DE3943416A1

DE3943416A1 - Verfahren zum entwaessern von stark wasserhaltigen substraten wie guelle, abwaesser, duennfluessigen schlaemmen und dergleichen sowie entsprechende vorrichtung

Info

Publication number: DE3943416A1
Application number: DE3943416A
Authority: DE
Inventors: Adalbert Dr Ing Nagy
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-12-30
Filing date: 1989-12-30
Publication date: 1991-07-04
Anticipated expiration: 2009-12-31
Also published as: DE3943416C2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren der dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechenden Art sowie auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 5.

Bei den Abwasserbehandlungen der herkömmlichen Art setzen die in der Suspension enthaltenen Feststoffteilchen sich unter der Wirkung der Schwerkraft ab und bilden einen Dickschlamm, der ebenso wie das geklärte Wasser kontinuier lich oder diskontinuierlich abgezogen werden muß. Das Ziel ist die möglichst vollständige Feststoffabscheidung aus der Flüssigkeit, um sie in gereinigtem Zustand erneut im Kreis lauf verwenden oder in zulässiger Qualität in die öffentliche Kanalisation einleiten zu können.

Bei gegebener Ausrüstung und gegebenem Durchsatz ist die Sedimentationsgeschwindigkeit der festen Phase unter laminaren Bedingungen der entscheidende Prozeßparameter, der die geometrische Größe der Anlage beeinflußt. Deshalb lassen sich trotz der stattgefundenen Modernisierung derarti ge Anlagen und der Verwendung von hochmolekularen Reagenzien als Flockungshilfsmittel nur noch unbedeutende Leistungsstei gerungen der bekannten Verfahren erzielen. Die limitierten Sinkgeschwindigkeitswerte der Feststoffteilchen und der Flocken beschränken die Einsatzmöglichkeiten der Sedimentationsanlagen.

Aus der DE-OS 34 09 107 ist eine gattungsgemäße Trenn anlage bekannt, bei der die Sedimentation nicht sich selbst überlassen, sondern akustischen Schwingungen ausgesetzt wird, um das Ausflocken und die Agglomeration der Flocken zu be schleunigen.

Die anschließende Trennung der erzeugten Flocken von der Flüssigkeit findet dann aber wiederum auf dem Sedimenta tionswege statt, so daß die Leistungsfähigkeit begrenzt ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungs gemäßes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung so weiter zuentwickeln, daß die Entwässerung von Suspensionen der in Rede stehenden Art wirksamer vonstatten geht.

Diese Aufgabe wird durch die in den Ansprüchen 1 und 5 wiedergegebene Erfindung gelöst. Es hat sich gezeigt, daß auch ohne die anschließende Filtration bzw. Entwässerung be reits für viele Entwässerungsprodukte durchaus brauchbare Ergeb nisse erzielt werden können. Demnach basiert der Kern der Erfin dung insbesondere darauf, daß die Trennung und Agglomerierung zumindest teilweise bei dem unter Schwereeinwirkung erfolgenden Überströmen von Flächen in einer dünnen Schicht eingeleitet wird.

Es wurde gefunden, daß hierdurch eine deutliche Ver besserung der Trennungsleistung gegenüber dem Fall eintritt, daß die Suspension einfach sich selbst überlassen, d. h. sedimentieren gelassen wird.

Die Trennung der agglomerierten Partikel von der Flüs sigkeit kann in der in Anspruch 2 wiedergegebenen Weise durch einen Siebvorgang vollendet werden.

Die wichtige, das Ausflocken unterstützende Vorbehand lung kann gemäß Anspruch 3 dadurch erfolgen, daß die Suspen sion vor dem Eintritt in die Trenneinrichtung einer feinbla sigen Druckluft, chemischen Reagenzien und/oder Partikelstrah lung ausgesetzt wird, der gemäß Anspruch 4 die Einwirkung akustischer Schwingungen und/oder Rührenergie folgen kann, wie es für sich genommen aus der DE-OS 34 09 107 bekannt ist.

Die kombinierte Wirkung einer solchen Vorbehandlung zeigt sich in chemischen Veränderungen, einem chemischen Zerfall und auch in Änderungen des physikalischen Erscheinungs bildes, d. h. in einer deutlichen Verbesserung der Flockenbil dungsleistung.

Die Bestrahlung kann in Gestalt von Gamma-Bestrahlung von radioaktiven Isotopen wie z. B. Caesium 137 oder Kobalt 60 oder Strontium 90 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können Ionen-Bestrahlungen von Teilchenbeschleunigern auf die Suspen sion gerichtet werden.

Die Vorrichtung zur Durchführung des vorgenannten Verfahrens umfaßt die in Anspruch 5 wiedergegebenen Merkmale.

Besonders wichtig ist der Gegenstand des Anspruchs 6, der für die Abscheidungswirkung maßgeblich ist. Die Suspen sion strömt laminar unter der Adhäsionswirkung über den unte ren Rand der Stäbe und erfährt dabei eine Trennung in die festen Bestandteile, die von dem unteren Rand abfallen, und die flüssigen Bestandteile, die in den Spalt zwischen überein anderliegenden benachbarten Stäben eintreten und auf deren Außenseite abströmen.

Die Ausführung kann konstruktiv in der in den Ansprüchen 7 bis 10 angegebenen Weise getroffen sein.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 11 ergibt eine zu sätzliche laminare Strömung in Umfangsrichtung der Stäbe von dem höchsten Punkt nach den Seiten hin und auf diese Weise einen zusätzlichen Trenneffekt.

Die Einleitung der Trennung nach der Konditionierung durch Bestrahlung und/oder akustische Schwingungen erfolgt, wenn die Suspension die kegelstumpfförmige Überströmfläche nach Anspruch 12 passiert, wobei die bauliche Ausführung entsprechend den Ansprüchen 13 und 14 vorgenommen sein kann.

Wenn die Konditioniereinheit becherförmig ausgebildet ist, empfiehlt sich eine Verstellbarkeit der Becherhöhe, um die Verweilzeit der Suspension in dem Becher und damit die Intensität der Vorbehandlung bedarfsweise anpassen zu können (Anspruch 15).

In den Ansprüchen 16 bis 24 sind zweckmäßige Ausgestal tungen einer weiteren Entwässerung der in dem Pokalabschei der abgetrennten Feststoffe wiedergegeben.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch die Gesamt vorrichtung;

Fig. 2 zeigt eine Teilansicht nach der Linie II-II in Fig. 1 bei weggelassenem äußeren Gehäuse;

Fig. 3 zeigt eine Teilansicht gegen die Wandung des Pokalabscheiders von innen in Richtung der Pfeile III in Fig. 1;

Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Wiedergabe des Übergangs aus der Überströmfläche in die Spaltsiebfläche gemäß dem Kreis IV aus Fig. 1;

Fig. 5 zeigt eine Variante der Konditioniereinheit gemäß Fig. 1;

Fig. 6 zeigt eine Teilansicht nach der Linie VI-VI in Fig. 1;

Fig. 7 zeigt eine Teilansicht nach der Linie VII-VII in Fig. 1 und

Fig. 8 zeigt eine Teilansicht nach der Linie VIII-VIII in Fig. 1.

Die in Fig. 1 als Ganzes mit 100 bezeichnete Vorrichtung umfaßt in einem äußeren, vorzugsweise aus Blei gefertigten Schutzgehäuse 1 eine becherförmige Konditioniereinheit 10, die in einen Pokalabscheider 20 hineingebaut ist, der wiederum von einem wasserdichten Mantel 30 umgeben ist, der in dem Gehäuse 1 abgestützt ist. Unterhalb des Gehäuses 1 befindet sich eine als Ganzes mit 60 bezeichnete Entwässerungseinrich tung mit einer Abzugseinrichtung für die in dem Pokalabschei der 20 abgeschiedenen Feststoffe.

Die zu behandelnde Suspension wird durch die Leitung 2 von oben herangeführt und nach Zusatz von das Ausflocken fördernden Chemikalien, wie z. B. Polyelektrolit durch die Leitungen 4′ und 4′′ durch das vertikal und konzentrisch zu der becherförmigen Konditioniereinheit 10 angeordnete festste hende Rohr 3 bis zum Boden der becherförmigen Konditionierein heit 10 geleitet, wo sie austritt und im Sinne der Pfeile 8 nach oben strömt, um dort über den oberen Rand auf die kragen artig dort anschließende und kegelstumpfförmig nach außen abfallende Überströmfläche 7 zu gelangen.

Das Rohr 3 ist aus Strontium 90, Caesium 137 oder einem ähnlichen Material gefertigt, so daß die Suspension beim Durchströmen des Rohres 3 und auch noch beim Aufwärts strömen in der Konditioniereinheit 10 einer Gamma-Bestrahlung ausgesetzt wird. Zusätzlich wird die Suspension in der Kondi tioniereinheit 10 der Auswirkung von intensiven Schallschwin gungen ausgesetzt, die durch die Mikroverformung der Konditio niereinheit 10 erzeugt werden, welche mit einem Unwuchtmotor 6 in Verbindung steht. Während der Einwirkung der Strahlung und der Schallschwingungen wird die Suspension durch ein auf dem Rohr 3 gelagertes Rührwerk 5 durchmischt, welches von einem Motor 5′ angetrieben ist.

Die Dauer der Einwirkung der Strahlung und der Schall schwingungen hängt von der Verweildauer der Suspension in der becherförmigen Konditioniereinheit 10 ab. Diese wiederum ist durch die Zufuhrrate durch die Leitung 2 gegeben. Um nun die Verweilzeit in der Konditioniereinheit 10 anpassen zu können, ist diese teleskopartig ausgebildet und in ihrer Höhe durch mehr oder weniger starkes Auseinanderziehen von einem Hohlzylinder 10′ und einem Becher 10′′, welche einen korrespondierenden zylindrischen Außenumfang aufweisen und ineinander dichtend gleiten, veränderbar.

Durch die Gesamtheit der Einwirkungen der Chemikalien, der Strahlung, der akustischen Energie und der mechanischen Rührenergie wird die Suspension in der Konditioniereinheit 10 inhomogen und trennt sich in Flüssigkeit und Flocken der in der Suspension vorhandenen Feststoffe. Das Gemisch der flockulierten Phase und der Flüssigkeit gelangt über den oberen Rand der Konditioniereinheit 10 auf die kegelstumpfför mige Überströmfläche 7, nachdem es eine Verweilzeit in der Konditioniereinheit 10 von größenordnungsmäßig 10 bis 30 Sekunden zurückgelegt hat.

In der Ausführungsform nach Fig. 1 werden die Destabi lisierung der Suspension und das Ausflocken beim Durchströmen des Rohres 3 und der Konditioniereinheit 10 bewerkstelligt. Bei der Variante nach Fig. 5 ist der Konditioniereinheit 10 eine als Ganzes mit 11 bezeichnete Reaktionskammer vorge schaltet, die an die Stelle der Ausbildung des Rohres 3 der Fig. 1 aus einem Gamma-Strahler tritt. Das Rohr 3′ in Fig. 5 braucht also nicht aus einem Gamma-Strahler zu bestehen und aus diesem Grund auch nicht durch ein spezielles Gehäuse geschützt zu werden.

Die Suspension wird wieder über eine Leitung 2 herange führt und über eine Leitung 4′′′ mit einer Polyelektrolit- oder Monomerlösung versehen. Die Durchmischung erfolgt durch Einblasen von Luft oder Sauerstoff, durch ein vorzugsweise aus Gummi gefertigtes einporiges Membranrohr 9, dem das Gas über die Leitung 11′ zugeführt wird. Die Suspension legt in der Reaktionskammer 50 einen mäanderförmigen Weg zurück, wobei der Transport durch die Gaseinblasung unterstützt wird. Die Suspension wird dabei zerstäubt und gelangt in dieser Form in die den zweiten Teil des mäanderförmigen Strömungswe ges bildende Ionisierungskammer 14, wo sie zwischen einer inneren und einer äußeren Begrenzungswandung 15′, 15′′ hindurch tritt und dort einer Ionen-Bestrahlung ausgesetzt wird.

Die durch die Radiolyse des Wassers entstandenen H- und OH-Ionen sowie die vorhandenen freien Sauerstoffmoleküle und Peroxidradikale verursachen einen Kettenoxidationsvorgang sowohl der festen als auch der flüssigen Phase. Nach einer vollständigen Oxidation sind die erhaltenen Endprodukte aus hygienischer und toxikologischer Sicht ungefährlich und teil weise zu CO₂ und Wasser reduziert. Neben der Oxidation wird durch die Polymerisation der vorher zugesetzten Monomeren ein wirkungsvoller Reinigungseffekt unter der Einwirkung der Strahlung erzielt. Die Polymerisation setzt sich dann noch in der Konditioniereinheit 10 fort, in die die behandel te Suspension aus der Reaktionskammer übergeht. Vom Eintritt in die Konditioniereinheit 10 an verläuft die Behandlung wie im Fall der Fig. 1.

In beiden Fällen geht die in der Konditioniereinheit 10 ausgeflockte Suspension über den oberen Rand der Konditio niereinheit 10 im Sinne der Pfeile 8′ hinweg auf die kegel stumpfförmige Überströmfläche 7 über, auf der einerseits der erste Fest/Flüssig-Trennungsschritt der ausgeflockten Suspension stattfindet und die andererseits auch als Vertei ler für den nachfolgenden Pokalabscheider 20 dient.

Wie sich aus Fig. 2 ergibt, besteht die Überströmfläche 7 aus mehreren, in dem Ausführungsbeispiel 8 vertieften, gleichmäßig eingewölbten Segmenten 12, deren Länge 12′ in der Fallinie und deren Neigungswinkel einstellbar sind, wie es in Fig. 5 angedeutet ist. Es entsteht also ein Kranz von über den Umfang verteilten Rutschen, deren Tiefe am unteren Rand einige Zentimeter beträgt. Im Grundriß sind die rutschen artigen Segmente 12 durch Kreisbögen 23 begrenzt, deren Radius 24 etwa die Hälfte des Radius 25 des Umkreises der Kreisbö gen 23 beträgt. Die kegelstumpfförmige Überströmfläche 7 sieht im Grundriß, wie aus Fig. 2 zu erkennen ist, einer Margeritenblume ähnlich.

Durch die unterschiedlichen hydrodynamischen Widerstands kräfte, die die Flüssigkeit und die feste Phase in der über die Überströmfläche 7 hinabströmenden Suspension erfährt, findet schon eine erste Separation der Phasen statt, die in die Gesamttrennleistung der Anlage eingeht. Durch die Vibrationen, die von der Konditioniereinheit 10 auf die Über strömfläche 7 übertragen werden, wird die Überströmfläche 7 in eine periodische vibrierende Bewegung in horizontaler Richtung versetzt, die zu einer Fortsetzung des Ausflockens der festen Phase während des Transportes über die Überström fläche 7 Anlaß ist. Außerdem werden die gebildeten Flocken durch die periodischen Beschleunigungs- und Verzögerungsvor gänge innerhalb der Suspension aneinander angelagert, wodurch sich eine kompaktierte untere Flockenschicht 26 ergibt, die gegenüber einer darüberliegenden Flüssigkeitsschicht 27 mit verzögerter Geschwindigkeit weitertransportiert wird (Fig. 4). In diesem Zustand geht die vorbehandelte Suspension auf den an den äußeren unteren Rand der Überströmfläche 7 anschließen den Pokalabscheider 20 über.

Der Pokalabscheider 20 (Fig. 1) wird durch an den Trenn stellen der Segmente 12 in vertikalen Ebenen angeordnete Trag stäbe 13 gebildet (Fig. 2 und 3), die in den vertikalen Ebenen zusammen einen etwa kreisförmigen Umriß begrenzen. Am unteren Ende gehen die Tragstäbe 13 in einen glatten Ableitkanal 15 (Fig. 1) über. Wie sich aus Fig. 3 ergibt, sind die in verti kalen Ebenen angeordneten Tragstäbe 13 durch quer dazu ver laufende Siebstäbe 31 miteinander verbunden, die enge Siebspalte 32 zwischen sich belassen. Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, sind die Siebstäbe 31 dem Verlauf der den unteren Rand der Über strömfläche 7 bildenden Kreisbögen 23 entsprechend gebogen. Außer dem sind die Siebstäbe 31, wie sich aus Fig. 3 ergibt, zwischen den einzelnen Verbindungsstellen 33 mit den Tragstäben 13 nach oben gewölbt, so daß sie zwischen zwei Tragstäben 13 jeweils einen höchsten Punkt 34 aufweisen. Der Sinn der Wölbung der Siebstäbe 31 nach oben besteht darin, daß dadurch und durch die anhaftende laminare Strömung der Flüssigkeit eine Bewe gung in Richtung der Siebspalte 32 erfolgt, wodurch die Teilchen am Festsetzen in den Siebspalten 32 gehindert werden. Die im Grundriß nach außen gewölbte Konfiguration der Siebstäbe 31 ergibt im unteren Bereich des "Pokals" mehrere, in dem Ausführungsbeispiel 8 Rinnen, in denen sich die ausgeflockten abgetrennten Feststoffe sammeln und zu größeren Aggregaten zusammenfinden, die nicht mehr durch die Siebspalte 32 hindurch passen.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, sind die Querschnitte der Siebstäbe 31 in den zum Inneren des Pokals weisenden unteren Bereichen 35 abgerundet, wodurch die Strömung in den Bereichen 35 von oben nach unten laminar an der Ober fläche haftet, was zur sauberen Abtrennung der flockulierten Teilchen führt, die unter der Einwirkung hydrodynamischer Kräfte weitertransportiert werden bzw. im Inneren des "Po kals" verbleiben. Die Flüssigkeit bleibt unter der Adhäsions wirkung an der Innenseite der Siebstäbe 31 haften und tritt kontinuierlich als eine dünne Flüssigkeitsschicht 28 durch die Siebspalte 32 hindurch auf die Außenseite der Siebstä be 31.

Die Querschnittsabmessung der Siebstäbe 31 in einer diagonalen Richtung beträgt etwa 10 bis 20 mm. Die Weite der Siebspalte 32 vergrößert sich vom oberen Rand des Pokal abscheiders 20 bis gegen den Übergang in den Ableitkanal 15 von etwa 0,2 auf 3 mm. Die progressive Vergrößerung der Siebspaltweite dient zur Konstanthaltung des Siebdurchsatzes bei kontinuierlicher Abnahme der Trägheitskräfte der Suspension.

Die sich im unteren Bereich des "Pokals" in der Nähe des Ableitkanals 15 sammelnde Menge an ausgeflocktem und abgetrenntem Feststoffmaterial wird durch ein Rührwerk 16′ und eine weiter unten noch näher beschriebene Förderschnecke 16 nach unten weggefördert, während das auf der Außenseite des Pokalabscheiders 20 entlangströmende Wasser in einem den Pokalabscheider 20 umgebenden Gehäuse 17 gesammelt und am unteren Ende des Gehäuses 17 durch Leitungen 17′, 18, 19 in eine Filtereinrichtung 21 geführt wird. Dabei ist die Ganghöhe und/oder die Kegelform der Förderschnecke 16 zweckmäßigerweise so gewählt, daß mit zunehmender Transportstrecke eine Volumen verkleinerung des Förderstromes stattfindet.

Nach einer bevorzugten Lehre der Erfindung findet im Bereich der Förderschnecke 16 eine zusätzliche Entwässerung statt. Dazu erfolgt eine weitere Eindickung des Schlammes in der als Ganzes mit 60 bezeichneten Entwässerungseinrich tung, die aus zwei voneinander getrennten und nacheinanderge schalteten Systemen besteht, nämlich aus einem als Feinfilter/ -entwässerer 40 bezeichneten Teil und einer Entleerungseinrich tung 50, die unterhalb der Förderschnecke 16 angeordnet ist.

Das vorgetrennte Wasser passiert unter der Preßwirkung der Förderschnecke 16 eine vorzugsweise wasserdurchlässige, insbesondere kegelstumpfförmige Gummimembran 41, die in nicht ausgedehntem Zustand die Kante der Förderschnecke 16 berührt. Die schlauchartige Gummimembran 41 wird aus einem feinporigen elastischen Material gefertigt, welches die vorgetrennte Flüssigkeit durch eine geordnete Konfiguration der Poren durchströmen läßt. Der Filtrationseffekt wird durch eine Ausdehnung der Gummimembran 41, hervorgerufen durch eine von innen nach außen ausgerichtete Kraft, verstärkt. Diese Ver formung der Gummimembran 41 wird auf verschiedenen Ebenen durch gemeinsam mit der Förderschnecke 16 rotierende Speichen 42 bzw. Rollen 43 erreicht, wie besonders deutlich aus den Fig. 1 und 6 hervorgeht. Die Spannweite der Gummimembran 41 ist durch die Längenänderung der Speichen 42 einerseits und der Befestigungsstangen 45 andererseits, welche mit Halterungsrin gen 44 versehen sind, festlegbar.

Die Entleerung des eingedickten und teilweise entwässer ten Schlammes erfolgt in der Entleerungseinrichtung 50 durch eine Multizellenradschleuse 51, deren Wandung ebenfalls aus einem porösen Gummimantel 51′ besteht. Die Richtung der Ro tationsbewegung der Multizellenradschleuse 51, ausgeführt vom Antrieb 52, verläuft entgegengesetzt zu der Bewegungsrich tung der Förderschnecke 16. Die den Boden der Multizellenrad schleuse 51 bildende Platte 57 ist nach Art eines Drehschie bers mit einer kreissegmentförmigen Öffnung 57′ (Fig. 8) versehen und rotiert vorzugsweise ebenfalls, insbesondere ge meinsam mit der Förderschnecke 16, beide angetrieben von der Welle 58.

Die Auffüllung der einzelnen Zellen A bis F der Multi zellenradschleuse 51 (Fig. 7 und 8) durch die Förderschnecke 16 mit Schlamm erfolgt nacheinander. Weiterhin wird die zuge führte Schlammenge durch die gleichmäßige Verringerung des Abstandes zwischen der unteren Fläche der Förderschnecke 16 und des Zellenrandes zusammengepreßt. Das ausgetretene Wasser wird aus der Kammer 53 durch Rohrleitungen und Kanäle 54, 55, 56 in die, vorzugsweise mit Aktivkohle gefüllte Fil tereinrichtung 21 weitergeleitet. Unter der Schwerkraftwirkung und dem zusätzlichen Förderdruck der Förderschnecke 16 wird das von oben nach unten progressiv entwässerte Produkt 59 durch die Öffnung 57′, nachdem diese mit der Öffnung der entsprechenden Zellen (im Beispiel nach Fig. 8 die Öffnung der Zellen E und F) übereinstimmt, in eine nicht dargestellte Schneckenpumpe überführt und abtransportiert.

Die (Aktivkohle-)Filtereinrichtung 21 ist für die Nachreinigung des getrennten Wassers geeignet, insbesondere dann, wenn extrem niedrige Grenzwerte für Schadstoffkonzentra tionen gefordert sind. Die Filtereinrichtung 21 ist aus zylin dersegmentförmigen Elementen 22 gefertigt. Diese Elemente 22 werden in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mit Aktiv kohlegranulat aufgefüllt. Bei Teilerschöpfung der Adsorptions aktivität der oberen Kohleschichten kann die Verwendungsdauer der Elemente 22 dadurch verlängert werden, indem sie um 180° gedreht nochmals verwendet werden. Das gereinigte Wasser wird gemeinsam durch die Leitung 70 abgeführt.

Durch die Verwendung des Pokalabscheiders 20 ergibt sich eine große Durchsatzleistung an der Trennfläche, die, bezogen auf den Feststoffgehalt der Suspension, zwischen 30 und 80 m³ je Quadratmeter Siebfläche und Stunde annehmen kann. Diese spezifische Trennleistung liegt mehr als eine Zehnerpotenz höher als die bei den klassischen Sedimentations anlagen registrierten Leistungen.

Durch die Erfindung wird also ein System unterschied licher, nacheinander zur Wirkung kommender Agglomerierungs- und Entwässerungs- bzw. Filtrationsschritte geschaffen, die einerseits eine Optimierung jedes Einzelschrittes und anderer seits eine gegenseitige Förderung der Einzelschritte gestatten.

Bezugszeichenliste

  1 Schutzgehäuse
  2 Leitung
  3 Rohr
  3′ Rohr
  4 Leitung
  4′ Leitung
  4′′ Leitung
  4′′′ Leitung
  5 Rührwerk
  5′ Motor
  6 Unwuchtmotor
  7 Überströmfläche
  8 Pfeil
  8′ Pfeil
  9 Membranrohr
10 Konditioniereinheit
10′ Hohlzylinder
10′′ Becher
11 Reaktionskammer
11′ Leitung
12 Segment
12′ Länge
13 Tragstab
14 Ionisierungskammer
15 Ableitkanal
15′ innere Begrenzungswand
15′′ äußere Begrenzungswand
16 Förderschnecke
16′ Rührwerk
17 Gehäuse
17′ Leitung
18 Leitung
19 Leitung
20 Pokalabscheider
21 Filtereinrichtung
22 Filterelement
23 Kreisbogen
24 Radius
25 Radius
26 Flockenschicht
27 Flüssigkeitsschicht
28 Flüssigkeitsschicht
30 Mantel
31 Siebstab
32 Siebspalt
33 Verbindungsstelle
34 Punkt
35 Bereich
40 Feinfilter/-entwässerer
41 Gummimembran
42 Speiche
43 Rolle
44 Halterungsring
45 Befestigungsstange
50 Entleerungseinrichtung
51 Multizellenradschleuse
51′ Gummimantel
52 Antrieb
53 Kammer
54 Kanal
55 Kanal
56 Kanal
57 Platte
57′ Öffnung
58 Welle
59 Produkt
60 Entwässerungseinrichtung
70 Leitung
100 Vorrichtung
A Zelle
B Zelle
C Zelle
D Zelle
E Zelle
F Zelle

Claims

1. Verfahren zum Entwässern von stark wasserhaltigen Suspensionen wie Abwässern, Gülle, dünnflüssigen Schlämmen und dergleichen, bei welchem das Substrat ggf. nach dem Zu satz von Flockungsmitteln einer das Ausflocken unterstützen den Vorbehandlung anschließend einer Trennung fest/flüssig ausgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennung und Agglomerierung zumindest teilweise bei dem unter Schwere einwirkung erfolgen Überströmen von Flächen in einer dünnen Schicht eingeleitet und anschließend, insbesondere mittels einer feinporigen Gummimembran, eine Filtration bzw. Entwässerung erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Absiebung der agglomerierten Partikel beim Überströ men der Flächen stattfindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, daß die Suspension vor dem Eintritt in die Trennein richtung einer Behandlung durch feinblasige Belüftung, chemische Reagenzien und/oder Partikelstrahlung ausgesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungseinwirkung vor der Einwirkung von akustischen Schwingungen und/oder mechanischer Rührenergie erfolgt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
mit einer Einrichtung zur Zuführung der Suspension,
mit einer Konditioniereinheit, in der Suspension der das Ausflocken unterstützenden Vorbehandlung ausgesetzt wird,
und mit einer der Konditioniereinheit nachgeschalteten Trenneinrichtung,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Trenneinrichtung Flächen (7, 35) umfaßt, über die die konditionierte Suspension in einer dünnen Schicht laminar strömt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, daß die Trenneinrichtung im wesentlichen aufrecht angeord nete Flächenbereiche aus im wesentlichen horizontal, parallel zueinander angeordneten Siebstäben (31) umfaßt, die mit den jeweils darunter liegenden Siebstäben (31) einen Siebspalt (32) bilden und deren unterer Rand nach einer Seite hin abge rundet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß die Flächenbereiche in der Wandung eines pokalförmi gen Abscheiders (20) vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekenn zeichnet, daß die Siebstäbe (31) der Wandung des Pokalabschei ders (20) in dem der Innenseite des Pokals zugewandten unte ren Bereich (35) abgerundet, im übrigen im wesentlichen pa rallelogrammförmig scharfkantig begrenzt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich net, daß die Siebstäbe an über den Umfang der vertikalen Achse des Pokalabscheiders (20) verteilten, in vertikalen Ebenen angeordneten Tragstäben (13) angeordnet sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß die Siebstäbe (31) zwischen je zwei Tragstäben (13) in einer horizontalen Ebene kreisförmig mit einem den Radius (25) des in der jeweiligen Höhe geltenden Hüllkreises des Pokalabscheiders (20) untertreffenden Radius (24) gebogen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebstäbe (31) zwischen je zwei Trag stäben (30) bei gleicher Höhe der Enden nach oben gewölbt sind.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite des Pokalabschei ders (20) eine im wesentlichen kegelstumpfförmige, nach außen abfallende Überströmfläche (7) vorgesehen ist, die zumindest am äußeren Rand im Inneren des Pokalabscheiders (20) liegt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich net, daß die Überströmfläche (7) in durch die Lage der Trag stäbe (13) begrenzte Segmente (12) unterteilt ist und die einzelnen Segmente (12) als flache Rinnen ausgebildet sind.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Konditioniereinheit (10) becherförmig ausgebildet und im Zentrum des Pokalabscheiders (20) bzw. der Überströmfläche (7) angeordnet ist, daß die Zuführung der Suspension zentral in der Nähe des Becherbo dens erfolgt und daß der obere Rand des Bechers dicht mit dem oberen inneren Rand der Überströmfläche (7) verbunden ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeich net, daß der Becher (10′, 10′′) teleskopartig ausgebildet und in seiner Höhe einstellbar ist, um die Verweilzeit der Suspension in dem Becher (10′, 10′′) zu steuern.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Pokalabscheider (20) mittig ein Förderer (16) vorgesehen ist, der die im Inneren des Pokalabscheiders (20) vorhandene abgetrennte Agglomerat masse abfördert.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeich net, daß der Förderer (16) und/oder eine nachgeordnete Ent leerungseinrichtung (50) als weitere Entwässerungseinrichtung (60) ausgebildet ist.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeich net, daß die Wandung um den Förderer (16) als poröse Gummi membran (41) ausgeführt ist und als Feinfilter/-entwässerer (40) dient.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich net, daß der Förderer (16) Einrichtungen (42, 43) zum alternieren den Dehnen der Gummimembran (41) aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Entleerungseinrichtung (50) ein Schraubenförderer vorgesehen ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 17 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Entleerungseinrichtung (50) eine Zellenradschleuse (51) aufweist.

22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeich net, daß die Wandung um die Zellenradschleuse (51) als porö ser Gummimantel (51′) ausgeführt ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß für das austretende Wasser eine Filtereinrichtung (21) vorgesehen ist.

24. Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeich net, daß die Filtereinrichtung (21) mit Aktivkohle gefüllt ist.