DE3635766C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwässern von Schlamm, insbesondere von Abfall- und Produktionsschlämmen, wobei der zu ent­ wässernde Schlamm kontinuierlich der Vorrichtung zuge­ führt und anschließend in ein sich intermittierend vor­ bei an stationären Druckplatten bewegendes, geschlossenes Schlammkammervolumen eingespeist wird, mit einer Puffer­ einrichtung zwischen der kontinuierlichen Schlammzu­ führung und der diskontinuierlichen, intermittierenden Schlammeinspeisung.

Eine solche Vorrichtung ist aus dem europäischen Patent 00 63 991 bekannt. Bei der dort gezeigten Siebbandpresse wird der zu entwässernde Schlamm nach Durchlaufen einer Vorentwässerungsstufe üblicher Bauart kontinuierlich auf ein in etwa waagrecht angeordnetes Siebband aufgegeben. An­ schließend wird das obere Siebband dem unteren Siebband zugeführt und die beiden Siebbänder werden in geschlos­ senem Zustand unter Einschließung des zu entwässernden Schlamms serpentinenartig durch eine Vielzahl von sich gegenüberliegenden Druckplatten geführt. Zum Entwässern des Schlamms zwischen den Druckplatten werden die Sieb­ bänder stillgesetzt. Als Puffereinrichtung zwischen der kontinuierlichen Schlammzuführung und der diskontinuier­ lichen intermittierenden Schlammeinspeisung ist hier vorgesehen, daß über bewegliche Walzenanordnungen während des Stillstands der Siebbänder das von den Siebbändern definierte geschlossene Schlammkammervolumen vergrößert wird, indem entsprechende Umlenkwalzen zur Verlängerung des Schlammkammervolumens translatorisch bewegt werden.

Die bekannte Vorrichtung ist zwar insoweit bereits vor­ teilhaft, als trotz der intermittierenden Bewegung der Siebbänder der zu entwässernde Schlamm kontinuierlich der Vorrichtung zugeführt werden kann. Andererseits er­ fordert jedoch die dort vorgesehene Puffereinrichtung sowohl in konstruktiver als auch in steuerungstechnischer Hinsicht einen relativ großen Aufwand.

Aus der DE 24 22 202 A1 ist ferner noch eine Vorrichtung für Schlammentwässerung bekannt, bei welcher der Schlamm die Vorrichtung kontinuierlich durchläuft. Hierbei ist eine Vorentwässerungsstufe in weiteren konstruktiven Details gezeigt, welche jedoch ausschließlich eine kontinuierliche Schlammbewegung bedingt.

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Auf­ gabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung der eingangs genannten Art insbesondere hin­ sichtlich der Puffereinrichtung zu vereinfachen und gleichzeitig eine wirksamere Entwässerung zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen da­ durch gelöst, daß die Puffereinrichtung von einem als Vorentwässerungsstufe ausgebildeten Entwässerungskorb gebildet wird, dem der zu entwässernde Schlamm kontinu­ ierlich zugeführt wird und dessen unteres Ende mit dem Schlammkammervolumen in Verbindung steht.

Diese Maßnahmen ergeben zwei erhebliche Vorteile gegen­ über dem bekannten Stand der Technik: Zunächst sind bei der vorliegenden Erfindung zur Realisierung der Puffer­ einrichtung prinzipiell keinerlei mechanisch bewegbaren Teile erforderlich. Bei stillstehendem Schlammkammer­ volumen und kontinuierlicher Zuführung von Schlamm in den Entwässerungskorb steigt der Schlammspiegel inner­ halb des Entwässerungskorbs kontinuierlich an. Sobald das Schlammkammervolumen wieder vorwärts bewegt wird, sinkt der Schlammspiegel im Entwässerungskorb ent­ sprechend ab. Durch geeignete Dimensionierung des Ent­ wässerungskorbs ist ein sehr großes Puffervolumen reali­ sierbar.

Der weitere wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß der als Puffervolumen dienende Entwässerungskorb gleichzeitig als äußerst effiziente Vorentwässerungsstufe dient, wobei der während des Band­ stillstands ansteigende Schlammspiegel gleichzeitig für eine Erhöhung des hydrostatischen Drucks innerhalb des Entwässerungskorbs sorgt, so daß die Perioden des Band­ stillstands bezüglich der Schlammentwässerung keine ver­ lorene Totzeit darstellen, sondern vielmehr für ein er­ heblich verstärktes Vorentwässern innerhalb der Vorent­ wässerungsstufe sorgen.

Gemäß einem besonders vorteilhaften Merkmal der Erfin­ dung ist weiterhin vorgesehen, daß der Filterkorb direkt oberhalb eines im Bereich der Schlammeinspeisung im wesentlichen waagrecht geführten Filterbandes, welches eine Seite des Schlammkammervolumens begrenzt, angeord­ net ist. Bei einer solchen Anordnung kann der gesamte hydrostatische Druck der Schlammsäule des Entwässerungs­ korbs direkt an diesem Filterband zur Wirkung kommen, wodurch die Vorentwässerung des Schlamms nochmals deut­ lich gesteigert wird.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß die Vor­ entwässerungsstufe folgendes enthält: Einen Misch- und Reaktionsraum mit einem Eingang für Schlamm und Floc­ kungsmittel zum kontinuierlichen Zuführen von Schlamm und Flockungsmittel in den Misch- und Reaktionsraum, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Zuführen von Schlamm aus dem Misch- und Reaktionsraum in den Ent­ wässerungskorb, den Entwässerungskorb mit mindestens einem zylindrischen Siebkorb mit vertikaler Zylinderachse zum hydrostatischen Entwässern des Schlamms, wobei inner­ halb des Entwässerungskorbs das Filtrat den mindestens einen Siebkorb in radialer Richtung durchströmt, sowie eine Vorrichtung zum Auffangen und Abführen des Filtrats. Die Vorentwässerungsstufe wird somit im wesentlichen durch eine Kombination eines Mischers für Schlamm und Flockungsmittel mit nachgeschaltetem Entwässerungskorb und zwischengeschalteter Reaktionsstrecke gebildet.

Gemäß einem besonders vorteilhaften Merkmal der Erfin­ dung ist der Misch- und Reaktionsraum als vertikal stehender, U-förmiger Rohrkörper ausgebildet, wobei der Eingang für Schlamm und Flockungsmittel am oberen End­ bereich des einen Schenkels des Rohrkörpers angeordnet ist und wobei der obere Endbereich des anderen Schen­ kels des Rohrkörpers mit der Vorrichtung zum kontinu­ ierlichen Zuführen von Schlamm in den Entwässerungs­ korb in Verbindung steht. In diesem Fall bildet der eine Schenkel des U-förmigen Rohrkörpers eine Misch­ strecke für Schlamm und Flockungsmittel und der andere, schlammausgangseitige Schenkel des U-förmigen Rohr­ körpers die Reaktionsstrecke.

In konstruktiv besonders einfacher Weise wird der Schlamm dadurch vom Misch- und Reaktionsraum zum Ent­ wässerungskorb geführt, daß der obere Endbereich des anderen Schenkels des U-förmigen Rohrkörpers bezüglich des Entwässerungskorbs in einer solchen Höhe angeordnet ist, daß der aus dem oberen Endbereich des anderen Schenkels austretende Schlamm unter Schwerkraftwirkung dem oberen Ende des Entwässerungskorbes zugeführt wird. Aufwendige Pumpeneinrichtungen und dergleichen erübrigen sich hierbei.

Zum effektiven Vermischen von Schlamm und Flockungs­ mittel bzw. anderen Reaktionsstoffen ist gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung im Misch- und Reaktionsraum im Bereich des Eingangs für Schlamm und Flockungsmittel eine Mischeinrichtung in Form eines Wirbelrades angeordnet. Andere, dem Fachmann geläufige Mischeinrichtungen können selbstverständlich ebenso verwendet werden. Bei U-förmiger Ausbildung des Misch- und Reaktionsraumes bildet somit der dem Schlammeingang zugeordnete Schen­ kel die Mischzone und der dem Schlammausgang zuge­ ordnete Schenkel eine Beruhigungszone.

Der Entwässerungskorb kann ein oder zwei Siebkörbe um­ fassen. Falls ein einziger, aufrechtstehender Siebkorb vorgesehen ist, wird der zu entwässernde Schlamm dem Inneren des Siebkorbs zugeleitet. Das Filtrat fließt dann nach außen ab, wird dort aufgefangen und in geeigneter Weise abgeleitet. Der vorentwässerte Schlamm wird von unterhalb des Siebkorbs zur weiteren Verarbeitung kon­ tinuierlich oder diskontinuierlich abgeführt.

Eine besonders effektive Entwässerung ergibt sich jedoch dann, wenn gemäß einem besonders bevorzugten Merkmal der Erfindung zwei konzentrische Siebkörbe vorgesehen sind und der Schlamm dem zwischen den beiden Siebkörben vorhandenen Ringraum zugeleitet wird. Der Schlamm kann dann sowohl radial nach innen als auch radial nach außen entwässert werden.

Um die Entwässerungswirkung des Entwässerungskorbes zu steigern und ein sukzessives Zusetzen der Öffnungen des Siebkorbes wirksam zu verhindern, ist weiterhin erfin­ dungsgemäß eine Vorrichtung zum Reinigen des mindestens einen Siebkorbs vorgesehen. Diese Reinigungsvorrichtung wird zweckmäßigerweise von einer rotierenden, eine Wandung des mindestens einen Siebkorbs überstreichenden Abstreifvorrichtung gebildet, welche beispielsweise mit der Sieboberfläche in Kontakt befindliche, vertikale Bürstenleisten umfassen kann.

Die oben erläuterte, spezielle Ausführungsform der Vor­ entwässerungsstufe sorgt für ein besonders wirksames Vorentwässern des zu entwässernden Schlamms und steigert somit die Effektivität der gesamten Vorrichtung ganz er­ heblich.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfin­ dung ist zwischen dem unteren Ende des Entwässerungs­ korbs und dem Schlammkammervolumen eine Einrichtung zum Steuern der Menge des in das Schlammkammervolumen einzu­ speisenden, vorentwässerten Schlamms angeordnet. Diese Einrichtung wird vorzugsweise von einer steuerbaren oder regelbaren Klappe oder einem steuerbaren oder regelbaren Schieber gebildet. Diese Klappe bzw. dieser Schieber regelt die ausgetragene Menge an vorentwässer­ tem Schlamm beispielsweise in Abhängigkeit vom Prozent­ satz der Trockensubstanz des Schlamms oder von anderen Betriebsbedingungen.

Ein besonders einfacher Aufbau der gesamten Vorrichtung ergibt sich dann, wenn gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung das Schlammkammervolumen zwischen Entwässe­ rungskorb und Schlammkuchen-Austragsstation im wesent­ lichen geradlinig verläuft. Das Schlammkammervolumen ist hier vorzugsweise zwischen einem unteren umlaufen­ den Filterband und einem oberen umlaufenden Band defi­ niert, wobei das obere umlaufende Band vorzugsweise ein Druckband sein kann.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorge­ sehen, daß die das Schlammkammervolumen definierenden Bänder eine geradlinige, im wesentlichen horizontal verlaufende Hochdruckentwässerungszone durchlaufen, die durch mindestens ein stationäres Druckplattenpaar defi­ niert ist, welches horizontal angeordnete, gegenüber­ liegende Druckplatten aufweist, zwischen denen die das Schlammkammervolumen definierenden Bänder verlaufen und die zum Erzeugen des Entwässerungsdrucks intermittierend aufeinanderzu bewegbar sind. Vorzugsweise sind eine Mehrzahl von nebeneinanderliegenden Druckplattenpaaren vorgesehen.

Zweckmäßigerweise sind die unteren Druckplatten starr am Gerätegestell gelagert und die oberen Druckplatten sind über hydraulische Hochdruckerzeuger gegen die unteren Druckplatten zustellbar.

Das Öffnen der Druckplatten erfolgt gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung vorzugsweise durch Federkraft. Hierzu werden die Druckplatten eines jeden Druckplattenpaares in Abwesenheit des Druckes der hydrau­ lischen Hochdruckerzeuger mittels Druckfedern auseinan­ der in eine geöffnete Position gedrückt, in der sich die das Schlammkammervolumen definierenden Bänder zwischen den Druckplatten vorwärts bewegen können.

Um bei geöffneten Druckplatten dennoch ein dichtge­ schlossenes Schlammkammervolumen sicherzustellen, ist gemäß einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfin­ dung vorgesehen, daß längs der Hochdruck-Entwässerungs­ zone sich gegenüberliegende Druckrollenpaare zum Führen der das Schlammkammervolumen definierenden Bänder ange­ ordnet sind, wobei die Druckrollen der Druckrollenpaare in Richtung zum Schlammkammervolumen hin federvorgespannt sind. Diese Druckrollenpaare dienen somit einerseits zum reibungsarmen Führen des Schlammkammervolumens und andererseits zum dichtenden Zusammendrücken der das Schlammkammervolumen definierenden Bandanordnung während der Transportphase.

Zum seitlichen Abdichten des Schlammkammerraums im Bereich der Hochdruck-Entwässerungszone ist vorzugsweise je ein um vertikale Achsen umlaufender Dichtungsring vorgesehen, welcher gemeinsam mit der Bandanordnung intermittierend angetrieben ist.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen im Zusammenhang mit der nachfolgenden Beschreibung.

Die erfindungsgemäße, die Hochdruck-Entwässerungszone bildende Vorrichtung zeichnet sich durch besonders ein­ fachen mechanischen Aufbau, hohe Stabilität und äußerst wirksame Entwässerung aus.

Ein wesentliches Merkmal der Entwässerungsvorrichtung ist darin zu sehen, daß der vorentwässerte Schlamm vom Bereich der Vorentwässerungsstufe bis zur Schlammkuchen- Abwurfstation geradlinig und horizontal geführt ist.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher beschrieben.

In der Zeichnung zeigen in halbschematischer Darstellung:

Fig. 1 eine geschnittene Seitenansicht der erfindungsge­ mäßen Entwässerungsvorrichtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in Richtung III-III, und

Fig. 4 eine Endansicht der Vorentwässerungsstufe gemäß Fig. 1 in Richtung des Pfeiles IV.

Die Entwässerungsvorrichtung umfaßt eine Vorentwässe­ rungsstufe 100, eine in Richtung des Schlammtransports A sich hieran anschließende keilförmige Entwässerungs­ stufe 200 sowie eine sich hieran anschließende Hoch­ druck-Entwässerungszone 300.

Die insbesondere in den Fig. 1 und 4 in halbschematischer Darstellung gezeigte Vorentwässerungsstufe 100 umfaßt als wesentliche Komponenten einen Misch- und Reaktions­ raum 102 sowie einen hiermit verbundenen Entwässerungs­ korb 104. Der Misch- und Reaktionsraum 102 ist als senk­ rechtstehender, U-förmiger Rohrkörper 106 ausgebildet und weist im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels eine Höhe von 160 cm und eine Breite von 100 cm auf. Am oberen Endbereich des einen Schenkels 108 des Rohrkörpers 106 befindet sich ein Zuführstutzen 110, über den dem Rohrkörper 106 der zu entwässernde Schlamm unter Bei­ mischung von chemischen Zusätzen wie insbesondere Floc­ kungsmittel über die Dosiereinrichtung 112 zugeführt wird. Am oberen Ende des Schenkels 108 ist ein regel­ barer Getriebemotor 114 angeflanscht, welcher ein Wirbel­ rad 116 antreibt, das im Bereich des Zuführstutzens 110 innerhalb des Schenkels 108 angeordnet ist und für eine gute Vermischung von Schlamm und Flockungsmittel sorgt. Dementsprechend wird der vom Schenkel 108 defi­ nierte Raum auch Misch- und Wirbelzone 118 genannt.

Der andere Schenkel 120 des U-förmigen Rohrkörpers 106 dient der Beruhigung des in der Zone 118 durchwirbelten Substrats und definiert somit die sogenannte Beruhi­ gungszone 122.

Das obere Ende des Schenkels 120 des U-förmigen Rohr­ körpers 106 endet etwa in Höhe der inneren Unterseite des Zuführstutzens 110 und ist mit einem nach oben offenen Kanalsystem 124 verbunden, in welches der mit Flockungsmittel versetzte und über den Zuführstutzen 110 in den Rohrkörper 106 eingeführte Schlamm durch freien Überlauf gelangt.

Über das Kanalsystem 124 wird der zu entwässernde Schlamm nunmehr dem Entwässerungskorb 104 zugeführt. Der Entwässerungskorb 104 umfaßt zwei senkrechtstehende konzentrische Siebkörbe 130, 131 mit vertikaler Achse und einer Höhe von etwa 150 cm. Über das Kanalsystem 124 wird der zu entwässernde Schlamm in den zwischen den Siebkörben 130, 131 vorhandenen Ringraum geleitet, wo­ bei der Schlamm aufgrund des sich aufbauenden hydro­ statischen Druckes der Suspension durch die Öffnungen der Siebkörbe 130, 131 hindurch sowohl nach innen durch den inneren Siebkorb 130 hindurch als auch nach außen durch den äußeren Siebkorb 131 hindurch entwässert wird. Am unteren Ende der Siebkörbe 130, 131 ist eine um den Siebkorb 131 herum verlaufende Sammelrinne 132 zum Auffangen und Sammeln des durch die Sieböffnungen hin­ durchgetretenen Filtrats angeordnet. Entsprechende Sammelrinnen 134 befinden sich im Inneren des inneren Siebkorbs 130, um das nach Innen entwässerte Filtrat aufzufangen. Das aufgefangene und gesammelte Filtrat wird sodann über eine mit den Sammelrinnen verbundene Abführleitung abgeführt.

Die Siebkörbe 130, 131 bestehen vorzugsweise aus Stahl und weisen geeignete Entwässerungsstrukturen auf; insbe­ sondere können sie als Spaltsieb ausgebildet sein. Außer­ halb des Siebkorbs 131 ist vom Siebkorb 131 beabstandet ein Tuch 136 angeordnet, welches am Kanalsystem 124 be­ festigt ist und als Spritzschutz dient. Die unteren Enden des Tuchs 136 liegen innerhalb der Sammelrinne 132.

Innerhalb des Siebkorbs 130 ist eine Reinigungsvorrich­ tung 138 angeordnet, welche vier vertikale, sich radial nach außen erstreckende Flügel 142 umfaßt, an deren inneren und äußeren, vertikalen Kanten Bürstenleisten befestigt sind, die mit der inneren Oberfläche des Siebkorbs 131 bzw. mit der äußeren Oberfläche des Siebkorbs 130 in Berührung stehen. Die Flügel 142 werden mittels eines oberhalb der Siebkörbe 130, 131 ange­ flanschten Getriebemotors 146 gemeinsam angetrieben. Die sich drehende Reinigungsvorrichtung 138 aktiviert die Filterfläche der Siebkörbe 130, 131, indem die sich an­ setzenden Feststoffe immer wieder abgestreift werden und so die Sieböffnungen offengehalten werden. In den sich in radialer Richtung erstreckenden Flügeln 142 sind kreisförmige Öffnungen 148 ausgebildet, die über die gesamte Höhe der Flügel verteilt sind und als Schlamm­ schikanen dienen.

Die Basis des U-förmigen Rohrkörpers 106 ist über eine mittels eines Schiebers verschließbare Rohrleitung 154 mit dem unterhalb der Siebkörbe 130, 131 angeordneten Raum verbunden, um den Rohrkörper 106 bei Bedarf auf einfache Weise entleeren zu können.

Der Entwässerungskorb 104 ist, wie sich insbesondere aus den Fig. 1 und 2 deutlich ergibt, oberhalb einer insge­ samt mit der Bezugsziffer 202 bezeichneten unteren Band­ anordnung angeordnet, deren Aufbau weiter unten näher beschrieben wird. Wie insbesondere aus Fig. 2 ersicht­ lich, ist der zwischen dem unteren Ende des Entwässe­ rungskorbs 104 und der gegenüberliegenden Oberfläche der unteren Bandanordnung 202 vorhandene Raum 204 seit­ lich über ein Blech 206 derart abgedichtet, daß der aus dem Entwässerungskorb 104 austretende, vorentwässerte Schlamm in der Darstellung gemäß Fig. 1 weder nach links noch seitlich entweichen kann, jedoch von der Band­ anordnung 202 in Pfeilrichtung A mitgenommen werden kann. Das Dichtungsblech 206 erstreckt sich zu beiden Seiten der Bandanordnung 202 bis zum Ende der keilförmi­ gen Entwässerungsstufe 200 bzw. zum Anfang der Hoch­ druck-Entwässerungsstufe 300. Ein sich an den Ent­ wässerungskorb 104 in der Darstellung gemäß Fig. 1 und 2 rechts anschließendes oberes Abdeckblech 208 sorgt dafür, daß der vorentwässerte Schlamm in einem ge­ schlossenen Kanal 210 geführt ist.

Zwischen der keilförmigen Entwässerungsstufe 200 und dem Entwässerungskorb 104 ist im geschlossenen Kanal 210 eine Regelklappe 158 angeordnet, welche den Kanal 210 wahlweise vollkommen verschließen, vollkommen freigeben oder teilweise freigeben kann, je nach Betriebsart der Anlage und je nach Flüssigkeitsgehalt des vorentwässerten Schlamms. Über eine oberhalb der Regelklappe 158 ange­ ordnete Inspektionsklappe 159 ist das Innere des Kanals 210 von außen zugänglich.

Nach Durchtritt durch den Kanal 210 gelangt der vorent­ wässerte Schlamm in die keilförmige Entwässerungsstufe 200, in welcher eine obere, insgesamt mit der Bezugs­ ziffer 212 bezeichnete Bandanordnung, welche synchron zur unteren Bandanordnung 220 bewegt wird, derart unter spitzem Winkel in Richtung zur unteren Bandanordnung 202 geführt ist, daß dort ein sich keilförmig verjüngen­ der Entwässerungsraum entsteht. Für die seitliche Ab­ dichtung im Bereich der keilförmigen Entwässerungsstufe 200 sorgt das seitliche Blech 206. Anschließend an die keilförmige Entwässerungsstufe 200 schließt sich die Hochdruck-Entwässerungsstufe 300 an, die weiter unten noch näher beschrieben wird.

Die untere Bandanordnung 202 umfaßt ein endloses Filter­ band 214, welches zwischen zwei endseitigen Umlenkrollen 216, 218 umlaufend geradlinig und im wesentlichen horizontal geführt ist. Zur Unterstützung des Filter­ bandes 214 ist ein innerhalb des Filterbandes 214 ange­ ordnetes und gemeinsam mit diesem zwischen Umlenkrollen 220, 222 umlaufendes Trägerband vorgesehen, welches mit geeigneten Entwässerungsstrukturen wie Kanälen zum Abführen des Filtrats versehen ist und da­ her als Kanalband 224 bezeichnet wird. Das Untertrum der unteren Bandanordnung 201 wird über Stützwalzen 226 abgestützt, während zur Abstützung des Obertrums der unteren Bandanordnung 202 im Bereich der Vorentwässe­ rungsstufe 100 und im Bereich der keilförmigen Ent­ wässerungsstufe 200 ein gemeinsam mit der unteren Band­ anordnung 202 umlaufendes Kettengliederband 228 vorge­ sehen ist, welches innerhalb der vom Kanalband 224 ge­ bildeten geschlossenen Schlaufe zwischen zwei Umlenk­ rollen 230, 232 umläuft.

Die obere Bandanordnung ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels als glattes Druckband 212 ausgebil­ det. Das obere Druckband läuft von einer nahe der In­ spektionsklappe 159 angeordneten Umlenkwalze 234 in Pfeilrichtung A gesehen schräg nach unten bis zur Um­ lenkwalze 236, welche der Umlenkrolle 232 gegenüberliegt, und von hier aus ist das Druckband 212 parallel zur unteren Bandanordnung 202 bis zu einer Umlenkrolle 238 geführt, welche der Umlenkrolle 222 gegenüberliegt und das Ende der Hochdruck-Entwässerungsstufe 300 definiert.

Über weitere Umlenkrollen 240 bis 252 wird das Druck­ band 212 zurück zur Umlenkrolle 234 geführt. Zur Unter­ stützung des Druckbandes im Bereich der keilförmigen Entwässerungsstufe 200 ist wiederum ein Kettenglieder­ band 254 vorgesehen, welches gemeinsam mit dem Druck­ band 212 um die Umlenkrollen 234, 236 umläuft.

Zur seitlichen Abdichtung des Schlammkammervolumens im Bereich der Hochdruckentwässerungsstufe 300 sind zu bei­ den Seiten des Schlammkammerraumes gemeinsam mit den Bandanordnungen 202, 212 umlaufende, endlose Dichtungs­ ringe 256, 258 vorgesehen, welche über Umlenkrollen 260 bis 266 mit vertikalen Drehachsen umlaufen und somit in einer horizontalen Umlaufbahn geführt sind, wie insbe­ sondere aus Fig. 2 deutlich wird. Zum Unterstützen der äußeren, zurücklaufenden Bereiche der Dichtungsringe 256, 258 sind mehrere Stützrollen 268 vorgesehen, vgl. insbesondere Fig. 3.

Das Schlammkammervolumen 270 im Bereich der Hochdruck­ entwässerungsstufe 300 wird somit oben und unten durch die obere bzw. untere Bandanordnung 212 bzw. 202 und seitlich durch die mitlaufenden Dichtringe 256, 258 ein­ geschlossen.

Im Bereich der Hochdruck-Entwässerungsstufe 300 durch­ läuft das Schlammkammervolumen 270 eine Anzahl von stationären Druckplattenpaaren, von denen ein jedes eine untere, fest verlagerte Druckplatte 272 und eine obere, der unteren Druckplatte 272 genau gegenüberliegende, in vertikaler Richtung bewegbare Druckplatte 274 aufweist. Jedem Druckplattenpaar 272, 274 ist ein klammerartiger Rahmen 276 zugeordnet. Während, wie erwähnt, die unteren Druckplatten 272 am unteren Querbalken 278 des Rahmens 276 festverlagert sind, sind am oberen Querbalken 280 des Rahmens 276 seitlich je ein Hydraulikzylinder 282 befestigt, dessen in vertikaler Richtung nach unten wirkende Kolben 284 mit der oberen Druckplatte 274 zu­ sammenwirken, um diese bei Bedarf unter hohem Druck in Richtung zur unteren Druckplatte 272 hin zu drücken, wodurch der im Schlammkammerraum zwischen den Druck­ platten befindliche Schlamm unter Hochdruck entwässert wird. Die hierbei auftretenden Preßkräfte bleiben innerhalb des Rahmensystems und belasten nicht die Fundamente.

Wie insbesondere aus Fig. 2 deutlich wird, weist eine jede Druckplatte 272, 274 an jeder Seite vorne und hinten jeweils einen sich in der Ebene der Druckplatte nach außen erstreckenden Arm 286 auf, wobei zwischen gegenüberliegenden Armen gegenüberliegender Druck­ platten jeweils eine Druckfeder 288 eingespannt ist. Diese Druckfedern 288 bewirken, daß sich die oberen Druckplatten 274 nach Beendigung des Preßvorgangs von den unteren Druckplatten 272 selbsttätig abheben und somit einen Vorschub der Bandanordnung ermöglichen. Zur Führung der unteren und der oberen Bandanordnung sind jeweils gegenüberliegende Druckrollenpaare 290, 292 vorgesehen, im Falle des Ausführungsbeispiels acht Druckrollenpaare pro Druckplattenpaar. Diese Druck­ rollen erstrecken sich durch entsprechende Ausnehmungen 294 in den Druckplatten hindurch, wobei ein jedes Druck­ rollenpaar 290, 292 mittels geeigneter Federelemente 296 aufeinanderzu vorgespannt ist. Hierdurch wird sicher­ gestellt, daß auch bei abgehobenen oberen Druckplatten 274 aufgrund des von den Druckrollenpaaren ausgeübten Drucks das Schlammkammervolumen abgedichtet bleibt.

Anschließend an die Hochdruck-Entwässerungsstufe 300 wird der entwässerte Schlammkuchen in Pfeilrichtung B abgeworfen. Über einen im Bereich der Umlenkrolle 238 angeordneten Schaber 298 wird das Druckband 212 ge­ reinigt. Ein im Bereich der Umlenkrolle 218 angeordneter Schaber 302 dient ebenso wie die anschließende Reini­ gungsbürste 304 sowie die sich hieran anschließenden Waschdüsen 306 zum Reinigen des Filterbandes.

Im Betrieb der Anlage werden der Schlamm und das Floc­ kungsmittel kontinuierlich in den Misch- und Reaktions­ raum 102 eingespeist. Der Schlamm gelangt durch freien Überlauf über das Kanalsystem 124 in den Ringraum zwi­ schen den beiden Siebkörben 130, 131 des Entwässerungs­ korbes 104. Das Filtrat fließt nach innen und außen aus dem Ringraum ab und wird über die Sammelrinnen 132, 134 aufgesammelt und abgeführt. Der innerhalb des Ringraumes befindliche Schlamm durchfließt diesen unter stetiger Filtratabgabe. Der untere Boden des Ringraums wird von dem horizontalen Filterband 214 gebildet, wobei in die­ sem Bereich des Filterbandes der volle hydrostatische Druck als Filtrationsdruck wirksam wird. Die Regel­ klappe 158 am Ausgang der Vorentwässerungsstufe steuert den Einlauf des Schlamms in die keilförmige Entwässe­ rungsstufe 200. Die stetige Volumenverminderung des Schlamms in der Vorentwässerungsstufe und in der Keil­ stufe durch Abscheidung von Filtrat hat zur Folge, daß das Schlammvolumen beim Eintritt in die Hochdruck-Ent­ wässerungsstufe 300 je nach Schlammart nur noch etwa 20 bis 30 % des ursprünglichen Volumens beträgt, es hat somit eine Volumenverminderung auf ein Drittel bis ein Fünftel stattgefunden.

Die Schlammeinspeisung, der Durchlauf und die Ent­ wässerung in der Vorentwässerungs- und der Keilstufe er­ folgen kontinuierlich. Der Durchlauf und die Entwässe­ rung in der Hochdruck-Entwässerungsstufe erfolgen inter­ mittierend. Hierbei dient das ringraumförmige Volumen des Entwässerungskorbs 104 der Vorentwässerungsstufe 100 als Schlammpuffer während der Entwässerungszeit der Hochentwässerungsstufe bei stillstehendem Filterband. Während alle Druckelemente wie Druckplatten und Hydrau­ likzylinder der Hochdruckstufe in ihrer Position inner­ halb der Maschine feststehend sind, d. h. sich mit dem Filterband nicht mitbewegen, bewegt sich das Filterband immer nur im Takt der einstellbaren Entwässerungszeit um die Länge der Hochdruckentwässerungsstufe vorwärts.

Hierbei wird der in der Hochdruck-Entwässerungsstufe entwässerte Schlamm aus der Maschine ausgefahren und die Hochdruck-Entwässerungsstufe füllt sich gleichzei­ tig wieder mit dem Schlamm aus der Keilstufe. Der Schlammspiegel im Entwässerungskorb der Vorentwässe­ rungsstufe sinkt hierbei ab und füllt sich während der Entwässerungsperiode in der Hochdruck-Entwässerungsstufe wieder auf.

Der Preßdruck der Hochdruck-Entwässerungszone kann über Zeit- bzw. Druckrelais sowohl bezüglich Druckhöhe wie bezüglich Druckzeit variabel eingestellt werden. Auch kann die Länge der Hochdruck-Entwässerungszone je nach Bedarf beliebig variiert werden. Weiterhin kann die Gesamtlänge der Hochdruck-Entwässerungszone in einzelne Funktionsstrecken unterteilt werden, wie z. B. Hoch­ druck-Entwässerung, Waschen, Nachentwässern der Preßluft­ blasen.

Claims (28)

1. Vorrichtung zum Entwässern von Schlamm, insbesondere von Abfall- und Produktions­ schlämmen, wobei der zu entwässernde Schlamm konti­ nuierlich der Vorrichtung zugeführt und anschließend in ein sich intermittierend vorbei an stationären Druckplatten bewegendes, geschlossenes Schlammkammer­ volumen eingespeist wird, mit einer Puffereinrich­ tung zwischen der kontinuierlichen Schlammzuführung und der diskontinuierlichen, intermittierenden Schlammeinspeisung, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Puffereinrichtung von einem als Vorentwässerungsstufe (100) ausgebildeten Entwässerungskorb (104) gebildet wird, dem der zu entwässernde Schlamm kontinuierlich zugeführt wird und dessen unteres Ende mit dem Schlammkammervolumen (270) in Verbindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einem im Bereich der Schlammeinspeisung im wesentlichen waagrechten, eine Seite des Schlammkammervolumens begrenzenden Filterband, dadurch gekennzeichnet, daß der Filter­ korb (104) direkt oberhalb des Filterbandes (214) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch
einen Misch- und Reaktionsraum (102) mit einem Ein­ gang (110) für Schlamm und Flockungsmittel zum kon­ tinuierlichen Zuführen von Schlamm und Flockungs­ mittel in den Misch- und Reaktionsraum (102),
eine Vorrichtung (124) zum kontinuierlichen Zuführen von Schlamm aus dem Misch- und Reaktionsraum (102) in den Entwässerungskorb (104),
den Entwässerungskorb (104) mit mindestens einem zylindrischen Siebkorb (130) mit vertikaler Zylinderachse zum hydrostatischen Ent­ wässern des Schlamms, wobei innerhalb des Ent­ wässerungskorbs (104) das Filtrat den mindestens einen Siebkorb (130) in radialer Richtung durch­ strömt, sowie
eine Vorrichtung (132, 134) zum Auffangen und Ab­ führen des Filtrats.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Misch- und Reaktionsraum (102) als vertikal stehender, U-förmiger Rohrkörper (106) ausgebildet ist, daß der Eingang (110) für Schlamm und Flockungs­ mittel am oberen Endbereich des einen Schenkels (108) des Rohrkörpers (106) angeordnet ist, und daß der obere Endbereich des anderen Schenkels (120) des Rohrkörpers (106) mit der Vorrichtung (124) zum kontinuierlichen Zuführen von Schlamm in den Ent­ wässerungskorb (104) in Verbindung steht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Endbereich des anderen Schenkels (120) bezüglich des Entwässerungskorbes (104) in einer solchen Höhe angeordnet ist, daß der aus dem oberen Endbereich des anderen Schenkels (120) aus­ tretende Schlamm durch freien Überlauf zum oberen Ende des Entwässerungskorbs (104) gelangt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß im Misch- und Reaktions­ raum (102) im Bereich des Eingangs (110) für Schlamm und Flockungsmittel eine Misch­ einrichtung (116) in Form eines Wirbel­ rads angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß zwei konzentrische Sieb­ körbe (130, 131) vorgesehen sind und der Schlamm dem zwischen den beiden Siebkörben (130, 131) vor­ handenen Ringraum zugeleitet wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß der Entwässerungskorb (104) eine Vorrichtung (138) zum Reinigen der Öffnungen des mindestens einen Siebkorbs (130) um­ faßt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung (138) von einer rotierenden, eine Wandung des mindestens einen Sieb­ korbs (130) überstreichenden Abstreifvorrichtung ge­ bildet wird.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem unteren Ende des Entwässerungskorbs (104) und dem Schlamm­ kammervolumen (270) eine Einrichtung (158) zum Steuern der Menge des in das Schlammkammervolumen (270) einzuspeisenden vorentwässerten Schlamms ange­ ordnet ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung von einer steuerbaren oder regel­ baren Klappe (158) oder einem steuerbaren oder regel­ baren Schieber gebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlammkammervolumen (270) zwischen Entwässerungskorb (104) und Schlamm­ kuchen-Austragsstation (B) geradlinig verläuft.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Schlammkammervolumen (270) zwischen einem unteren umlaufenden Filterband (214) und einem oberen umlaufenden Band (212) definiert ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Band ein Druckband (212) ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die das Schlammkammervolumen (270) definierenden Bänder (214, 212) eine geradlinige Hochdruck-Entwässerungszone (300) durchlaufen, die durch mindestens ein stationäres Druckplattenpaar (272, 274) definiert ist, welches horizontal ange­ ordnete, gegenüberliegende Druckplatten aufweist, zwischen denen die das Schlammkammervolumen (270) definierenden Bänder (214, 212) verlaufen und die zum Erzeugen des Entwässerungsdrucks intermittierend aufeinanderzu bewegbar sind.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von nebeneinanderliegender Druck­ plattenpaare (272, 274) vorgesehen sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die unteren Druckplatten (272) starr am Gerätegestell (276) gelagert sind und daß die oberen Druckplatten (274) über hydraulische Hoch­ druckerzeuger (282) gegen die unteren Druckplatten (272) zustellbar sind, oder umgekehrt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatten (272, 274) eines jeden Druck­ plattenpaares mittels Druckfedern (288) auseinander in eine geöffnete Position gedrückt werden, in der sich die das Schlammkammervolumen (270) definierenden Bänder (212, 214, 224) zwischen den Druckplatten (272, 274) vorwärts bewegen können.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß längs der Hochdruck-Entwässerungszone (300) sich gegenüberliegende Druckrollenpaare (290, 292) zum Führen der das Schlammkammervolumen (270) definieren­ den Bänder angeordnet sind.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckrollen (290, 292) in Richtung zum Schlammkammervolumen (270) hin federvorgespannt sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, da­ durch gekennzeichnet, daß zum seitlichen Abdichten des Schlammkammerraums (270) im Bereich der Hoch­ druck-Entwässerungszone (300) beidseitig je ein um vertikale Achsen umlaufender Dichtungsring (256, 258) vorgesehen ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, da­ durch gekennzeichnet, daß das Filterband (214) von einem Entwässerungsstrukturen wie Kanäle und Öff­ nungen aufweisenden Tragband (224) getragen ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 22, da­ durch gekennzeichnet, daß zwischen Vorentwässerungs­ stufe (100) und Hochdruck-Entwässerungszone (300) eine keilförmige Entwässerungsstufe (200) vorge­ sehen ist, in der sich das Schlammkammervolumen in Schlammtransportrichtung (A) gesehen keilförmig verjüngt.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die das Schlammkammervolumen definierenden Bänder (212, 214) im Bereich der keilförmigen Ent­ wässerungsstufe (200) mittels umlaufender Ketten­ gliederbänder (228, 254) oder Rollenbatterien abge­ stützt sind.

25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 24, ge­ kennzeichnet, durch folgenden Aufbau:

• - die untere, umlaufende Bandanordnung (202) ver­ läuft zwischen endseitigen Umlenkrollen (216, 218) geradlinig und im wesentlichen horizontal,
• - oberhalb des einen Endes der unteren Bandanordnung (202) ist der Entwässerungskorb (104) angeordnet,
• - der Raum (204) zwischen dem unteren Ende des Schlammraums des Entwässerungskorbes (104) und der unteren Bandanordnung (202) ist seitlich und zum einen Ende der Bandanordnung hin abgedichtet, in Transportrichtung (A) des Bandes jedoch offen.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25 und Anspruch 11, da­ durch gekennzeichnet, daß anschließend an den Ent­ wässerungskorb (104) der Vorentwässerungsstufe (100) die Klappe (158) oder der Schieber angeordnet ist.

27. Vorrichtung nach Anspruch 26 und Anspruch 23, da­ durch gekennzeichnet, daß die der Vorentwässerungs­ stufe (100) zugewandte Umlenkrolle (234) der oberen, umlaufenden Bandanordnung (212) anschließend an die Klappe (158) oder den Schieber angeordnet ist und daß die obere Bandanordnung (212) zur Bildung des keilförmigen Schlammkammervolumens (200) von dieser Umlenkrolle (234) schräg nach unten bis zu einer weiteren Umlenkrolle (236) am Ende des keilförmigen Schlammkammervolumens (200) verläuft.

28. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zu entwässernde Schlamm die Vorentwässerungsstufe (100) in senkrech­ ter Richtung durchströmt und daß in den sich hieran anschließenden Druckstufen (200, 300) das Schlamm­ kammervolumen (270) waagrecht geführt ist.