds to the container.

Wie oben beschrieben, eignet sich die vorliegende Erfindung in besonderer Weise, um anaerobe Prozesse damit durchzuführen.As described above, the present invention is particularly useful Way to perform anaerobic processes with it.

Anaerobe Verfahren werden hauptsächlich für die Stabilisierung des Schlammes im Bereich der Abwasserreinigung eingesetzt. Zunehmend werden auch organisch stark verschmutzte Abwässer insbesondere aus der Nahrungsmittelindustrie durch anaerobe Verfahren behandelt.Anaerobic procedures are mainly used for the stabilization of the Sludge used in the field of wastewater treatment. Increasingly, organic too heavily polluted wastewater, especially from the food industry, by anaerobic Procedures dealt with.

Bei der Gärung oder Faulung organischer Stoffe in dispergierter oder gelöster Form werden die bakteriell abbaubaren Stoffe unter strengem Luftsauerstoffabschluß hauptsächlich in Kohlendioxid, Methan und Bakterienmasse umgewandelt. Die gebildete Bakterienbiomasse beträgt im Vergleich zu aeroben Abwasserreinigungsverfahren bezogen auf den CSB-Abbau nur ca. 10%.In the fermentation or digestion of organic matter in dispersed or In the dissolved form, the bacterially degradable substances are strictly excluded from atmospheric oxygen mainly converted into carbon dioxide, methane and bacterial mass. The educated Bacterial biomass is relative to aerobic wastewater treatment methods on the COD breakdown only approx. 10%.

Die organischen Stoffe werden durch 3 bis 4 grundsätzlich verschiedene Bakteriengruppen in einer Abbaukette metabolisiert.The organic substances are fundamentally different by 3 to 4 Groups of bacteria metabolized in a breakdown chain.

Die beiden ersten Gruppen hydrolisieren die unterschiedlichen organischen Verbindungen zu einfacheren Produkten wie organische Säuren, Alkohole, Wasserstoff und Kohlendioxid. Ihr pH-Wert-Optimum liegt im schwach sauren Bereich. Durch die dritte Bakteriengruppe werden Alkohol, Säuren und überwiegend zu Essigsäure, Kohlendioxid und Wasserstoff umgesetzt, die durch die methanogenen Bakterien als vierter Gruppe schließlich zu Methan und Kohlendioxid umgewandelt werden. Die beiden letzten Bakteriengruppen haben ihr pH-Wert-Optimum im schwach alkalischen Bereich.The first two groups hydrolyze the different organic ones Connections to simpler products such as organic acids, alcohols, hydrogen and carbon dioxide. Their pH optimum is in the weakly acidic range. Through the Third group of bacteria become alcohol, acids and mainly acetic acid, carbon dioxide and hydrogen reacted by the methanogenic bacteria as a fourth group finally converted to methane and carbon dioxide. the the last two groups of bacteria have their optimum pH value in the weakly alkaline Area.

Die unterschiedlichen pH-Wert-Optima haben u.a. dazu geführt, für bestimmte, hierzu geeignete Substrate das anaerobe Verfahren als zweistufiges Verfahren zu realisieren, wobei die Reaktionen der 2. Stufe im schwach alkalischen Bereich geführt werden.The different pH value optima have led to, among other things, for certain substrates suitable for this use the anaerobic process as a two-stage process to realize, with the reactions of the 2nd stage in the weakly alkaline range be guided.

Für die Mehrzahl der Einsatzfälle des anaeroben Verfahrens wird das Einstufenverfahren gewählt, wobei der pH-Wert im Bereich 6,8 bis 8,0 liegt.For the majority of applications of the anaerobic procedure this will be One-step process selected, the pH being in the range 6.8 to 8.0.

In der Praxis wird die Populationsdichte der Bakterienbiomasse durch die Hilfsgröße des Glühverlustes des im anaeroben Fermenter suspendierten Feststoffes beurteilt. In stationär betriebenen anaeroben Fermentern beträgt der Anteil an Bakterienmasse etwas mehr als die Hälfte der flüchtigen Bestandteile. Der Glührückstand des im anaeroben Fermenter suspendierten Feststoffes kennzeichnet anorganisches, für den anaeroben Prozeß nicht nutzbringendes Mäterial.In practice, the population density of the bacterial biomass is determined by the auxiliary variable of the loss on ignition of the solid suspended in the anaerobic fermenter judged. In stationary anaerobic fermenters, the proportion of bacterial mass is just over half of the volatiles. The residue on ignition of the im anaerobic digester denotes suspended solids inorganic, for the anaerobic process not useful material.

In eingearbeiteten, kommunalen Faultürmen beträgt der Glühverlust des Faulschlammes 50-70%.In incorporated, communal digestion towers, the loss on ignition is of digested sludge 50-70%.

Bei der anaeroben Behandlung von in Abwasser gelösten organischen Stoffen werden, in Abhängigkeit von ihrer Konzentration, anorganische Abwasserinhaltsstoffe infolge der besonderen Milieubedingungen beim Anaerobverfahren (Einstufenreaktor sowie Methanreaktor beim Zweistufenverfahren) teilweise zu unlöslichen Verbindungen ausgefällt.In the anaerobic treatment of organic substances dissolved in wastewater Depending on their concentration, substances become inorganic waste water constituents due to the special environmental conditions in the anaerobic process (single-stage reactor as well as methane reactor in the two-stage process) partially to insoluble compounds failed.

Anhand der beiliegenden Figuren wird die vorliegende Erfindung näher erläutert.The present invention is explained in more detail with the aid of the accompanying figures explained.

Fig. 1 zeigt den Behälter in Schnitt und Draufsicht; Fig. 2 zeigt die entstehenden Strömungsverhältnisse im Schnitt und in Draufsicht die Sedimentablagerung; Fig. 3 zeigt die Einbindung in eine anaerobe Abwasserbehandlungsanlage als Bioreaktor.Fig. 1 shows the container in section and plan view; Fig. 2 shows the resulting flow conditions in section and in plan view the sediment deposition; Fig. 3 shows the integration into an anaerobic wastewater treatment plant as a bioreactor.

Figur 1 Im Behälter 1 sind in Bodennähe Rührorgane 5 angeordnet, die im vorliegenden Falle als Propeller dargestellt sind. Diese Rührorgane befinden sich in Bodennähe, bei etwa 5 bis 20 % der Füllhöhe.Figure 1 In the container 1 agitator elements 5 are arranged near the bottom, the in the present case are shown as a propeller. These agitators are located close to the ground, at around 5 to 20% of the filling level.

In den Bereich der Propeller münden die Zuleitungen 2.The supply lines 2 open into the area of the propellers.

Die Achsen (M) des durch die Rührorgane erzeugten Schubs schneiden sich in der Behälterwandung bei 8 mit dem Radius des Behälters unter einem Winkel 84 ß zu#20C. Im Bereich der Bodenmitte befindet sich ein Sedimentabzug 10.The axes (M) of the thrust generated by the agitators intersect in the container wall at 8 with the radius of the container at an angle 84 ß to # 20C. In the area in the middle of the floor there is a sediment outlet 10.

Von der Badoberfläche bzw. dicht unterhalb dieser gehen Abzugsleitungen 4 ab. Die Leitungen selbst können auch nach oben verlegt sein.Discharge lines go from the bath surface or just below it 4 from. The lines themselves can also be laid upwards.

Mit dieser Vorrichtung können Zweistoffsuspensionen aufgetrennt werden.With this device two-substance suspensions can be separated.

Von besonderem Vorteil ist jedoch die Verwendung als Bioreaktor.However, it is particularly advantageous to use it as a bioreactor.

Dabei wird durch die Leitungen 2 Rohabwasser in den Reaktor 1 geleitet, über die Leitungen 4 ein Gemisch Abwasser/Bioschlamm abgezogen und über Leitung 14 aufkonzentrierter, rezirkulierter Bioschlamm eingespeist.Raw sewage is fed into reactor 1 through pipes 2, A mixture of waste water / organic sludge is drawn off via the lines 4 and via the line 14 concentrated, recirculated organic sludge fed in.

über die Leitung 13 verlassen die beim anaeroben Abbau entstehenden Inertstoffe den Reaktor und über 3 das entstehende Biogas (Methan).The resulting from anaerobic degradation leave via line 13 Inert substances enter the reactor and, via 3, the biogas (methane) produced.

Figur 2 In Figur 2 ist dargestellt, auf welchem Prinzip die vorliegende Erfindung beruht. Mit Hilfe der Rührorgane wird eine umlaufende, schlauchförmige Strömung 15 erzeugt, wobei vorzugsweise im Wandbereich des Behälters der absteigende Ast vorzusehen ist.Figure 2 Figure 2 shows the principle on which the present Invention is based. With the help of the agitator, a circumferential, tubular Flow 15 generated, preferably in the wall area of the container the descending Branch is to be provided.

Absinkende Teilchen werden im Bodenbereich von der Strömung erfaßt und zur Mitte und aufwärts bewegt, um im Kreislauf wieder in den absteigenden Zweig zu gelangen. Durch weitgehende Vermeidung von Wirbeln werden die spezifisch schwereren Teilchen rückvermischungsfrei von einer mittleren induzierten kreisförmigen Strömung 16 erfaßt und aufgrund des"Teetasseneffektes in Bodenmitte abgelegt, wovon er abgezogen werden kann. Leichtere Teilchen verbleiben in der Strömung.Sinking particles are caught in the flow in the bottom area and moved to the middle and upward to recirculate back into the descending branch to get. By largely avoiding eddies, the specifically heavier ones become Particles backmixing free from a mean induced circular flow 16 detected and due to the "teacup effect" placed in the middle of the floor, from which it is deducted can be. Lighter particles remain in the flow.

Die geichzeitig erzeugte mittlere Strömung 16 besitzt eine aufwärts gerichtete Komponente, die jedoch geringer ist, als die Absimkgeschwindigkeit des Sediments. Mit Hilfe dieser und der Schlauchströmung 15 wird im Badspiegelbereich eine beruhigte schlamm- und insbesondere sedimentarir#, mitumlaufende ringförmige Zone erzeugt, von der man ohne die stationären Verhältnisse zu stören die wenig spezifisch leichtere Komponente enthaltende Flüssigkeit nach oben, oder wie in Figur 1 dargestellt, schräg nach unten ablaufend abziehen kann.The mean flow 16 generated at the same time has an upward one directional component, which is, however, less than the descending speed of the Sediments. With the help of this and the hose flow 15 is in the bath level area a calmed mud- and especially sedimentarir #, circulating ring-shaped Zone generated from which one can hardly disturb the stationary conditions without disturbing specifically lighter component containing liquid upwards, or as in Figure 1 shown, can pull sloping downwards.

Das am Boden sich ansammelnde Sediment bildet über dem Abzug 10 eine kegelförmige Düne 17, deren Durchmesser auch vom Energieeintrag durch die Rührorgane abhängt.The sediment that collects on the bottom forms one above the flue 10 conical dune 17, the diameter of which also depends on the energy input by the agitator elements depends.

Mit Hilfe des 7rEnergieeintrags der Rührorgane und der dadurch erzeugten Geschwindigkeit der Umlaufströmung können die Verhältnisse im Reaktor weitgehend beeinflußt werden, wodurch der Schlauchdurchmesser und die Tiefe der Ringströmung 12 an bestehende Forderungen in Bezug auf die Füllhöhe und den Inhalt angepaßt werden können.With the help of the 7r energy input of the agitator and the generated The conditions in the reactor can largely change the speed of the circulating flow be influenced, whereby the hose diameter and the depth of the annular flow 12 can be adapted to existing requirements with regard to the filling level and the content can.

Figur 3 Figur 3 zeigt den Einsatz der vorliegenden Erfindung als Bioreaktor für anaerobe Fermentation.FIG. 3 FIG. 3 shows the use of the present invention as a bioreactor for anaerobic fermentation.

Bei anaerobem Abbau von Abwässern ist es einmal wünschenswert den abbaubaren Schlamm aufzukonzentrieren und zum anderen gezielt nur die entstehenden nicht mehr abbaubaren, inerten, im wesentlichen anorganischen Substanzen auszuschleusen, was mit der vorliegenden Erfindung erstmals gelingt, wodurch die Ausbeute an Biogas erheblich gesteigert werden kann.In the case of anaerobic degradation of wastewater, it is desirable once Concentrate degradable sludge and on the other hand only the resulting sludge discharging inert, essentially inorganic substances that are no longer degradable, what succeeds with the present invention for the first time, whereby the yield of biogas can be increased significantly.

Im Behälter 1 wird fermentiertes Rohabwasser vorgelegt und, wie oben beschrieben, in Bewegung versetzt.Fermented raw sewage is placed in container 1 and, as above described, set in motion.

Über die Leitungen 4 wird eine Mischung aus Schlamm und Wasser abgezogen, die kein oder nur wenig inertes Material enthält und Separatoren 18 zugeführt. In diesen wird der Schlamm aufkonzentriert, anaerob behandeltes Abwasser abgeleitet 19, und eingedickter Rücklaufschlamm über die Leitung 14 in den Wirkungsbereich der Rührorgane 5 in den Reaktor zurückgegeben.A mixture of sludge and water is drawn off via the lines 4, which contains little or no inert material and supplied to separators 18. In The sludge is then concentrated and anaerobically treated wastewater is drained away 19, and thickened return sludge via line 14 into the effective area the agitator 5 returned to the reactor.

Rohabwasser wird ebenfalls in den Rührorganbereich gepumpt und verdünnt den gleichzeitig eingegebenen Rücklaufschlamm.Raw sewage is also pumped into the agitator area and diluted the return sludge entered at the same time.

Biogas wird am Kopf des Reaktors abgezogen.Biogas is drawn off at the top of the reactor.

Es ist je nach den gestellten Aufgaben, d.h. nach der Art des Schlammes ohne weiteres möglich, das Verfahren intermittierend, kontinuierlich oder auch absatzweise durchzuführen.It depends on the task at hand, i.e. on the type of sludge It is easily possible to use the process intermittently, continuously or batchwise perform.

Die nachstehenden Durchführungsbeispiele belegen konkrete Anwendungen und den angestrebten technischen Fortschritt.The following implementation examples demonstrate specific applications and the desired technical progress.

1. Aufkonzentration von Kunststoff-Granulaten aus einem Wasser/Granulat-Gemisch am Boden im Behälter-Zentrum, Versuchsanlage 1.1 Behälterdurchmesser D = 1.000 mm Füllhöhe H = 0,57 D Anstellwinkel ß = 100 4 Propeller-Rührer am Umfang, um je 900 versetzt, Einbauhöhe h = 0,123 H, Einbaulage horizontal Umfangsgeschwindigkeit u = 6,25 m/s Granulat: PVC-Körner Durchmesser d = 3 mm spez. Gewicht# t = 1,1 kg/l Aufkonzentration im Behälter-Zentrum im Bereich d# 0,2 D.1. Concentration of plastic granulates from a water / granulate mixture on the floor in the center of the container, test facility 1.1 container diameter D = 1,000 mm Filling height H = 0.57 D angle of attack ß = 100 4 propeller stirrers on the circumference, around 900 each offset, installation height h = 0.123 H, installation position horizontal circumferential speed u = 6.25 m / s granulate: PVC grains diameter d = 3 mm spec. Weight # t = 1.1 kg / l Concentration in the center of the container in the area d # 0.2 D.

1.2 Behälterdurchmesser D = 1.400 mm Füllhöhe H = 0,4 D Anstellwinkel B = 180 3 Propeller am Umfang, um je 1200 versetzt, Einbauhöhe h = 0,16 H, Einbaulage horizontal, Umfangsgeschwindigkeit u = 4,0/5,0/6,25 m/s Granulat: Kunststoff mit Durchmesser d 0,1 - 0,3 mm spez. Gewicht t = 1,018 kg/l Aufkonzentration im Behälter-Zentrum im Bereich d = 0,24 bis 0,2 DA, mit Erhöhung des Energieeintrags verkleinert sich Durchmesser d.1.2 Container diameter D = 1,400 mm filling height H = 0.4 D angle of attack B = 180 3 propellers on the circumference, each offset by 1200, installation height h = 0.16 H, installation position horizontal, circumferential speed u = 4.0 / 5.0 / 6.25 m / s Granulate: plastic with Diameter d 0.1 - 0.3 mm spec. Weight t = 1.018 kg / l concentration in the center of the container in the range d = 0.24 to 0.2 DA, with an increase in the energy input it decreases Diameter d.

2. Aufkonzentration von Feststoffen (Calcium-Carbonat) aus einem Gemisch - Calciumcarbonat/aktive Biomasse (anaerob)/Wasser am Boden im Behälter-Zentrum bei gleichzeitiger Ausbildung einer Zone verminderter Feststoff-Konzentration im Bereich des Flüssigkeitsspiegels, Versuchanlage Behälterdurchmesser D = 1.400 mm Füllhöhe H = 0,42 D Anstellwinkel B = 180 3 Propeller am Umfang, um je 1200 versetzt, Einbauhöhe h = 0,15 H Einbaulage horizontal Umfangsgeschwindigkeit u = 5,0 m/s 2.1 Ausgangsfestoffgehalt im homogen durchmischten Reaktor: FG = 16 g/l (Geometrie w.o.).2. Concentration of solids (calcium carbonate) from a mixture - Calcium carbonate / active biomass (anaerobic) / water on the bottom in the container center with simultaneous formation of a zone of reduced solids concentration in the Area of the liquid level, test facility, container diameter D = 1,400 mm Filling height H = 0.42 D angle of attack B = 180 3 propellers on the circumference, each offset by 1200, Installation height h = 0.15 H Installation position horizontal Circumferential speed u = 5.0 m / s 2.1 Initial solids content in the homogeneously mixed reactor: FG = 16 g / l (geometry, see above).

Feststoffgehalt im biologisch aktiven Reaktor-Volumen FG = 16 g/l Feststoffgehalt der spezifisch schwereren Fraktion am Boden im Behälter-Zentrum FG = 70 g/l (weit überwiegend Inertstoff). Solids content in the biologically active reactor volume FG = 16 g / l Solids content of the specific heavier fraction on the bottom in the center of the container FG = 70 g / l (predominantly inert substance).

Feststoffgehalt in der kreisringförmigen Klarzone zwischen 0,1 und 0,5 Behälterdurchmesser FG = 1,6 g/l Inerstoffgehalt gegen 0. Solids content in the circular clear zone between 0.1 and 0.5 container diameter FG = 1.6 g / l oxygen content against 0.

(FG = Feststoffgehalt) 2.2 Ausgangsfeststoffgehalt im homogen durchmischten Reaktor: FG = 32 g/l Feststoffgehalt im biologisch aktiven Reaktor-Volumen FG = 32 g/l Feststoffgehalt der spezifisch schwereren Fraktion am Boden im Behälter-Zentrum FG = 148 g/l (weit überwiegend Inertstoff) Feststoffgehalt in der kreisringförmigen Klarzone FG = 11 g/l Inertstoffanteil gegen 0 (Geometrie w.o.) Schichtdicke der Klarzone ist ca. 0,034 x Füllhöhe (im Maximum). (FG = solids content) 2.2 Starting solids content in the homogeneously mixed reactor: FG = 32 g / l solids content in the biologically active Reactor volume FG = 32 g / l solids content of the specifically heavier fraction am Bottom in the center of the container FG = 148 g / l (predominantly inert substance) solids content in the circular clear zone FG = 11 g / l proportion of inert substances towards 0 (geometry w.o.) The layer thickness of the clear zone is approx. 0.034 x filling level (at the maximum).

In allen Fällen bildete sich eine schlauchförmige Umlaufströmung aus, die zu der beobachteten Sedimentansammlung im mittleren Bereich des Behälterbodens führte.In all cases a tubular circulating flow developed, that of the observed sediment accumulation in the middle area of the container bottom led.

- L e e r s e i t e -- L e r s e i t e -

Claims (10)

Patentansprüche Verfahren zur sedimentierenden Trennung von Substanzen unterschiedlichen spezifischen Gewichtes, in einem mit einer Flüssigkeit gefüllten Behälter mit kreisförmigem Querschnitt, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Hilfe von in Bodennähe angeordneten tangential eingestellten, Schub und Drall bewirkenden Rührorganen eine schlauchförmige, sowohl um die Hochachse des Behälters als auch um die kreisförmige Mittelachse des Schlauches rotierende, im wesentlichen laminare Strömung erzeugt und sich im Bereich des Zentrums des Behälterbodens absetzendes, spezifisch schwereres Gut nach untf abzieht. Method for the sedimentation separation of substances different specific gravity, in one filled with a liquid Container with a circular cross-section, characterized in that one uses by tangentially set, close to the ground, causing thrust and twist Agitators a tubular, both around the vertical axis of the container as well essentially laminar rotating around the circular central axis of the tube Flow is generated and settling in the area of the center of the container bottom, specifically, heavier goods are withdrawn to untf. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung einer gleichzeitigen anaeroben biologischen Behandlung der Behälter mit überwiegend homogen durchmischter anaerober Belebtschlamm/Wasser-Suspension gefüllt ist, wobei vom Boden inertes, im wesentlichen anorganisches Material abgezogen wird, mit Hilfe von im Bereich des Suspensionsspiegels in einer sich ausbildenden ringförmigen Zone stark reduzierter Konzentration an anaerobem Belebtschlamm endenden Abzugseinrichtungen unter weitgehender Vermeidung von Turbulenzen Flüssigkeit abzieht und rezirkulierten Schlamm sowie Rohabwasser in den Wirkungsbereich der Rührorgane einspeist.2. The method according to claim 1, characterized in that for implementation a simultaneous anaerobic biological treatment of the containers with predominantly homogeneously mixed anaerobic activated sludge / water suspension is filled, wherein inert, essentially inorganic material is withdrawn from the soil, with the help of from in the area of the suspension level in a forming annular zone strongly reduced concentration of anaerobic activated sludge ending exhaust devices Liquid is withdrawn and recirculated while largely avoiding turbulence Feeds sludge and raw sewage into the area of activity of the agitator elements. 3. Verfahren nach Anspruch 1 - 2, dadurch gekennzeichnet, daß man mit drei oder mehr Rührorganen unter einem Winkel B von etwa 8 bis 200 zwischen der Schubachse des Rührorgans und dem sich mit diese-r im Mantel schneidenden Behälterradius auf den Behälterinhalt einwirkt, wobei das Rührorgan in Mantelnähe angeordnet ist und von diesem wegfördert.3. The method according to claim 1 - 2, characterized in that one with three or more agitators at an angle B of about 8 to 200 between the thrust axis of the agitator and the container radius intersecting with this in the jacket acts on the contents of the container, the agitator being arranged near the jacket and promotes away from it. 4. Verfahren nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Zone reduzierter Konzentration abgezogene Gemisch Abwasser/Bioschlamm in Separatoren in Abwasser und Rücklaufschlamm aufgetrennt, das Abwasser abgeleitet und der Rücklaufschlamm im Wirkungsbereich des Rührorgans in den Behälter eingespeist wird.4. The method according to claim 1-3, characterized in that the from The waste water / bio sludge mixture withdrawn from the zone of reduced concentration in separators separated into wastewater and return sludge, the wastewater discharged and the return sludge is fed into the container in the area of action of the agitator. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 - 4, bestehend aus einem runden Behälter mit einem Rührwerk, Zu- und Ableitungen, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk (5) derart ausgelegt ist, daß im Behälter (1) eine schlauchförmige, sowohl um die Schlauchmittelachse (6), als auch um die Hochachse (7) des Behälters (1) umlaufende, im wesentlichen laminare Strömung erzeugbar ist, daß im mittleren Bodenbereich ein Sedimentabzug (10) und im Bereich des Badspiegels (11) von einer sich dort ausbildenden konzentrischen Ringfläche (12) geringer Konzentration an Sediment, Entnahmeleitungen (4) angeordnet sind.5. Device for carrying out the method according to claim 1 - 4, consisting of a round container with an agitator, supply and discharge lines, thereby characterized in that the agitator (5) is designed such that in the container (1) one tubular, both around the tube center axis (6) and around the vertical axis (7) of the container (1) a circulating, essentially laminar flow can be generated, that in the middle floor area a sediment outlet (10) and in the area of the bath level (11) from a concentric annular surface (12) of low concentration that forms there are arranged on sediment, extraction lines (4). 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührwerk aus mindestens drei, nahe dem Behälterboden (9) und der Wandung angeordneten Rührorganen (5) besteht, wobei sich die Schubachsen mit dem Behälterradius in dessen Mantel unter einem Winkel von 8 - 200 schneiden.6. Apparatus according to claim 5, characterized in that the agitator of at least three agitating elements arranged near the container base (9) and the wall (5) consists, the thrust axes with the container radius in the shell Cut at an angle of 8-200. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 - 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Rührorgane Injektoren mit gegebenenfalls verstellbaren Leitschaufeln angeordnet sind.7. Apparatus according to claim 5-6, characterized in that as Stirrer elements injectors with optionally adjustable guide vanes are. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als Treibmittel mindestens teilweise Rohabwasser eingesetzt wird.8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the propellant raw sewage is used at least in part. 9. Vorrichtung nach Anspruch 5 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührorganachse einen Abstand vom Behälterboden aufweist, der 5 bis 20 % der Füllhöhe entspricht.9. Apparatus according to claim 5-8, characterized in that the The agitator axis is at a distance from the container bottom which is 5 to 20% of the filling level is equivalent to. 10. Vorrichtung nach Anspruch 5, 6 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Rührorgane Propellerrührer eingesetzt sind.10. Apparatus according to claim 5, 6 and 9, characterized in that that propeller stirrers are used as stirring elements.
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