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Schlammentwässerungsanlage
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I)i e Erfindung betrifft eine Schlammentwässerungsanlage, bestehend
aus Vorrats- und Reaktionsbehältern sowie Dosiereinrichtungen zur chemisch-physikalischen
Vorbehandlung des Schlammes sowie aus einer Filterpresse mit Beschickungseinrichtung
und mit zugehörigen Betriebseinrichtungen.
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Schlammentwässerungsanlagen werden für die Verarbeitung der verschiedensten
Schlammsorten, sei es zur Rohstoffaufbereitung, sei es zur Abwasserbeseitigung,
eingesetzt.
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Aufgrund dieser vielfältigen Einsatzbedingungen müssen die bekannten
Anlagen für jeden Einzelfall neu konzipiert werden, wobei nicht nur die einzelnen
Anlageteile, sondern auch der Verlauf der Rohrleitungen von Mal zu Mal variieren
kann.
Daher verlangen die bekannten Anlagen am Einsatzort entsprechend angeordnete Fundamente
für die einzelnen Geräte und Behälter sowie ein geeignetes Gebäude. Die Montage
der bekannten Anlagen kann schließlich nur am Einsatzort erfolgen, so daß insgesamt
ihre Planung und Realisierung sehr zeitaufwendig und kostenintensiv ist.
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Bei evtl. Störungen ist außerdem die Beschaffung von Ersatzteilen
schwierig, da diese in die jeweilige Gesamtanlage hineinpassen müssen. Ein weiterer
Nachteil der bekannten Anlagen besteht schließlich darin, daß ihre Verlegung an
einen anderen Ein#satzort sehr aufwendig ist, weil jedes einzelne Anlageteil gesondert
demontiert und neu ins#talliert werden muß.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Schlammentwässerungsanlage
zu schaffen, bei der Konzeption, Fertigung, Montage und Wartung bequem und zügig
durchführbar und im übrigen kostengünstig sind und bei der eine Verlegung an einen
neuen Einsatzort mit geringem Aufwand zu realisieren ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Anlage
in einen Filterpressenteil, einen Schlammkonditionierungsteil sowie einen Versorgungs-
und Steuerteil räumlich gegliedert ist und daß die Teile der Anlage als gesonderte
Fertigbaueinheiten komplettiert und selbständig
transportierbar
ausgebildet sind und am Aufstellungsort unmittelbar zu einem Filterwerk zllsammenfügbar
sind.
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Da der Filterpressenteil, der Schlammkonditionierungsteil sowie der
Versorgungs- und Steuerteil für jeden denkbaren Einsatzfall vollkommen gleich ausgebildet
werden können, wird die Konzeption, Fertigung, Montage und Wartung der Anlage erheblich
vereinfacht. Die Montage aller drei Teile kann vollständig im Werk des Herstellers
erfolgen; anstelle des Transportes vieler einzelner Geräte und Behälter zum Einsatzort
tritt der Transport der drei Fertigbaueinheiten, die am Aufstellungsort mit wenigen
Handgriffen zu einem Filtrierwerk zusammenfügbar sind. Am Aufstellungsort selbst
genügt die Erstellung eines einfachen flachen Fundaments; die Errichtung eines Gebäudes
entfällt.
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Ebenso einfach und bequem wie die erstmalige Aufstellung ist auch
eine evtl. einmal gewünschte Verlegung an einen neuen Einsatzort.
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Nach einer bevorzugten Ausführung der Erfindung können die Anlagenteile
jeweils innerhalb von Normcontainern angeordnet sein, welche an ihren Längsseiten
unter Einfassung des Schlammkonditionierungsteiles zusammensetzbar sind. Die
Anordnung
der drei Anlagenteile innerhalb von Normcontainern ist besonders vorteilhaft, weil
diese für einen Transport der einzelnen Anlageteile besonders geeignet sind, aber
auch weil diese nach der Zusammensetzung der drei Anlagenteile einen abgeschlossenen,
geschützten Raum bilden. Da der Einsatz von Normcontainern inzwischen allgemein
üblich ist, liegt in den meisten Fällen am Einsatzort bereits ein geeignetes, z.
B. parkplatzartiges Fundament zur Aufstellung der Anlage vor.
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Der Erfindung zufolge kann im Versorgungs- und Steuerungsteil eine
Bedienungswarte vorgesehen sein, von der aus die beiden anderen Container begehbar
sind. Erst durch eine eigene Bedienungswarte wird die Schlammentwässerungsanlage
nach der Erfindung zu einer wirklich selbständigen Arbeitseinheit. In dem Container
für den Versorgungs- und Steuerungskreis bleibt in jedem Fall genügend Raum für
eine Bedienungswarte, da die entsprechenden Anlagenteile relativ wenig Platz einnehmen,
die Größe der Container aber durch den umfangreichen Filterpressenteil vorgegeben
ist.
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In Ausgestaltung der Erfindung kann der mittlere Container an beiden
Längsseiten und der Filterpressencontainer an seiner Anschlußseite offen sein und
kann der Versorgungs-und Steuerungscontainer allseitig geschlossen und mit Türen
und Fenstern versehen sein. Bei diesem Aufbau entsteht ein gut begehbarer, durchgängiger
Betriebsraum, der den Schlammkonditionierungsteil
sowie den Filterpressenteil
umfaßt.
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Der Versorgungs- und Steuerungsteil ist dagegen im Hinblick auf das
Bedienungspersonal und empfindliche Regelungsgeräte gegen Schmutz- und Lärmbelastungen
geschützt. Von der Bedienungswarte aus ist der Arbeitsbereich durch Fenster stets
einsehbar und ggfs. durch Türen direkt erreichbar.
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Der Erfindung zufolge können die Container an ihren Längsseiten mit
Spann- ünd Positioniereinrichtungen für einen stabilen,aber lösbaren Verbund versehen
sein. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß sich die einzelnen Anlagen nicht aufgrund
von Maschinenschwingungen oder dgl. gegeneinander versetzen. Zwischen den Containern
dürfen keine Spalte entstehen, damit kein Regenwasser eindringen kann und damit
zu jeder Jahreszeit, evtl. mit Hilfe einer Heizung, eine für die chemisch-physikalische
Vorbehandlung ausreichende Innentemperatur aufrechterhalten werden kann. Durch die
Verbindung der drei Container an ihren Längsseiten entsteht insgesamt eine nahezu
quadratische Gesamtanlage, bei der die Leitungswege kurz bleiben und die übersichtlich
und leicht begehbar ist.
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Der Erfindung zufolge können alle Außenzuleitungen an den Stirnseiten
der Container und die Verbindungsleitungen zwischen den Containern nahe der Spann-
und Positioniereinrichtungen vorgesehen sein. Alle Außenzuleitungen sind
damit
auf einer einzigen Seite der Gesamtanlage angeordnet und erreichen auf kürzestem
Weg die entsprechenden Apparate und Geräte. Die Verbindungsleitungen zwischen den
Containern, die bei dieser Anordnung quer zu den Außenzuleitungen verlaufen, befinden
sich deshalb in der Nähe der Spann- und Positioniereinrichtungen, damit es bei einer
evtl. Verformung der Container, etwa durch Temperatureinfluß, nicht zu einer unzulässig
großen Belastung der Leitungsverbindungen zwischen den einzelnen Anlagenteilen kommt.
Diese Maßnahme ist von besonderer Bedeutung, weil speziell die Versorgungsleitungen
der Filterpresse mit sehr hohen Drücken beaufschlagt sind.
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Der Erfindung zufolge kann dem Versorgungs- und Steuerungsteil eine
Außentreppe für den Fall einer Aufstellung der Container auf ihren Standbeinen zugeordnet
sein. Die Aufstellung der Container auf ihren entsprechend den Normvorschriften
vorgesehenen Standbeinen kann in vielen Einsatzfällen die Entleerung des Filterkuchens
vereinfachen. Eine Aufstellung auf den Standbeinen kann sich erübrigen, wenn bereits
ein erhöhtes Fundament, eine geeignete Grube oder eine weiterführende Förderanlage
am Einsatzort vorhanden ist. Verstellbare Standbeine ermöglichen im übrigen eine
Anpassung an unebene Aufstellungsflächen.
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In Ausgestaltung der Erfindung kann im Filterpressenteil unterhalb
des Plattenpakets der Filterpresse ein quer zur Filterpressenachse ausgerichteter
Austragförderer angeordnet
sein, welcher über einen Positionierungsantrieb
längs der Filterplattenachse verfahrbar und beim Öffnen der Filterpresse jeweils
unter die Filterkuchenauswurfstelle positionierbar ist. Gemäß der Erfindung kann
dabei der# Positionierungsantrieb des Austragförderers über einen Fühler zur Abtastung
der Platten angesteuert sein, oder der Positionierungsantrieb kann synchron zum
Antrieb der Plattentransporteinrichtung angesteuert sein. Mit Hilfe dieses Austragförderers
kann der Filterkuchen beim Öffnen der Filterplatten unverzüglich nach außen transportiert
werden. Aufgrund der Verfahrbarkeit des Austragförderers wird dabei der Filterkuchen
gleichmäßig, z. B. in einem großen Abfallcontainer verteilt, so daß letzterer nur
selten gewechselt werden muß.
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Nach einer alternativen Ausführungsform der Erfindung kann unterhalb
des Plattenpakets der Filterpresse ein längs zur Filterpressenachse ausgerichteter
Sammelförderer angeordnet sein, an dessen Ende ein quer zur Filterpressenachse orientierter
Austragförderer installiert ist. In diesem Falle ist kein Positionierungsantrieb
für die Förderer notwendig.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Schlammkonditionierungsteil
mindestens zwei Vorratsbehälter für Konditionierungsmittel, mehrere Dosiereinrichtungen,
einen Mischer und eine -Filterpressen-Beschickungspumpe aufweisen. In den meisten
Anwendungsfällen genügen für den Schlammkonditionierungsteil zwei Vorratsbehälter
mit entsprechenden
Dosiereinrichtungen, einmal für Fällungs- bzw.
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Flockungsmittel, einmal für Neutralisierungszusätze. Diese können
in dem Mischer mit dem zu verarbeitenden Schlamm zusammengebracht und von dort der
Filterpresse zugeführt werden. Die durch die Filterpresse vorgegebene Größe der
drei Normcontainer ist in jedem Fall ausreichend, um die für die verschiedenen Einsatzfälle
notwendigen Behälter und Geräte des Schlammkonditionierungsteiles aufzunehmen.
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Der Erfindung zufolge kann einer der Vorratsbehälter als Einrichtung
zum Ansetzen von Kalkmilch ausgebildet sein.
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Eine derartige Einrichtung ist insbesondere zur Neutralisierung saurer
Flockungsmittel, z. B. Eisendreichlorid, erforderlich. Da dieser Einsatzfall relativ
häufig vorkommt, sollte, da der Container hierfür genügend Platz bietet, eine derartige
Kalkmilchanlage standardmäßig installiert sein.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Schlammkonditionierungsteil
mit einem Druckluftkompressor zum Ausblasen und Reinigen der Trübezufuhrleitung,
z. B.
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des Mittelkanales, der Filterpresse ausgerüstet sein.
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Gemäß der Erfindung kann der Steuer- und Versorgungsteil einen Wasservorratsbehilter,
eine Wasserhochdruckpumpe für eine Filtertuchabspritzeinrichtung und ggfs. - im
Falle einer Membranfilterpresse - für eine Druckbeaufschlagung
der
Membranen, eine Schlammpumpe und eine elektrische Steuerungseinheit umfassen. Alle
diese Geräte werden in jedem Fall zum Aufbau einer Schlammentwässerungsanlage benötigt,
wobei ihre Dimensionierung dur'ch die Größe der Filterpresse festgelegt ist, Vo
n daher kann der Steuer-und Versorgungsteil in allen Einsatzfällen vollkommen gleich
ausgebildet sein.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen Fig. 1 eine Schlammentwässerungsanlage in Vorderansicht,
Fig. 2 eine Seitenansicht aus der Schnittebene II-II nach Fig. 1, Fig. 3 die Schlammentwässerungsanlage
gemäß einer Draufsicht aus der Schnittebene III-III in Fig. 1 und Fig. 4'eine abgewandelte
Ausführungsform in Vorderansicht.
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Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen eine Schlammentwässerungsanlage 1, welche
in einen Filterpressenteil 2, einen Schlammkonditionierungsteil 3 sowie eine##Versörgungs-
und Steuerteil 4 räumlich gegliedert ist. Die einzelnen Anlagenteile 2, 3, 4
sind
jeweils in Normcontainern 5, 6, 7 untergebracht. Die Container 5, 6, 7 können, wie
in Fig. 1 gezeigt, z. B. mit Hilfe von Standbeinen 8 auf einem einfachen, ebenen
Fundament 9 aufgestellt sein. Vorteilhafterweise sind aber die Standbeine 8 verstellbar,
so daß eine Anpassung an eine unebene Aufstellungsfläche möglich ist. Der Versorgungs-
und Steuerungsteil 4 ist über eine Außentreppe 10 für das Bedienungspersonal erreichbar.
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Die Container 5, 6, 7 sind an ihren Anschlußlängsseiten 11, 12, 13,
14 mittels Spann- und Positioniereinrichtungen 15 zu einem stabilen , lösbaren Verbund
zusammengefaßt. Die Längsseiten 11, 13, 14 der Container 5, 6 sind offen, so daß
sich ein gemeinsamer Betriebsraum von Filterpressenteil 2 und Schlammkonditionierungsteil
3 ergibt. Der Container 7 für den Versorgungs- und Steuerungsteil 4 ist demgegenüber
allseitig geschlossen, wobei eine weitere Zwischenwand 16 zwischen einem Versorgungsgeräteraum
17 und einer Bedienungswarte 18 eingezogen ist. Die Bedienungswarte 18 ist von außen
über eine Tür 19 zugänglich. Die Betriebs- und Geräteräume sind über Türen 20 zu
erreichen. Die Container 5 und 7 weisen schließlich Fenster 21, 22, 23 auf, die
die Uberwachung des Betriebs erleichtern.
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Alle Außenzuleitungen 24, 25,-26, 27 si-nd an den rückwärtigen Stirnseiten
28, 29 der Container 7, 6 angeordnet. Uber die
Außenzuleitung 24
wird Wasser zunächst einem Wasservorratsbehälter 30 zugeführt, welcher als Vorlage
für eine Wasserhochdruckpumpe 31 dient. Diese versorgt zum einen eine Filtertuchabspritzeinrichtung
~32 der FilSterpresse 33 und beaufschlagt ggfs. über eine Leitung 34 die Preßmembranen
der Filterpresse 33.
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Uber die Außenzuleitung 25.wird der zu verarbeitende Schlamm in eine
Schlammpumpe 35 eingeleitet, die diesen dem Schlammkonditionierungsteil 3 zuführt.
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Beim Schlammkonditionierungsteil 3 wird über die Außenzuleitung 26
ein Elockungs- oder Fällungsmittel einem Vorratsbehälter 36 zugeleitet. Je nach
pH-Wert des zu verarbeitenden Schlamms kann es sich dabei z. B. um Eisendreichlorid,
Eisensulfat, Eisensulfatchlorid oder Aluminiumsulfat handeln. Das Fällungs- oder
Flockungsmittel wird mit Hilfe einer Dosierpumpe 37 dem zu verarbeitenden Schlamm
zugegeben, der über eine Leitung 38 in einen Reaktionsmischer 39 transportiert wird.
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Der Schlammkonditionierungsteil 3 wird weiterhin über die Außenzuleitung
27 mit Kalk oder dgl. versorgt, der über eine Schnecke 40 einem Misch- und Vorratsbehälter
41 für Kalkmilch zugesetzt wird. iese--Kal-kmilch--wird über eine nsRie-rpumpe-
42 ebenfalls als Neutralisierungsmittel in die Leitung 38 für den Schlamm eingeführt,
so daß in dem Mischer 39 der Schlamm
so weit konditioniert werden
kann, bis er zu einer Verarbeitung in der Filterpresse 33 geeignet ist.
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Alternativ zum Einsatz von z. B. Eisendrezchlorid und Kalk kann ggfs.
auch allein ein Polyelektrolyt, z. B. über den Behälter 41, dem Schlamm als Flockungs-
und Konditionierungsmittel zugeführt werden.
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Der konditionierte Schlamm wird mit Hilfe einer Filterpressen-Beschickungspumpe
43 mit hohem Druck in die Filterpresse 33 hineingedrückt. In dem gezeigten Beispiel
ist dabei der Filterpresse 33 ein Vier-Wege-Ventil 44 vorgeschaltet, so daß der
Filterpresseneintritt 45 beim Auspressen der Restfeuchtigkeit aus dem Filterkuchen
mittels Membranen an eine Rücklaufleitung 46 zum Mischer 39 anschließbar ist. Danach
kann der Filterpresseneintritt 45 über das Vier-Wege-Ventil 44 mit einem Druckluftkompressor
47 verbunden werden, der zum Ausblasen der Trübezufuhrleitung, speziell der Mittelöffnungen
der Platten der Filterpresse 33 dient.
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Sämtliche Verbindungsleitungen 46, 48, 49, 50, 51 zwischen den Containern
5, 6, 7 verlaufen nahe der Spann- und Positioniereinrichtungen 15, um ein Abreißen
durch eine gegenseitige Versetzung der Container 5, 6, 7 sicher zu vermeiden. Um
eine ausreichende Innentemperatur für die Schlammkonditionierung aufrechtzuerhalten,
kann weiterhin eine Heizung 52 vorgesehen sein. Die Regelung der Schlammentwässerungsanlage
1 erfolgt
über eine elektrische Steuerungseinheit 53, welche direkt
von der Bedienungswarte 18 aus überwacht werden kann.
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Beim Filterpressenteil 2 ist unterhalb de Plattenpaketes 54 der Filterpresse
33 ein Austragförderer 55 quer zur Filterpressenachse angeordnet. Bei dem in den
Fig. 1, 2 und 3 gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Austragförderer 55 mit gegenläufigen
Förderschnecken 56 ausgerüstet, wobei aber auch andere Möglichkeiten grundsätzlich
denkbar sind.
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Der Austragförderer 55 ist über einen Positionierungsantrieb 57, z.
B. einen Elektromotor, längs der Filterpressenachse verfahrbar und jeweils unter
die beiden, beim Filterkuchenauswurf auseinandergezogenen Platten 58 positionierbar.
Der Austragförderer kann dabei z. B. an Zugseilen 59 geführt sein, die über Umlenkrollen
60 längs der Filterpressenachse gespannt sind. Die Ansteuerung des Positionierungsantriebs
57 kann über einen Fühler 61 erfolgen, der durch Abtastung die Position der Lücke
des sich öffnenden Filterplattenpaketes feststellt.
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Werden vom Filterkuchen befreite Platten 58 in Richtung auf die Filtertuchabspritzeinrichtung
32 verfahren, versetzt die Positionierungseinrichtung 57 den Austragförderer 55
jeweils um einen Schritt in Richtung des Pfeiles 62.
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Da eine Verstellung des Positionierungsantriebs 57 stets bei der VerschiebUng#Von
-Tlatterir- 58--zur -Fil tertuctiatspritzeinrichtung 32 erfolgen muß, kann er über
eine Steuerleitung 63
auch direkt mit dem Antrieb 64 der Plattentransporteinrichtung
gekoppelt werden; d. h. der Positionierungsantrieb 57 wird synchron zum Antrieb
64 der Plattentransporteinrichtung angesteuert.
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Die Installation eines verfahrbaren Austragförderers 55 hat den Vorteil,
daß der anfallende Filterkuchen gleichmäßig in einem großen Container 65 verteilt
werden kann, so daß nur relativ selten ein Auswechseln des Containers 65 erforderlich
ist.
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Bei der Schlammentwässerungsanlage 1 nach Fig. 4, die grundsätzlich
analog zu dem Ausfthrungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 ausgeführt ist, ist unterhalb
des Plattenpakets 54 der Filterpresse 33 ein längs zur Filterpressenachse ausgerichteter
Sammelförderer 66 installiert, welcher über die gesamte Länge des Plattenpaketes
58 reicht. An seinem Ende ist quer zur Filterpressenachse ein Austragförderer 67
installiert. Die Förderer 66, 67 sind als Transportbänder ausgebildet. Zur Erleichterung
des Filterkuchenaustrags sind die Standbeine 68 und entsprechend auch die Außentreppe
69 verlängert.
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