DE4244840C2 - Trennvorrichtung für fluide Medien, insbesondere zur Behandlung von Schlamm- und/oder Abwasser - Google Patents
Trennvorrichtung für fluide Medien, insbesondere zur Behandlung von Schlamm- und/oder AbwasserInfo
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Abstract
Beschrieben ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Schlamm- und/oder Abwasser. Das Wasser kann hierbei von einem hydromechanischen Ausschachtvorgang kommen und muß in seinem spezifischen Gewicht verringert werden, um wieder in dem hydromechanischen Ausschachten verwendet werden zu können. Weiterhin kann das Wasser dehydratisiert werden, um eine Endlagerung oder Entsorgung zu ermöglichen. Bei der Dehydratisierung ist ein Flockungsschritt vorgesehen, um feine Schlammpartikel auszuflocken, ein Trennschritt, um den ausgeflockten Anteil in einen Festkörperanteil und in einen Flüssigkeitsanteil zu trennen, ein Abgabeschritt zum Abgeben des flüssigen Anteils über einen zwischengeschalteten Filter- und Reinigungsschritt und ein Behandlungsschritt zum Behandeln des Festkörperanteils aus dem Trennschritt. Bei der Regeneration erfolgt eine Trennung des Schlammwassers in einen Festkörperanteil und einen Flüssigkeitsanteil und ein Wiederverwendungsschritt zum Wiederverwenden des abgetrennten Flüssigkeitsanteils, der frei von Schlammpartikeln ist, sowie ein Behandlungsschritt zum Behandeln des Festkörperanteils. Der Trennschritt zum Trennen des Festkörper- und Flüssigkeitsanteils voneinander wird durch einen mit Zentrifugalkraft arbeitenden Separator durchgeführt, dessen innerer Korb oder dessen innere Trommel eine nichtperforierte Wandung und eine radförmige Bodenseite aufweist.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Trennvorrichtung, ein Verfahren sowie die Verwendung der Trenneinrichtung
mit den Merkmalen der Ansprüche 1 bzw. 14 bzw. 15
für fluide Medien, insbesondere zur Behandlung von
schlammhaltigem bzw. Schlamm- und/oder Abwasser, also von
Wasser, welches beispielsweise beim hydromechanischen
Bohren verwendet wird, also etwa bei der Herstellung von
Fundament-Pfahlwerken, von Wasser, mit welchem z. B. im
Tiefbau kontinuierlich hergestellte Stütz- oder Mauerwerke
bzw. Aushebungswände unter Gegendruck gehalten werden, von
Industrie-Abwasser, das bei verschiedenster Bearbeitung
anfällt, oder von Wasser aus dem Untertagebau. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur
Regeneration gebrauchten Schlammwassers, um dieses
wiederverwenden zu können und zum Abziehen von Wasser bzw.
zur Dehydratisierung von gebrauchtem Schlammwasser und/oder
Abwasser, um dessen Gewicht zu verringern.
Hydromechanische Grab- und Vortriebstechniken sind
allgemein bekannt und werden eingesetzt, wenn
beispielsweise in Wohnbereichen die entsprechenden Arbeiten
nur geringen Lärm und geringe Vibrationen erzeugen dürfen.
Insbesondere im Bauwesen, wie z. B. beim Gründen von
Pfahlwerken von Fundamenten, beim kontinuierlichen
Ausgießen oder Armieren von Tiefbauten, wie Tunnels oder
dergleichen, beim hydromechanischen Fördern, bei
Wasserabschottungsarbeiten und dergleichen wird mit
hydromechanischem Verfahren gearbeitet. So ist bei
spielsweise ein Erdbohrverfahren (sogenanntes Honigmann-
Verfahren, d. h. ein hydromechanisches Abteufverfahren),
ein Umkehr-Zirkulationsverfahren, oder ein BH-Verfahren in
Kombination mit hydromechanischen Arbeitstechniken in
Verwendung, um das Pfahlwerkgründen durchzuführen, und ein
Eimerverfahren oder ein Umlauf- bzw. Rotary-Verfahren wird
zusammen mit einer hydromechanisch untersuchten
Ausschachtungs-Technik verwendet, um unterirdisch
fortlaufend Betonwände oder dergleichen ziehen zu können.
Beim hydromechanischen Ausschachten oder Abteufen wird
natürliches Schlammwasser, Bentonit-Schlammwasser, Polymer-
Schlammwasser oder dergleichen verwendet, um die Schacht-
oder Bohrlochwände durch Gegendruck, der größer ist als der
hydrostatische umgebende Wasserdruck zu halten, um loses
Grabungsmaterial oder Bohrklein aus dem Grabungsbereich zu
fördern oder zu spülen (Spülbohrung), oder um als Substitu
tions-Fluid für noch nicht ausgehärteten Beton zu dienen,
der in den ausgeschachteten Bereich eingebracht wird. Wei
terhin wird das Schlammwasser oft verwendet, um Grabungs-
oder Bohrgeräte zu kühlen und um das Eindringen von
unterirdischem Wasser in den Grabungsraum zu verhindern.
Von daher hängen die Qualität des ausgehärteten Betons, die
Arbeitszeit und Kosten und die Sicherheit der Arbeit auch
ganz erheblich von einer korrekten Steuerung und Anwendung
des Schlammwassers an der Baustelle ab.
Die Anwendung und Steuerung des Schlammwassers wird in
Abhängigkeit von unterschiedlichen Faktoren durchgeführt,
insbesondere von physikalischen Eigenschaften des Schlamm
wassers, wie Viskosität, spezifisches Gewicht, ausgefilter
ter Wasseranteil, absedimentierte Schlammschicht-Dicke,
Sandanteil, PH-Wert und dergleichen mehr. Für gewöhnlich
werden die physikalischen Eigenschaften des Schlammwassers
so gesteuert, daß die Werte dieser Faktoren innerhalb eines
bestimmten Bereiches oder unterhalb eines bestimmten kriti
schen Wertes bleiben. Insbesondere sollte das spezifische
Gewicht von Schlammwasser soweit wie möglich abgesenkt wer
den, wenn ein ausgeschachtetes Loch oder eine ausgeschach
tete Bohrung stabil ist, um die Konstruktionsqualität auf
einem bestimmten Wert zu halten. Es ist wünschenswert, das
spezifische Gewicht von üblicherweise verwendetem Schlammwasser
während des Grabvorgangs maximal bei ungefähr 1,2 zu
halten und maximal bei ungefähr 1,1 während des Eingießvor
ganges des flüssigen Betons. Wenn das spezifische Gewicht
des Schlammwassers die erwähnten Werte übersteigt, nimmt
die Qualität des Schlammwassers (oder der sogenannten
Tonspülung beim Honigmann-Verfahren) ab, was wiederum zu
einer absinkenden Ausschachtgeschwindigkeit führt und
während des Aushärtevorganges des flüssigen Betons zu
ungleichmäßigen Stellen im späteren Betongefüge führt.
Demzufolge ist es nötig, Schlammpartikel und hier wiederum
feinste Partikel, sogenannte Schleimpartikel oder Modder
soweit wie möglich aus dem Schlammwasser zu entfernen.
Für gewöhnlich werden die Schlammpartikel aus dem Wasser
mittels natürlicher Sedimentation oder mit mechanischen
Hilfsmitteln, beispielsweise sogenannten Zyklon-Abscheidern
entfernt, um das spezifische Gewicht zu verringern. Mit
diesem bekannten Verfahren ist jedoch kein ausreichender
Absenkeffekt des spezifischen Gewichtes möglich, da feine
Partikel unterhalb von 74 µ nicht ausgefällt werden können.
Für gewöhnlich werden bei bekannten Verfahren die Schlamm
partikel und Schleimpartikel mittels einer Kombination
eines Vibrationssiebes und eines Flüssigkeits-Zyklon-
Abscheiders entfernt, wobei der Klassifikationspunkt bei
ungefähr 74 µ liegt. Dieser Klassifikationspunkt zeigt die
Größe der Partikel an, die in einem bezüglich des
Separators stromabwärtigen und einem stromaufwärtigen
Wasseranteil im Verhältnis von 50% : 50% stehen. Bei dem
oben beschriebenen Sandseparator, der die Kombination eines
Vibrationssiebes und eines Zyklon-Abscheiders verwendet,
liegen 50% Feinsand-Partikel in dem stromaufwärtigen Anteil
vor. Von daher kann eine derart bekannte Vorrichtung feine
Sandpartikel und Schlammpartikel unter 74 µ nicht entfernen.
Wenn an der Grabungsstelle das dortige Erdreich
hauptsächlich aus feinem Sand, Schlick, Schluff oder Lehm
besteht, verbleiben die feinen Sand-, Schlick-, Schluff-
und Lehmpartikel in dem Schlammwasser und somit kann das
spezifische Gewicht des Schlammwassers oder der Tonspülung
nicht vernünftig gesenkt werden. Das einmal verwendete
Wasser mit dem zu hohen spezifischen Gewicht kann nicht
mehr wiederverwendet werden.
Somit wird gewöhnlicherweise das Schlammwasser oder die
Tonspülung mit unerwünscht hohem spezifischem Gewicht -
verursacht durch feinste Schlammpartikel - teilweise oder
vollständig von neu aufbereitetem Wasser ersetzt. Dies
bedeutet, daß das Schlammwasser mit dem hohen spezifischen
Gewicht aus dem Verfahren oder dem Grabungsprozeß herausge
führt werden muß. Hieraus ergeben sich Nachteile,
beispielsweise hinsichtlich der für den Austauschvorgang
nötigen Zeit, was die Bauzeit insgesamt verlängert und
hinsichtlich der Kosten für das neu aufzubereitende Wasser.
Auch unter dem Gesichtspunkt des Umweltschutzes ist das
Herausnehmen von Schlammwasser oder Wasser für die
Tonspülung aus dem Prozeß nachteilig.
Verschiedene Bauarbeiten erzeugen als Abfallwasser
sogenanntes Trübwasser als Mischung von Oberflächenwasser,
Grundwasser und Regenwasser mit Zusätzen von Sand, Schlamm-
oder Tonpartikeln, Zementpartikeln oder dergleichen.
Derartiges Trübwasser wird beispielsweise bei
Tunnelbauarbeiten erzeugt. Weiteres Trübwasser wird
beispielsweise durch Regenwasser während Boden-
Grabarbeiten, bei Baggerarbeiten, bei bestimmten
industriellen Mischvorgängen, beim Ansetzen von Beton, bei
Bohrarbeiten, bei Zement-Injektionsarbeiten, durch
ölhaltiges Abwasser von Baumaschinen, durch eisenhaltiges
Wasser aus Wasseraufbereitungsanlagen und dergleichen mehr
erzeugt.
Da das derart erzeugte oder anfallende Trüb- oder Schmutz
wasser als Industrieabfall angesehen wird, sollte eine ge
eignete Behandlung vor dem letztendlichen Entsorgen erfol
gen, um Umweltverschmutzung oder gar Umweltvergiftung zu
vermeiden. Weiterhin sollte das erwähnte industrielle
Abwasser auch so behandelt werden, daß Verschmutzungen oder
Beeinträchtigungen des Grundwasser vermieden sind.
Derartige geeignete Behandlungsverfahren sind jedoch
kompliziert und sehr kostenintensiv.
Für gewöhnlich wird das gebrauchte Schmutzwasser einem Ent
wässerungsverfahren bzw. einer Dehydratisierung unterworfen
unter Verwendung von Filtertüchern, um den Gewichtsanteil
des Schlammabfalls zu verringern. Allerdings setzen sich
die Filtermaterialien mit feinen und feinsten
Schlammpartikeln aus dem Abfallschlamm sehr leicht zu, so
daß die Dehydratisierungs-Eigenschaften in kurzer Zeit
schlechter werden. Von daher läßt sich mit Dehydratisie
rungs-Verfahren gebrauchtes Schlammwasser nicht wirksam be
handeln.
Herkömmlich konzipierte Trennvorrichtungen, insbesondere
Schmutzwasser-Separatoren oder Abscheider haben keine
Einrichtungen, um das momentane Leistungsvermögen des
Abscheiders anzuzeigen. Im einzelnen haben derartige
Separatoren keine Mittel, mit denen der Maximalpegel von
ausgefilterten oder abgesetzten Festkörperpartikeln
feststellbar ist, so daß speziell geschulte Arbeitskräfte
nötig sein würden, welche diesen maximalen Pegel oder
Füllstand innerhalb des Separators feststellen und die
Festkörperanteile, die aus dem Schmutzwasser ausgefiltert
oder separiert worden sind, aus dem Separator entfernen
konnten. Selbst geschulte Arbeitskräfte sind jedoch nicht
immer in der Lage, diesen maximalen Wert korrekt zu
erfassen, so daß das Entfernen oder Reinigen zu falschen
Zeiten durchgeführt werden kann. Wenn die abgesetzten Fest
körper den maximalen Füllstand noch nicht erreicht haben,
bewirkt dieses Entfernen oder Reinigen zur falschen Zeit,
daß die Arbeitsleistung des Separators während der Reini
gungszeit nicht zur Verfügung steht und somit insgesamt
abnimmt und wenn die abgesetzten Festkörperanteile den
Maximalwert überschritten haben, kann das Schmutzwasser
nicht mehr von dem Separator behandelt werden und wird di
rekt in das Wasserauslaßsystem abgegeben.
Aus der Druckschrift DE 11 72 616 A ist eine mehrstufige
Anlage zum Entwässern von Klärschlamm bekannt, die mit ei
ner Schälzentrifuge als erste Stufe und mit einer Eintrag
vorrichtung für Flockungsmittel in den Schleuderraum der
Zentrifuge zum Ausfällen der in der sich bildenden Flüssig
keitsschicht enthaltenen Trübstoffe ausgestattet ist.
Eingehende Versuche mit Schälzentrifugen zur Entwässerung
von Klärschlamm haben gezeigt, daß eine befriedigende
Trennung des Schlammfeststoffes von Schlammwassern nicht zu
erreichen ist. Dieses Problem wird im bekannten Fall
dadurch gelöst, daß auf die Oberfläche des in die
Schleudertrommel eingetragenen Klärschlammes ein
Flockungsmittel aufgesprüht wird, wodurch eine Zerstörung
der Flocken vermieden und die Wirksamkeit des Flockungsmit
tels voll erhalten bleibt. Dadurch wird zwar ein praktisch
feststoffreier Flüssigkeitsablauf aus der Zentrifuge erhal
ten, jedoch nicht das Problem der wirtschaftlichen Entwäs
serung des aus der Zentrifuge ausgetragenen Restgutes ge
löst. Der Schälzentrifuge mußte eine Schneckenpresse
nachgeschaltet werden, die zum Entwässern des aus der
Schälzentrifuge ausgetragenen Restguts dient.
Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
eine Trennvorrichtung für fluide Medien und ein
Verfahren zur Behandlung von Schlamm- und/oder Abwasser zu
schaffen, mit der die vorstehend beschriebenen Probleme
gelöst, d. h. die Schlamm- oder Schmutzpartikel aus dem
Wasser wirksam entfernt werden können, um das spezifische
Gewicht des Wassers zu verringern, so daß dieses
wiederverwertbar ist, wobei dafür Sorge getragen sein soll,
daß eine nachgeschaltete Filtereinrichtung möglichst wirt
schaftlich betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 bzw. 14 bzw. 15
gelöst.
Die erfindungsgemäße Trennvorrichtung eignet sich
zur Verwendung mit einem Verfahren zur
Behandlung von Schlamm- und/oder Abwasser, das sich im
einzelnen durch folgende Schritte auszeichnet:
Einen ersten Behandlungsprozeß, um eine Dehydratisierung des Schlammwassers und/oder Abwassers durchzuführen, wobei der erste Prozeß seinerseits aufweist: einen Flockungsschritt zum Ausflocken feiner Schlammpartikel in dem Schlammwasser und/oder industriellen Abwasser, um Aus flockungen zu erzeugen; einen Zuführungsschritt zum Zufüh ren bzw. Einbringen des mit dem Flockungsschritt behandel ten Schlammwassers und/oder industriellen Abwassers in das Trennsystem; einen Trennschritt zum Trennen der Ausflockun gen in einen Festkörperanteil und einen Flüssigkeitsanteil, wobei der Trennschritt in einem ersten Betriebsmodus (Dehydratisierungsmodus) erfolgt; einen Abgabeschritt zum Abgeben des flüssigen Anteils über einen Filter- und Was serreinigungsschritt; und einen Festkörper-Behandlungs schritt zum Behandeln des Festkörpers, der in dem Trenn schritt abgetrennt worden ist; und einen zweiten Behand lungsprozeß, um eine Regeneration des Schlammwassers durch zuführen, welches hohes spezifisches Gewicht hat und mit Schlammpartikeln durch hydromechanische Grabungsarbeiten angereichert ist, wobei der zweite Prozeß seinerseits auf weist: einen Schlammwasser-Empfangsschritt zum Empfang des Schlammwassers von der Grabungsstelle; einen Trennschritt zum Auftrennen des Schlammwassers in einen Festkörperanteil und einen Flüssigkeitsanteil, wobei der Trennschritt in ei nem zweiten Betriebsmodus (Regenerationsmodus) erfolgt; einen Wiederverwendungsschritt zum Wiederverwenden des abgetrennten Flüssigkeitanteiles, der frei von Schlammpartikeln aufgrund des Trennschrittes ist; und einen Festkörperanteil-Behandlungsschritt zum Behandeln des Festkörperanteils, der in dem Trennschritt abgetrennt worden ist.
Einen ersten Behandlungsprozeß, um eine Dehydratisierung des Schlammwassers und/oder Abwassers durchzuführen, wobei der erste Prozeß seinerseits aufweist: einen Flockungsschritt zum Ausflocken feiner Schlammpartikel in dem Schlammwasser und/oder industriellen Abwasser, um Aus flockungen zu erzeugen; einen Zuführungsschritt zum Zufüh ren bzw. Einbringen des mit dem Flockungsschritt behandel ten Schlammwassers und/oder industriellen Abwassers in das Trennsystem; einen Trennschritt zum Trennen der Ausflockun gen in einen Festkörperanteil und einen Flüssigkeitsanteil, wobei der Trennschritt in einem ersten Betriebsmodus (Dehydratisierungsmodus) erfolgt; einen Abgabeschritt zum Abgeben des flüssigen Anteils über einen Filter- und Was serreinigungsschritt; und einen Festkörper-Behandlungs schritt zum Behandeln des Festkörpers, der in dem Trenn schritt abgetrennt worden ist; und einen zweiten Behand lungsprozeß, um eine Regeneration des Schlammwassers durch zuführen, welches hohes spezifisches Gewicht hat und mit Schlammpartikeln durch hydromechanische Grabungsarbeiten angereichert ist, wobei der zweite Prozeß seinerseits auf weist: einen Schlammwasser-Empfangsschritt zum Empfang des Schlammwassers von der Grabungsstelle; einen Trennschritt zum Auftrennen des Schlammwassers in einen Festkörperanteil und einen Flüssigkeitsanteil, wobei der Trennschritt in ei nem zweiten Betriebsmodus (Regenerationsmodus) erfolgt; einen Wiederverwendungsschritt zum Wiederverwenden des abgetrennten Flüssigkeitanteiles, der frei von Schlammpartikeln aufgrund des Trennschrittes ist; und einen Festkörperanteil-Behandlungsschritt zum Behandeln des Festkörperanteils, der in dem Trennschritt abgetrennt worden ist.
Erfindungsgemäß wird eine Trennvorrichtung bzw. Separator,
vorzugsweise ein vertikal- bzw. stehender Schlammwasser-
Abscheider geschaffen, der Schmutz- oder Schlammpartikel
aus Schlammwasser oder verschmutztem Abwasser,
beispielsweise von Grabungsarbeiten, entfernen kann, um das
spezifische Gewicht des gebrauchten Schlammwassers und Ab
wassers verringern zu können, so daß dieses wiederverwert
bar ist. Weiterhin kann das Wasser dehydratisiert werden,
um sein Gewicht für eine Entsorgung zu verringern. Der
Schlammwasserseparator umfaßt ein stationäres Gehäuse mit
einem Auslaß und einem Einlaß, einem beweglichen inneren
Korb, der beweglich in dem stationären Gehäuse angeordnet
ist und dessen zylindrische Wand nicht perforiert ist,
einen Kreuzarm an einer kreisförmigen Bodenfläche des
Korbes und eine sich drehende Antriebswelle am Mittelpunkt
des Kreuzarmes, um den Korb schwenk- oder drehbar innerhalb
des beweglichen Gehäuses zu halten. Wenn die Antriebswelle
mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird, wird das
verschmutzte Wasser durch den Einlaß in das stationäre
Gehäuse eingebracht. Die Schmutz- oder Schlammpartikel aus
dem Wasser werden aussedimentiert und haften an der inneren
zylindrischen Wand an, so daß der Festkörperanteil und der
Flüssigkeitsanteil des Wassers voneinander getrennt werden
können. Dieser Separator macht es nötig, daß der
Festkörperanteil an der Korbwandung von Zeit zu Zeit
entfernt werden muß, so daß die Trennung von Festkörper und
Flüssigkeit vorübergehend angehalten werden muß, wann immer
der Festkörperanteil an der inneren Korbwandung seinen
Maximalwert erreicht hat.
Die vorliegende Erfindung schafft somit gemäß eines ihrer
Hauptaspekte einen Separator mit einem statio
nären Gehäuse, einem beweglichen inneren Korb, der drehbar
in dem stationären Gehäuse mit einer Antriebswelle gestützt
ist, wobei der Korb eine nichtperforierte zylindrische Wand
und ein radförmiges Bodenteil aufweist, sowie einer Luft
düse, deren Öffnung dem radförmigen Bodenteil gegenüber
liegt. Das radförmige Bodenteil umfaßt ein ringförmig
umlaufendes Bauteil, einen kreuzförmigen Arm, der
einstückig an dem ringförmigen Bauteil angeformt ist, und
Öffnungen, welche zwischen dem kreuzförmigen Arm und dem
ringförmigen Bauteil definiert sind, wobei jede Innenwand
der Öffnungen vertikal so geneigt ist, daß das Abgeben von
Festkörperanteilen in Richtung des bodenseitigen Endes
erleichtert wird.
Gemäß eines weiteren Aspektes der vorliegenden Erfindung
kann der Separator weiterhin eine Vorrichtung
zum Erfassen des Maximalpegels oder Füllstandes des
Festkörperanteils an der Korbwandung aufweisen, wobei diese
Vorrichtung automatisch den Zentrifugiervorgang des Korbes,
sowie die Zufuhr von Schmutzwasser unterbricht, und eine
Vorrichtung zum Entfernen des an der Korbwandung
anhaftenden Festkörperanteiles.
Bei einem Verfahren, das die erfindungsgemäße
Trennvorrichtung verwendet, wird dem gebrauchten
Schlammwasser und/oder dem industriellen Abwasser ein
Flockungsmittel zugesetzt, um Schlammpartikel-Ausflockungen
zu bilden und diese Ausflockungen werden von dem
Schlammwasser und/oder Abwasser mittels des Zentrifugen-
Separators getrennt, der in dem ersten Betriebsmodus
arbeitet. Die ausgefällten oder abgetrennten Flocken werden
in dem Korb des Separators abgeschieden und
verfestigt. Der abgetrennte Flüssigkeitsteil des
gebrauchten Wassers wird mittels der Flüssigkeits-Reini
gungseinheit gefiltert, um weitere Verunreinigungen zu ent
fernen und dann abgegeben.
Alternativ kann das hochdichte verschmutzte Wasser mit
hoher Schmutzfracht, welches beispielsweise beim
hydromechanischen Ausschachten anfällt, in den
Separator ohne vorherige Behandlung eingebracht werden,
wobei der Separator in einem zweiten Betriebsmodus
arbeitet. Schlammpartikel werden aus dem Schlammwasser
separiert und durch die Zentrifugalwirkung verfestigt.
Der abgetrennte Flüssigkeitsanteil des Schlammwassers wird
in einem dritten Reservoir zwischengelagert und als
Stabilisierungsflüssigkeit beim hydromechanischen
Ausschachten erneut verwendet.
In beiden Arbeitsmoden wird der von dem erfindungsgemäßen
Separator abgetrennte Festkörperanteil in die
Behandlungseinheit für den Festkörperanteil gebracht, dort
dehydratisiert und in Form von entwässerten bzw.
getrockneten Filterkuchen ausgebracht, welche problemlos
beispielsweise als Schütt- oder Dämmaterialien
beispielsweise für Arbeiten im Küstenbereich oder
dergleichen entsorgt werden können.
Der erfindungsgemäße Separator kann den Trenn
vorgang von Festkörpern und Flüssigkeiten ohne besondere
Totzeiten durchführen. Die Bodenseite des inneren Korbes
des Separators weist die Öffnungen auf, welche zwischen dem
kreuzförmigen Arm und dem ringförmig umlaufenden Teil defi
niert sind, wobei sich die Innenwand einer jeden Öffnung in
Richtung des bodenseitigen Endes vertikal erweitert. Die
Festkörperanteile, also beispielsweise die ausgefällten und
verfestigten Flocken und Suspensionsanteile können problem
los entlang den Innenwänden nach unten fallen, welche sich
nach unten erweitern, wobei dieses Nachuntenfallen durch
die Zentrifugalkraft und die Luftströmung von der Luftdüse
unterstützt wird. Da die Festkörperanteile problemlos aus
dem inneren Korb entfernt werden können, kann der
Abtrennvorgang oder das Ausfällen der Festkörper aus der
Flüssigkeit für eine lange Zeitdauer durchgeführt werden.
Selbst wenn die Öffnungen durch die Festkörperanteile
verstopft werden sollten, ist es noch möglich, mittels
einer Sensoreinrichtung oder -vorrichtung den Maximalpegel
des Festkörpers oder der Festkörperanteile zu erfassen,
welche sich im Korb angesammelt haben. Diese Sensorvorrich
tungen können dann automatisch den Zentrifugiervorgang des
Korbes und die Zufuhr von Schmutzwasser unterbrechen. Wei
terhin kann in dem Fall, in dem der Separator mit einer
Einrichtung zum Entfernen der Festkörper aus dem Korb
ausgestattet ist, das Entfernen der Festkörper automatisch
von den Sensorvorrichtungen gestartet werden.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es somit möglich,
Schlamm- oder Schmutzwasser oder industrielles Abwasser
problemlos zu dehydratisieren, um das Gewicht für eine
Endlagerung oder Entsorgung zu verringern.
Weiterhin ist es mit der vorliegenden Erfindung möglich,
den geeignetsten Zeitpunkt zum Entfernen der
Festkörperanteile, welche sich innerhalb der Vorrichtung im
Laufe der Zeit ansammeln, zu erfassen.
Ein Ausführungsbeispiel der Trennvorrichtung der Erfindung
sowie eines mit dieser Trennvorrichtung durchführbaren
Aufbereitungsverfahrens sind in der Zeichnung dargestellt
und werden nachstehend näher erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 schematisch das gesamte System zur Durchführung
eines Verfahrens, das den Separator verwendet,
zur Schlamm- und Abwasserbehandlung;
Fig. 2 einen vertikalen Schnitt durch ein Ausführungs
beispiel eines Separators;
Fig. 3 eine Draufsicht von oben auf das radförmige Bo
denteil des in Fig. 2 gezeigten Separators;
Fig. 4 einen Schnitt entlang Linie A-A in Fig. 3;
Fig. 5 einen Schnitt entlang Linie B-B in Fig. 3;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des radförmigen Bo
denteils von Fig. 3;
Fig. 7 einen Teil-Schnitt durch den Separator mit einer
Entfernungsvorrichtung für den Festkörperanteil;
Fig. 8 eine teilweise in Schnittdarstellung wiedergege
bene Draufsicht der Entfernungsvorrichtung von Fig. 7;
Fig. 9 eine schematische Darstellung eines Gesamtsystems
eines Behandlungsprozesses gemäß einem Verfahren,
das den Separator verwendet, zur Schlamm- und
Abwasserbehandlung;
Fig. 10 eine Modelldarstellung zur Erläuterung der Ko
agulation;
Fig. 11 eine Modelldarstellung zur Erläuterung der
Flockung;
Fig. 12 eine graphische Darstellung eines Vergleichs der
Gesamtinhalte vor einem Dehydratisierungsvorgang
und nach einem Dehydratisierungsvorgang;
Fig. 13 schematisch ein Gesamtsystem eines weiteren Be
handlungsprozesses für ein Verfahren, das den
Separator verwendet, zur Schlamm- und
Abwasserbehandlung;
Fig. 14 in einer graphischen Darstellung die Vertei
lungskurve von Schlammpartikeln in Schlammwasser
vor der Behandlung;
Fig. 15 eine der Fig. 14 ähnliche Darstellung der Ver
teilungskurve von Schlammpartikeln in Schlamm
wasser nach der Behandlung;
Fig. 16 eine graphische Darstellung von Vergleichsdaten
unterschiedlicher Partikel-Separationsvorrich
tungen;
Fig. 17 eine graphische Darstellung der Partikelgrößen-
Verteilungskurve für Bentonit;
Fig. 18 eine teilweise Schnittdarstellung eines Separa
tors mit einer Maximalpegel-Sensoreinrichtung;
Fig. 19 eine vergrößerte Schnittdarstellung der in Fig.
18 gezeigten Sensoreinrichtung;
Fig. 20 eine Draufsicht der in Fig. 18 gezeigten Sensor
einrichtung; und
Fig. 21 eine vergrößerte Schnittdarstellung durch eine
Fehlbetrieb-Schutzeinrichtung für die in Fig. 18
gezeigte Sensoreinrichtung.
Fig. 1 zeigt ein Verfahren, das den Separator verwendet,
zur Behandlung von Schlamm- und/oder Abwasser. Die
Darstellung von Fig. 1 zeigt zwei Behandlungssysteme, von
denen eines eine Dehydratisierungs-Behandlung oder
Entwässerungsbehandlung ist, um den Wasseranteil von
Schlammwasser zu verringern oder um das Schlammwasser,
welches z. B. beim hydromechanischen Ausschachten oder als
Industrieabwasser anfällt, zur Entsorgung zu dehydratisie
ren, und das andere System ist eine
Regenerationsbehandlung, um das spezifische Gewicht des
beim hydrodynamischen Ausschachten einmal verwendeten
Schlammwassers im selben oder in einem anderen Verfahren
erneut zu verwenden. Das Entwässerungs-Behandlungssystem
ist somit speziell für Schmutz- oder Abwasser aus
Grabungsarbeiten und für industrielles Abwasser, um dieses
Wasser vor einem Abgeben an die Umwelt entsprechend zu
behandeln und das Regenerationssystem ist für das Spül-
oder Stützwasser beim hydromechanischen Ausschachten, um
dieses Wasser wieder aufzuarbeiten und erneut einsetzen zu
können.
Das Entwässerungssystem umfaßt ein erstes Reservoir 1a, in
welchem Schlamm- und industrielles Abwasser (nachfolgend
als "Abwasser" bezeichnet) zwischengelagert wird, sowie
eine Fluidpumpe 2, welche das Abwasser aus dem Reservoir 1a
über eine Leitung 3 in einen Neutralisationstank 4 fördert.
Der Neutralisationstank 4 wird von einem weiteren Reservoir
5 mit einer bestimmten Menge eines Koaguliermittels
beschickt. Das Koaguliermittel wird aus einer Sulfatgruppe
ausgewählt, wobei beispielsweise PAC, Kalziumchlorid, ein
Sulfat oder dergleichen in Frage kommt. Am Boden des Neu
tralisationstankes 4 ist eine weitere Pumpe 6 angeordnet,
welche mit einer Leitung 7 in Verbindung steht. Die Leitung
7 führt zu einem ersten Mischer 8, einem ersten
Reaktionszylinder 9, einem zweiten Mischer 10 und einem
zweiten Reaktionszylinder 11. Der zweite Reaktionszylinder
11 ist über eine Leitung 12 mit einem Zentrifugal-Separator
13 verbunden.
Das System beinhaltet weiterhin erste und zweite Ausfloc
kungseinheiten, um ein hochmolekulares Flockungsmittel der
Leitung 7 zuzufügen, so daß feine Partikel ausflocken. Die
erste Flockungseinheit besteht aus einem Flockungsmittel-
Reservoir 14 und einer Pumpe 15 vor dem Mischer 8 und die
zweite Flockungseinheit besteht aus einem Reservoir 16 und
einer Pumpe 17 nach dem ersten Reaktionszylinder 9. Der Se
parator 13 ist über eine Leitung 29 mit einem
Reinigungstank 20 verbunden. In dem Tank 20 ist eine Pumpe
21 vorgesehen, welche über eine Leitung 22 aus dem Tank 20
fördert. Weiterhin ist der Separator 13 über eine Leitung
23 mit einer Behandlungseinheit 24 für Festkörper
verbunden.
Auf der anderen Seite weist das Regenerationssystem ein
zweites Reservoir 1b, in welchem sich Schlammwasser befin
det, welches von hydrodynamischen Ausschachtungsarbeiten
herrührt und welches nachfolgend als "gebrauchtes Wasser"
bezeichnet wird. Eine Pumpe 18 fördert das gebrauchte
Wasser über eine Leitung 19 in den erfindungsgemäßen
Separator 13. Der Separator 13 ist mit einem Reservoir 26
für behandeltes Wasser verbunden, welches mit einer Leitung
25 den vom Separator 13 behandelten flüssigen Anteil
aufnimmt. Dieser flüssige Anteil wird über eine Pumpe 27
und eine Leitung 28 einer in der Zeichnung nicht
dargestellten Wiederverwertungsanlage zugeführt, um das
Stütz- oder Spülwasser für die hydromechanischen Abteufar
beiten erneut bereitzustellen.
Der Separator 13 ist mit einer Schalteinrichtung versehen
(nicht dargestellt), um alternativ mit den Leitungen 12 und
29 des Dehydratisierungssystemes oder den Leitungen 19 und
25 des Regenerationssystems verbunden zu werden.
Fig. 2 zeigt einen vertikalen Schnitt durch einen Separator
13. Der Separator 13 umfaßt im wesentlichen ein stationäres
Gehäuse 31 und eine bewegliche Trommel oder einen be
weglichen Korb 39, der in dem Gehäuse 31 drehbeweglich
aufgehängt ist, um das Schmutzwasser oder gebrauchte Wasser
in einen Festkörperanteil und einen Flüssigkeitsanteil
aufgrund der Zentrifugalkraft aufzuteilen, die erzeugt
wird, wenn der Korb 39 sich dreht.
Das stationäre Gehäuse 31 umfaßt ein zylindrisches Außen
teil, einen oberen Deckel und ein Bodenteil mit einem
Auslaß 32 zur Abgabe des Festkörperanteils. Das
zylindrische Außenteil ist mit einem Auslaß 50 nahe dem
Bodenteil versehen, um den Flüssigkeitsanteil abzuführen,
der aus dem inneren Korb 39 stammt. Der obere Deckel ist
mit einer Einlaßleitung 33 versehen, durch welche das Ab-
oder Schmutzwasser oder gebrauchte Wasser in den Korb 39
eingebracht wird, sowie mit einem Lagerkäfig 35, welcher
eine Antriebswelle 34 drehbar führt. Ein Ende der
Antriebswelle 34 erstreckt sich nach oben durch den Deckel
des Gehäuses 31 und ist mit einem in der Zeichnung nicht
näher dargestellten Antriebsmechanismus, beispielsweise
einem Elektromotor verbunden und das andere Ende der
Antriebswelle 34 ist mit einem radförmigen Bodenteil 42 des
Korbes 39 verbunden, um diesen drehbeweglich innerhalb des
Gehäuses 31 zu führen bzw. aufzuhängen.
Der Korb 39 umfaßt weiterhin eine nichtperforierte
zylindrische Wand beispielsweise aus rostfreiem Stahl, eine
obere kreisförmige Platte 40, eine untere kreisförmige
Platte 41 und das radförmige Bodenteil 42.
Die Fig. 3 bis 6 zeigen das radförmige Bodenteil 42 im De
tail. Das Bodenteil 42 umfaßt ein ringförmig umlaufendes
Teil 36, einen im wesentlichen kreuzförmigen Arm 37 und
einen Mittenabschnitt 38, der an der Antriebswelle 34 befe
stigt ist. Gemäß Fig. 3 definieren das ringförmig
umlaufende Teil 36, der kreuzförmige Arm 37 und der
Mittenabschnitt 38 vier turbinenschaufelartige Öffnungen
42a, welche bezüglich der Achse des Bodenteils 42 geneigt
sind. Fig. 5 zeigt einen vertikalen Schnitt entlang der
Linie B-B in Fig. 3. Jede Speiche oder jeder Arm des
kreuzförmigen Armes 37 weist vertikal geneigte Wände 37a
auf. Mit anderen Worten, der kreuzförmige Arm 37 ist
ähnlich geformt wie eine Schiffsschraube, wie am besten aus
Fig. 6 hervorgeht. Um das Bodenteil 42 ruhig um eine
mittige Bohrung 43 drehen zu können, in welcher das Ende
der Antriebswelle 34 geführt ist, sind die Armabschnitte
oder Speichen des kreuzförmigen Armes 37 bezüglich der
mittigen Bohrung 43 konzentrisch oder auch symmetrisch
ausgebildet. Der Neigungswinkel der Wände 37a und 36a kann
in einem Bereich von etwa 30° bis 45° liegen. Bei der
dargestellten Ausführung beträgt der Neigungswinkel der
Wand 36a des ringförmigen Teils 36 30° und der Neigungswin
kel der Wand 37a des Armes 37 beträgt 45°. Der Armabschnitt
des kreuzförmigen Armes 37 ist mit einer abgerundeten Kante
44 versehen, um zu verhindern, daß der Arm 37 in langge
streckten Abfallmaterialien stecken bleibt. Die geneigte
Wand 36a des Bauteiles 36 erweitert sich in Richtung des
Bodenendes, wie am besten aus Fig. 4 hervorgeht. Das
radförmige Bodenteil 42 wird gemäß Fig. 3 in
Uhrzeigerrichtung gedreht.
Wenn der Innenkorb 39 gedreht wird, wird der Festkörperan
teil 66 durch die Zentrifugalkraft aus dem Schmutzwasser
oder gebrauchten Wasser abgetrennt und Teile des
Festkörperanteiles 66 können bei entsprechend geringer
Drehzahl in die Öffnungen 42a des Bodenteils 42 fallen. Die
Festkörperanteile 66 werden nach unten entlang der
geneigten Wände 36a und 37a während der Drehung des inneren
Korbes 39 gefördert. Dies verhindert, daß sich die
Öffnungen 42a mit den Festkörperanteilen 66 langsam
zusetzen.
Gemäß Fig. 2 umfaßt der Separator 13 weiterhin eine
Luftdüse 45 zum Einblasen von Luft in Richtung der
Öffnungen 42a. Die Luftdüse 45 ist mit einem Kompressor 46
über eine Leitung 47 und ein Rohr 48 in Verbindung, wobei
mit dem Rohr 48 die Düse 45 an dem Lagerkäfig 35 befestigt
wird. Die unter Druck eingeblasene Luft erleichtert
ebenfalls das glatte Abführen der Festkörperanteile aus den
Öffnungen 42a.
Fig. 7 zeigt, daß der Separator 13 weiterhin mit einer Ent
fernungsvorrichtung für den Festkörperanteil 66
ausgestattet werden kann. Die Entfernungsvorrichtung umfaßt
eine Schwenkwelle 51, welche drehbar in dem Gehäuse 31
gehalten ist, Arme 52, welche sich horizontal von der Welle
51 aus erstrecken und einen Kratzer 53, der an den Armen 52
befestigt ist. Der Kratzer 53 weist eine gezahnte Kante 53a
auf, welche der inneren Oberfläche des Korbes 39
gegenüberliegt. Die vertikale Länge der gezahnten Kante 53a
ist etwas kürzer als die innere Höhe des Korbes 39, so daß
die Kante 53a in den Korb 39 paßt. Die
Entfernungsvorrichtung umfaßt weiterhin eine bogenförmige
Klinge 54 (Fig. 8). Die Klinge 54 ist am unteren Ende des
Kratzers 53 befestigt, so daß die Klinge 54 dem Kratzer 53
folgt. Die Schwenkwelle 51 der Entfernungsvorrichtung kann
durch einen hydraulisch betätigten Zylinder zwischen einer
Kratzposition und einer Warteposition verschwenkt werden.
Die Kratzposition ist in Fig. 8 mit durchgezogenen Linien
dargestellt und die Warteposition mit strichpunktierten
Linien. Die Warteposition wird eingenommen, wenn
Schmutzwasser oder gebrauchtes Wasser in den Separator 13
eingebracht wird. In der Kratzposition wird der Kratzer 53
nahe der inneren Oberfläche des Korbes 39 angeordnet, um
den an der inneren Oberfläche des Korbes 39 abgesetzten
Festkörperanteil 66 abzukratzen oder abzustreifen. Der vom
Kratzer 53 entfernte Festkörperanteil 66 wird entlang der
Klinge 54 bewegt und durch die Öffnungen 42a durch die Dre
hung des Korbes 39 aus dem Separator 13 entfernt.
In dem Separator 13 mit dem oben genannten Aufbau wird der
Korb 39 mit etwa 700 bis 800 Umdrehungen pro Minute
in Rotation versetzt, um eine Zentrifugalkraft von etwa 400
bis 600 g (400- bis 600-fache Erdbeschleunigung) auf das
eingebrachte Schmutzwasser oder auf das gebrauchte Wasser
aufzubringen, und Festkörperpartikel größer als der
Klassifikationspunkt von 10 Mikron (= Mikrometer = µ)
werden sofort an der Innenseite des Korbes 39 durch die
Zentrifugalkraft niedergeschlagen und komprimiert. Zur
gleichen Zeit überströmt der flüssige Anteil die obere
Kante des Korbes 39 und wird durch den Auslaß 50 abgeführt.
In dem Dehydratisierungs-Modus wird der flüssige Anteil
über die Leitung 29 dem Tank 20 zugeführt. Im
Regenerations-Modus wird der flüssige Anteil über die
Leitung 25 dem Reservoir 26 für behandeltes Wasser
zugeführt.
Bei dem Auskratz- oder Ausschabvorgang wird der innere Korb
39 mit ungefähr 300 Umdrehungen pro Minute gedreht. Der in
den Öffnungen 42a haftende Festkörperanteil wird durch eine
Kombination der Zentrifugalkraft und der geneigten Wände
einer nach unten gerichteten Kraft unterworfen, wobei dies
noch durch Luftdruck von der Luftdüse 45 unterstützt wird.
Aus diesem Grund kann der Festkörperanteil 66 problemlos zu
jeder Zeit ungeachtet einer hohen oder geringen
Drehgeschwindigkeit aus dem Korb 39 entfernt werden. Mit
anderen Worten, der Separator 13 kann von
Festkörperanteilen 66 gereinigt werden, während die
Drehzahl des Separators 13 relativ hoch bleibt. Hierdurch
kann die Zeitdauer für jeden Ausschabvorgang verringert
werden und die Arbeitsleistung verbessert werden. Die
beschriebene Ausführung ist besonders wirksam für
Schlammwasser, welches klebrig-zähe Festkörperanteile wie
beispielsweise Schlick enthält, der dazu neigt, an den
Öffnungen 42a zu haften.
Da der innere Korb 39 eine nichtperforierte zylindrische
Wand aufweist, kann der Separator 13 wirksam mit allen
Typen von Schmutzwasser und gebrauchtem Wasser ungeachtet
von jeweiligem spezifischen Gewicht oder Viskosität
verwendet werden. Weiterhin kann der Separator 13
vergleichsweise preiswert hergestellt werden, da sein
Aufbau einfach ist.
Ein Dehydratisierungs- oder Wasserentzugsvorgang wird nun
nachfolgend erläutert. Wie bereits erwähnt, weist der
Dehydratisierungs-Vorgang - um den Wasseranteil von
Schlammwasser oder industriellem Abwasser zu reduzieren, um
so die Endlagerung zu erleichtern - den Koagulations-
und/oder Flockungsschritt auf, um das Koagulant und/oder
das Flockungsmittel dem Wasser zuzuführen, um Ausflockungen
der feinen Schlammpartikel zu erzeugen und den
Trennungsschritt, um das Schmutzwasser in den
Festkörperteil und den flüssigen Teil zu trennen, was durch
den bereits beschriebenen Separator erfolgt. Das
industrielle Abwasser oder gebrauchte Wasser kann
beispielsweise von Erdarbeiten, Baggerarbeiten, In
dustrieanlagen und dergleichen mehr stammen. Das
Koagulieren und/oder Ausflocken dient dazu, die in dem
Wasser schwebenden Partikel zu größeren Partikelformationen
zusammenzubringen, was durch Koagulation und/oder
Brückenbildung der feinstverteilten Partikel erfolgt.
Fig. 9 zeigt einen typischen Prozeß zur Durchführung des
Dehydratisierungsbetriebs unter Verwendung des vorstehend
beschriebenen Separators 13. Das zu behandelnde Wasser wird
dem ersten Reservoir 1a zugeführt und von dort über die
Leitung 3 und die Pumpe 2 in den Neutralisationstank 4
übergeleitet. Im Neutralisationstank 4 wird dem Wasser eine
bestimmte Menge eines geeigneten Sulfates (sulfate band)
von dem Reservoir 5 zugeführt, so daß das Wasser
neutralisiert und die Schlammanteile koaguliert werden.
Fig. 10 veranschaulicht schematisch diesen
Koagulationsvorgang. Feine Partikel R mit negativen
Ladungen werden durch das Koagulans G mit positiven
Ladungen neutralisiert, um die gegenseitige Abstoßungskraft
zu schwächen. Die einander nurmehr schwach abstoßenden
Partikel R neigen daraufhin dazu, einander anzunähern und
aneinander zu haften. Das koagulierte Wasser wird dann mit
der Pumpe 6 durch die Leitung 7 in den Tank 4
weitergefördert. Dem koagulierten Wasser wird dann ein er
ster Zuschlag von hochmolekularem anorganischen Flockungs
mittel aus dem Reservoir 14 zugeführt. In dem Mischer 8
wird das Wasser mit dem Flockungsmittel durchmischt und zur
Reaktion in den ersten Reaktionszylinder 9 gebracht. Danach
wird dem Wasser ein zweiter Zuschlag des hochmolekularem
Flockungsmittels aus dem Reservoir 16 zugeführt. Das
hochmolekulare Flockungsmittel wird, abhängig von den
chemischen und physikalischen Eigenschaften des zu
behandelnden Wassers, ausgewählt. Das Flockungsmittel kann
kationisch, nichtionisch und anionisch sein. Nach einem
zweiten Mischvorgang in dem Mischer 10 und einer
darauffolgenden Reaktion in dem zweiten Reaktionszylinder
11 wird das so vorbehandelte Wasser über die Leitung 12 dem
Separator 13 zugeführt. Durch das Wiederholen des Misch-
und Reaktionsvorganges werden feinste Partikel von unter
10 µ absorbiert und zur Brückenbildung angeregt, um den
Flockungsvorgang zu verstärken.
Dieser Vorgang ist in Fig. 11 dargestellt. Ein Zweig des
hochmolekularen Flockungsmittels K wird an einem der
Schlammpartikel R absorbiert. Ein weiterer Zweig des Floc
kungsmittels K stellt dann eine Brückenbildung zu einem
weiteren Flockungsmittel K her. Diese Absorptions- und
Brückenbildungsvorgänge werden innerhalb relativ kurzer
Zeitdauer durch die Misch- und Reaktionsschritte
wiederholt, um Flocken bzw. Ausflockungen zu erzeugen.
Der Separator 13 wird durch eine Schaltvorrichtung,
beispielsweise ein Schaltventil in den Entwässerungs- bzw.
Dehydratisierungs-Modus gebracht. Die Ausflockungen in dem
Schmutzwasser werden von dem flüssigen Anteil des Wassers
durch die Zentrifugalkräfte in dem Korb 39, der in dem
Separator 13 gedreht wird, getrennt. Die ausgeflockten
Bestandteile werden an der zylindrischen Innenwand des Korbes
39 abgeschieden und verdichtet. Der von dem Separator
13 abgehende flüssige Anteil des Schmutzwassers wird über
die Leitung 29 dem Reinigungstank 20 zugeführt. In dem
Reinigungstank 20 werden der Flüssigkeit noch verschiedene
Additive zugeführt, beispielsweise Mittel zur Einstellung
des Ph-Wertes etc., wonach ein Filtervorgang durchgeführt
wird. Die so behandelte Flüssigkeit kann dann über die
Leitung 22 in das öffentliche Kanalnetz, ein freifließendes
oder stehendes Gewässer oder in das Grundwasser abgegeben
werden.
Die komprimierten Ausflockungen, das heißt der aus dem Was
ser abgetrennte Festkörperanteil 66 wird über die Leitung
23 der Behandlungseinheit 24 zugeführt. In der
Behandlungseinheit 24 wird der Festkörperanteil 66
weiterbehandelt, um einen getrockneten filterkuchenartigen
Körper zu bilden, der als wiederverwendbarer Stoff
eingesetzt werden kann, da er sich von Industrieabfall-
Schlamm ganz erheblich unterscheidet. Der getrocknete
Filterkuchen kann beispielsweise durch Sonneneinwirkung
noch weiter getrocknet werden und mit natürlichem Erdreich
oder Sand gemischt werden. Da der getrocknete Filterkuchen
aus der Einheit 24 in Form eines weitestgehend trockenen
Erdreiches vorliegt und weitestgehend frei von Flüssigkeit
ist, kann er einfach und ohne große Kosten gehandhabt und
transportiert werden.
Fig. 12 zeigt in einer graphischen Darstellung den
Vergleich des Flüssigkeitsanteiles in dem Abwasser oder
Schmutzwasser vor der Dehydratisierung und nach der
Dehydratisierung. 5,25 m3 Schmutzwasser mit einem
spezifischen Gewicht von 1,15 wurde durch den
Dehydrationsvorgang auf 1 m3 verringert. Dies bedeutet, daß
der Flüssigkeitsanteil von 4,79 m3 auf 0,54 m3 verringert
wurde, während der Festkörperanteil 66 von 0,46 m3 konstant
blieb.
Eine Regenerations-Behandlung wird nachfolgend näher
beschrieben. Wie bereits erwähnt, entfernt diese
Regenerationsbehandlung Schlammpartikel größer als 10 µ aus
dem gebrauchten Schlammwasser, um dieses gebrauchte
Schlammwasser, welches hohes spezifisches Gewicht hat,
erneut verwenden zu können. Fig. 13 zeigt einen typischen
Prozeß, der bei der Regeneration zusammen mit dem Separator
13 verwendet wird. Hierbei wird das beispielsweise beim
hydromechanischen Abteufen als Tonspülung verwendete
Wasser, welches mit Feinstschlamm aus z. B. Bentonit, dem
sogenannten Schleim, vermischt ist, dem zweiten Reservoir
1b zugeführt und von dort über die Pumpe 18 und die Leitung
19 dem Separator 13 zugeführt. Der Separator 13 wird wieder
mit einer Schalteinrichtung in den Regenerations-Modus
geschaltet. Die Schlammpartikel und der Schleim in dem
gebrauchten Wasser werden unter Einwirkung der
Zentrifugalkraft in dem Korb 39 von dem flüssigen Anteil
getrennt. Die Schlammpartikel und der Schleim werden an der
Innenwand des Korbes 39 gesammelt bzw. niedergeschlagen und
verdichtet. Der im Separator 13 abgetrennte
Flüssigkeitsanteil wird über die Leitung 25 dem Reservoir
26 zugeführt. Über die Pumpe 27 und die Leitung 28 wird das
so regenerierte Wasser einer in der Zeichnung nicht näher
dargestellten entsprechenden Wiederverwertungsanlage
zugeführt, wo das Wasser entsprechend nachbereitet wird, um
dann wieder in den hydromechanischen Prozeß rückgeführt zu
werden.
Der komprimierte Festkörperanteil 66 aus dem Wasser wird
über die Leitung 23 der Behandlungseinheit 24 zugeführt und
dort auf gleiche Weise wie in dem Dehydratisierungs-Modus
weiterbehandelt.
Die Festkörper-Entfernungsvorrichtung gemäß Fig. 7 wird in
regelmäßigen Intervallen betrieben, bevor der Festkörperan
teil 66 in dem Korb 39 den Maximal-Füllstand oder
Maximalpegel erreicht hat. Alternativ hierzu kann die
Entfernungseinrichtung abhängig von einem Signal betätigt
werden, welches von einer Sensoreinrichtung oder
Fühlervorrichtung kommt, welche den Maximalpegel oder einen
bestimmten Pegel des Festkörperanteils im Separator 13
erfaßt. Zum Entfernen des Festkörperanteils wird der Korb
39 mit 100 bis 300 Umdrehungen pro Minute gedreht.
Der durch die Regenerations-Behandlung unter Verwendung des
vorstehend beschriebenen Separators 13 bewirkte Effekt läßt
sich anhand der nachfolgenden Tabelle erläutern.
Die Tabelle zeigt die Vergleichsdaten zwischen dem spezifi
schen Gewicht von gebrauchtem Schlammwasser vor und nach
der Regenerations-Behandlung. Vergleicht man die
Durchschnittswerte von 1,110 und 1,046 wird klar, daß mit
der Regenerationsbehandlung das spezifische Gewicht von
gebrauchtem Schlammwasser wirksam auf den nötigen niedrigen
Wert gesenkt werden kann.
Fig. 14 zeigt die Verteilungskurve der Schlammpartikel in
dem gebrauchten Wasser vor der Regenerationsbehandlung und
Fig. 15 zeigt die gleiche Kurve nach der Behandlung. Die
Partikel in dem gebrauchten Wasser nach der
Regenerationsbehandlung gehören praktisch vollständig in
den Bereich unter 10 µ. Die Partikel größer als 10 µ sind
durch den Separator 13 gemäß der vorliegenden Erfindung
praktisch vollständig entfernt worden. Dies bedeutet, daß
der Separator 13 eine Regenerationsbehandlung bis zu 10 µ
ermöglicht.
Fig. 16 zeigt den Vergleich zwischen dem beschriebenen
Separator 13 und anderen unterschiedlichen herkömmlichen
Abscheide- bzw. Separationsvorrichtungen. Dieser Separator
13 kann auf einem extrem weiten Bereich von Partikelgrößen
angewendet werden, und zwar unabhängig davon, ob
beispielsweise feiner Sand oder Schlick vorliegt. Der
Wasseranteil des anfallenden Festkörpers liegt zwischen 20
und 30%.
Fig. 17 zeigt die Verteilungskurven der Partikelgrößen von
Bentonit in dem gebrauchten Wasser. Gemäß der Darstellung
von Fig. 17 liegt die Partikelgröße von Bentonit praktisch
vollständig im Bereich von 10 µ oder darunter. Da der
Separator 13 die Schlammpartikel oberhalb 10 µ, also
beispielsweise den Schleimanteil praktisch vollständig aus
dem Wasser entfernt, kann die Wirkkomponente in dem Wasser,
das heißt Bentonit in dem behandelten Wasser bleiben, so
daß das Wasser für eine nachfolgende Wiedereinbringung in
den hydromechanischen Abteufprozeß geeignet ist. Wird das
gebrauchte Wasser nicht dieser Behandlung unterworfen, muß
das Wasser, welches ein zu hohes spezifisches Gewicht hat,
praktisch vollständig entsorgt werden, und eine neu
hergestellte Tonspülung muß kontinuierlich in den Prozeß
eingebracht werden. Das Wasserbehandlungssystem kann somit
ganz erheblich zur Kosteneinsparung beitragen.
Obwohl der Separator 13 die Partikel von größer als 10 µ
entfernt, werden die Partikel von unter 10 µ nach und nach
mehr werden, so daß das spezifische Gewicht des gebrauchten
Wassers auch nach dem Regenerationsvorgang unerwünscht hoch
ansteigen kann bzw. sein wird. Dieses Wasser wird dann
schließlich der Dehydratisierung unterworfen und entsorgt.
Fig. 18 zeigt einen teilweisen Schnitt durch eine modifi
zierte Ausführung des Separators 13, der mit einer
Sensoreinrichtung 60 ausgestattet ist, mit der ein
bestimmter Maximalpegel des sich in dem Korb 39 ansam
melnden Festkörperanteils erfaßt werden kann. Die Fig. 19
und 20 zeigen diese Sensoreinrichtung 60 von der Seite und
in Draufsicht. In den Fig. 18 bis 20 bezeichnen gleiche
Bezugszeichen gleiche oder einander entsprechende Elemente
oder Teile wie in dem Separator 13 von Fig. 2 und eine
nochmalige Erläuterung dieser Elemente oder Teile kann
entfallen.
Die Sensoreinrichtung 60 umfaßt einen Drehschalter 61, der
an der oberen Oberfläche des stationären Gehäuses 31 ange
ordnet ist, einen Grenzschalter 62, der abwechselnd ein-
und ausgeschaltet wird als Antwort auf eine Drehung des
Drehschalters 61, eine mittige Stange 63, deren eines Ende
mit dem Drehschalter 61 verbunden ist und deren anderes
Ende sich in den Korb 39 erstreckt und eine Mehrzahl von
Sensorplatten 64, die an der Stange 63 in vertikaler
Richtung verlaufend befestigt sind. Der Drehschalter 61 ist
drehbar auf einem Stützteil 65 geführt, welches an der
oberen Oberfläche des Gehäuses 31 angeordnet ist. Das
oberste Ende der Stange 63 ist durch eine mittige Öffnung
in dem Stützteil 65 geführt und an dem Drehschalter 61
befestigt, so daß der Drehschalter 61 durch Drehung der
Stange 63 in Drehbewegung versetzt werden kann.
Die Sensorplatte 64 weist eine langgestreckte Formgebung
auf, sie erstreckt sich in horizontaler Richtung und ist
an ihrem freien äußersten Ende mit einer Karbid-Spitze 64a
versehen. Es sind wenigstens zwei derartige Sensorplatten
64 gemäß Fig. 18 und 19 vorgesehen, um den Maximalpegel des
Festkörperanteiles 66 korrekt zu erfassen, wenn sich dieser
an der Innenwand des Korbes 39 absetzt.
Zwischen dem Drehschalter 61 und dem Stützteil 65 ist eine
Feder 67 angeordnet, welche den Drehschalter 61 stets in
eine bestimmte Richtung vorspannt bzw. setzt, um zu vermei
den, daß der Drehschalter 61 mit dem Grenzschalter 62
zusammenstößt.
Eine der Sensorplatten 64, beispielsweise in Fig. 18 die
oberste Sensorplatte, ist mit einer Schutzeinrichtung 68
versehen, welche verhindert, daß die Sensoreinrichtung 60
fehlerhaft arbeitet. Wenn nämlich Anteile des Schlammwas
sers, welche in den Separator 13 gefördert werden, die Sen
sorplatte 64 oder die Sensorplatten 64 treffen, könnte die
Sensoreinrichtung 60 fälschlicherweise betätigt werden.
Dies wird durch die Schutzeinrichtung 68 verhindert.
Fig. 21 zeigt einen typischen Aufbau einer solchen Schutz
einrichtung 68 gegen Fehlbetrieb. Die Schutzeinrichtung 68
umfaßt ein Stützteil 69, welches am rechten Ende der
Sensorplatte 64 befestigt ist, ein Lagergehäuse 70, welches
von dem Stützteil 69 über ein ringförmiges Abdichtteil 71
und Lager 72 geführt ist, und ein Sensorelement 73, welches
mittels Bolzen 74 und Muttern 75 an dem Lagergehäuse 70
befestigt ist. Das Lagergehäuse 70 ist weiterhin mit einer
oberen Platte 76 unter Zwischenschaltung einer Packung 77
und einer unteren Platte 78 versehen, wobei diese obere und
untere Platte 76 und 78 mit dem Lagergehäuse 70 über lange
Bolzen 79 und Muttern 80 befestigt sind.
Gemäß Fig. 18 beinhaltet der Separator 13 weiterhin eine
manuelle Sensor- oder Fühleinrichtung 81 zur Erfassung des
Maximalpegels des sich ansammelnden Festkörperanteiles 66.
Diese Fühleinrichtung 81 besteht aus einem Handgriff 82 und
einem Stab 83, wobei ein Ende des Stabes 83 mit dem Hand
griff 82 verbunden ist und das andere Ende 83a um 90° in
Richtung der zylindrischen Innenwand des Korbes 39 abgewin
kelt ist. Der Stab 83 ist dreh- oder schwenkbar in dem
Deckel des Gehäuses 31 geführt. Das abgewinkelte Ende 83a
ist etwas länger als diese Sensorplatte 64, so daß das Ende
83a in Kontakt mit dem Festkörperanteil 66 gerät, wenn
dieser sich langsam ansammelnde Festkörperanteil den Maxi
malpegel erreicht. Mit dem Bezugszeichen 84 ist ein Freiga
behebel bezeichnet, mit dem die Sensoreinrichtung 60
entriegelt werden kann, um beispielsweise die Sensorplatten
64, die Schutzeinrichtung 68 und/oder die Fühleinrichtung
81 zu überprüfen, zu reinigen oder auszutauschen.
Die Arbeitsweise der Sensoreinrichtung 60 wird nachfolgend
im einzelnen erläutert. Wenn wenigstens eine der Spitzen
64a der Sensorplatten 64 in Anlage mit dem Festkörperanteil
66 innerhalb des Korbes 39 gerät, wobei der
Festkörperanteil 66 zusammen mit dem Korb 39 in dem Gehäuse
31 rotiert, wird die Drehkraft des Korbes 39 über die
betreffende Sensorplatte 64 auf die Stange 63 übertragen.
Hierdurch wird der Drehschalter 61, der drehfest an der
Stange 63 befestigt ist, entgegen der Kraft der Feder 67
gedreht, um den Grenzschalter 62 einzuschalten. Das
Einschaltsignal vom Schalter 62 wird der Antriebseinheit
der Antriebswelle 34 des Separators 13 zugeführt, um die
Drehzahl der Welle 34 auf beispielsweise 100 bis 300
Umdrehungen pro Minute abzusenken und wird gleichzeitig den
Pumpen 2 und 6 zugeführt, wenn der Separator 13 in dem
Dehydratisierungs-Modus arbeitet oder der Pumpe 18
zugeführt, wenn der Regenerations-Modus läuft, um den Was
serzufuhrvorgang über die Leitung 33 zu unterbrechen.
Danach wird die Entfernungsvorrichtung für den
Festkörperanteil gemäß Fig. 7 und 8 in die Kratz- oder
Schabposition gebracht, wo der Kratzer 53 damit beginnt,
den Festkörperanteil 66 an der Innenwand des Korbes 39
abzukratzen. Wenn der Auskratz- oder Ausschabvorgang
abgeschlossen ist, kehrt der Drehschalter 61 unter der
Kraft der Feder 67 in seine Ausgangslage zurück und gerät
außer Anlage mit dem Grenzschalter 62.
Die Schutzeinrichtung 68 verhindert, daß die Sensoreinrich
tung 60 durch in den Separator 13 einfließende
Schmutzwasser fehlerhaft betätigt wird. Wenn die
Schutzeinrichtung 68 von Wasseranteilen des Schmutzwassers
getroffen wird, wird das Sensorelement 73 durch die
auftreffenden Tropfen oder dergleichen in Drehung versetzt,
um die entstehenden Kräfte aufzunehmen. Wenn andererseits
der Festkörperanteil 66 seinen maximalen Pegel oder
Füllstand beinahe erreicht hat oder bereits überschreitet,
wird das Sensorelement 73 der Schutzeinrichtung 68
wiederholt einer größeren Auftreffkraft ausgesetzt, welche
durch Drehung des Sensorelementes 73 nicht mehr absorbiert
werden kann. Somit kann die Sensoreinrichtung 60 den
Maximalpegel entsprechend dem korrekten Zeitpunkt zum
Entfernen des Festkörperanteils 66 aus dem Korb 39 korrekt
erfassen.
Der Maximalpegel bzw. die Maximal-Ausscheidsdicke kann
durch die manuelle Fühleinrichtung 81 gemäß Fig. 18
ertastet oder erfaßt werden. Eine Bedienungsperson betätigt
den Handgriff 82 der Fühleinrichtung 81, um zu überprüfen,
ob das abgewinkelte Ende 83a bereit in Kontakt mit dem
Festkörperanteil 66 ist oder nicht. Da diese manuelle
Fühleinrichtung 81 vergleichsweise einfachen Aufbau hat,
muß die Bedienungsperson den Handgriff 82 öfters betätigen.
Bei diesem manuellen Fühlvorgang wird auch das Entfernen
des Festkörperanteiles 66 von der Bedienungsperson
ausgelöst.
Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, kann mit dem
Verfahren, das den beschriebenen Separator 13 verwendet,
alternativ die Dehydratisierungs-Behandlung von
Schlammwasser und/oder industriellem Abwasser zur Endlage
rung bzw. Entsorgung oder der Regenerations-Vorgang von
einmal während des hydrodynamischen Ausschachtens oder
Abteufens verwendeten Schlammwasser durchgeführt werden, um
dieses erneut verwenden zu können, wobei die gleiche
Vorrichtung auf relativ einfache Art und Weise verwendbar
ist.
Bei der Dehydratisierung wird das Schlammwasser und/oder
industrielle Abwasser mit einem Flockungsmittel versetzt,
um eine Ausflockung der Schlammpartikeln unter 10 µ zu
erreichen und diese ausgeflockten Bestandteile werden dann
durch die Zentrifugalkraft in dem Separator 13 aus dem
Wasser entfernt. Die ausgetrennten Flocken werden
verdichtet und verfestigt, um trockene Kuchen zu bilden,
welche problemlos wie normaler gewachsener Boden entsorgt
werden können. Der abgetrennte Flüssigkeitsanteil des
Wassers wird in einer Reinigungseinheit gefiltert, um noch
andere Verunreinigungen zu entfernen und dann als normales
Abwasser abgeführt.
Alternativ hierzu wird bei der Regenerationsbehandlung das
bei der Wassergrabungsarbeit schon einmal verwendete
Schlammwasser mit hohem spezifischen Gewicht in den Separa
tor 13 eingebracht, um die Schlammpartikel größer als 10 µ
aus dem Wasser zu entfernen. Da der abgetrennte
Flüssigkeitsanteil Feinpartikel unter 10 µ nach wie vor
aufweist, kann die abgetrennte Flüssigkeit als Tonspülung
oder Bohrspül-Flüssigkeit während des hydromechanischen
Abteufens erneut verwendet werden.
In beiden Betriebsarten wird der im Separator 13
abgetrennte Festkörperanteil 66 in die Feststoff-
Behandlungseinheit abgeführt, um dort getrocknet zu werden,
um getrocknete Filterkuchen zu bilden, welche problemlos
als normales Erdreich für beispielsweise
Aufschüttungsarbeiten an Küsten oder dergleichen verwendet
werden können.
Der Separator 13 kann die Trennung von Festkörper und
Flüssigkeit ohne irgendwelche Unterbrechungen durchführen.
Die Bodenfläche des Korbes 39 im Separator 13 weist die
zwischen dem Kreuzarm und dem kreisförmig umlaufenden Teil
36 gebildeten Öffnungen 42a auf, von denen jede Innenwand
sich in Richtung der Bodenseite vertikal erweitert. Durch
diese Öffnungen 42a können die Festkörperanteile 66, also
die ausgefällten und verdichteten Flocken oder dergleichen
unter Einwirkung der Zentrifugalkraft und des aus der
Luftdüse 45 austretenden Luftstrahls problemlos entlang der
sich nach unten erweiternden inneren Wände 36a und 37a nach
unten fallen. Da der Festkörperanteil 66 praktisch
kontinuierlich aus dem Korb 39 abgeführt werden kann, kann
der Trennvorgang von Festkörperanteil 66 und
Flüssigkeitsanteil für eine lange Zeitdauer fortgeführt
werden. Selbst wenn die Öffnungen 42a von dem Festkörper
anteil 66 nach und nach verstopft werden, wird dies durch
die Sensoreinrichtung 60 erfaßt, welche den Maximalstau
pegel des Festkörpers in dem Korb 39 feststellt. Durch die
Sensoreinrichtung 60 kann der Zentrifugationsvorgang des
Korbes 39 und die Zufuhr von Schmutzwasser automatisch
unterbrochen werden. Wenn weiterhin der Separator 13 mit
einer Einrichtung zum Entfernen des Festkörperanteils 66
aus dem Korb 39 ausgestattet ist, kann der
Entfernungsvorgang des Festkörperanteils 66 automatisch im
Ansprechen auf ein entsprechendes Signal von der
Sensoreinrichtung 60 gestartet werden. Hierbei verhindert
die Schutzeinrichtung 68, daß die Sensoreinrichtung 60
aufgrund von Wassertropfen oder dergleichen fehlerhaft
anspricht.
Das Dehydratisierungs-System und das Regenerations-System
können selbstverständlich auch unabhängig voneinander bzw.
parallel arbeiten, wobei dann zwei Separatoren 13
eingesetzt werden, beispielsweise dann, wenn ausgesprochen
hohe Mengen von Schlamm- oder Brauchwasser anfallen.
Claims (15)
1. Trennvorrichtung für fluide Medien mit einem
stationären Gehäuse (31), das einen Einlaß
(Einlaßleitung 33) und einen Auslaß (50) aufweist, und
einem beweglichen inneren Korb (39), der drehbar mit
tels einer Antriebswelle (34) in dem Gehäuse (31)
gelagert ist, wobei ein mit Öffnungen (42a) versehenes
Bodenteil (42) im Boden des Korbes (39) vorgesehen
ist, das mit einem weiteren im Gehäuse (31)
vorgesehenen Auslaß (32) in Funktionseingriff steht,
gekennzeichnet durch eine Sensoreinrichtung (60) zum
Erfassen des Maximalpegels eines Festkörperanteils
(66) mit Sensorplatten (64), wobei eine der
Sensorplatten (64) mit einer Schutzeinrichtung (68)
versehen ist, welche ein fehlerhaftes Auslösen der
Sensoreinrichtung (60) verhindert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
eine Luftdüse (45), deren freies Ende in Richtung des
Bodenteils (42) weist und am anderen Ende einen
Kompressor (46) aufweist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (31) eine
zylindrische Wand aufweist, die mit einem Deckel
abgedeckt ist, in dem der Lagerkäfig (35) für die
Antriebswelle (34) vorgesehen ist und die bodenseitig
mit einem Boden abgeschlossen ist, in dem der weitere
Auslaß (32) vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Boden des Gehäuses (31) in
Richtung des Auslasses (50) geneigt ist.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der Korb (39) eine
zylindrische nichtperforierte Wand aufweist, die von
oben mit einer Platte (40) abgedeckt ist, welche eine
Öffnung aufweist, durch die hindurch die Antriebswelle
(34), die Einlaßleitung (33) und die Leitung der
Luftdüse (45) durchgeführt sind.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das Bodenteil (42)
radförmig ausgebildet ist, ein ringförmig umlaufendes
Teil (36) und einen im Wesentlichen kreuzförmigen Arm
(37) aufweist, der einstückig an dem ringförmig
umlaufenden Teil (36) ausgebildet ist, wobei die
Öffnungen (42a) zwischen dem kreuzförmigen Arm (37)
und dem ringförmig umlaufenden Teil (36) ausgebildet
sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß jede Innenwand (Wand 36a,
Wand 37a) der Öffnungen (42a) vertikal geneigt ist, so
daß die Weitergabe einer Mediumkomponente in Richtung
des Bodenendes des Korbes (39) vereinfacht ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Entfernen
eines abgesonderten Festkörperanteils (66), der sich
in dem Korb (39) anlagert und ansammelt, wenn der
Festkörperanteil (66) einen bestimmten Maximalwert
überschreitet.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Entfernen des
Festkörperanteils (66) eine zur Rotorachse parallele
Schwenkwelle (51), welche drehbar in dem Gehäuse (31)
gehalten ist, Arme (52), welche sich zur Schwenkwelle
(51) quer erstrecken, einen Kratzer (53), der an den
Armen (52) befestigt ist, wobei der Kratzer (53) mit
einer gezahnten Kante (53a) versehen ist, welche der
inneren Oberfläche des Korbes (39) gegenüberliegt, und
eine Klinge (54) aufweist, die am unteren Ende des
Kratzers (53) befestigt ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (60)
an der zylindrischen Innenwand des Korbs (39)
vorgesehen ist, wobei die Sensoreinrichtung (60)
automatisch die Bewegung des Korbes (39) und die
Zufuhr von Wasser unterbricht und die
Entfernungseinrichtung betätigt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (60) einen
Drehschalter (61), der drehbar an der oberen
Oberfläche des Gehäuses (31) angeordnet ist, einen
Grenzschalter (62), der abhängig von einer Drehung des
Drehschalters (61) ein- oder ausgeschaltet wird, eine
Stange (63), deren eines Ende mit dem Drehschalter
(61) verbunden ist und deren anderes Ende sich in den
Korb (39) erstreckt und eine Mehrzahl von
Sensorplatten (64) aufweist, welche an der Stange (63)
vertikal gestaffelt befestigt sind, wobei wenigstens
eine der Sensorplatten (64) über die Stange (63) auf
den Drehschalter (61) die Kraft überträgt, die erzeugt
wird, wenn die Spitze (Karbid-Spitze 64a) der Sensor
platte (64) an dem sich in dem Korb (39) ansammelnden
Festkörperanteil (66) anschlägt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzeinrichtung (68)
eine an einer Sensorplatte (64) befestigte, im
Wesentlichen parallel zur Antriebswelle (34) des Korbs
(39) ausgerichtete Achse und eine darauf drehbar und
abgedichtet gelagerte Nabe aufweist, an der drehfest
ein Sensorelement (73) befestigt ist, dessen
Veränderung der Drehbewegung als Signal für das
Erreichen einer bestimmten Festkörperdicke im Korb
(39) herangezogen wird.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoreinrichtung (60)
von einer manuellen Fühleinrichtung (81) gebildet ist,
welche einen Handgriff (82) aufweist, der drehbar an
der oberen Oberfläche des Gehäuses (31) vorragt, wobei
ein Stab (83) mit dem Handgriff (82) verbunden ist und
ein Ende (83a) aufweist, welches in den Korb (39) ragt
und rechtwinklig in Richtung der Wand des Korbes (39)
abgebogen ist, so daß eine Bedienungsperson den
Maximalpegel des Festkörperanteils (66) erfassen kann,
wenn das abgewinkelte Ende (83a) an dem
Festkörperanteil (66) anschlägt.
14. Verfahren zum Betreiben einer Trennvorrichtung
nach einem der Ansprüche 1 bis 13 zur Behandlung von
Schlamm- und/oder Abwasser, das insbesondere bei
hydromechanischen Grabungsarbeiten anfällt, bei dem
die Trennung von Flüssigkeits- und Festkörperanteil
von Schlamm- und/oder Abwasser unterschiedlicher
Feststoffbelastung und/oder unterschiedlichen
spezifischen Gewichts in einem Trennsystem in
verschiedenen umschaltbaren Behandlungsprozessen
erfolgt, wobei in einem ersten Behandlungsprozeß zur
Dehydratisierung des Schlammwassers und/oder Abwassers
folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:
Ausflocken feiner Schlammpartikel in dem, aus einem
ersten Reservoir geförderten Schlammwasser und/oder
industriellen Abwasser; Zuführen bzw. Einbringen des
mit dem Flockungsschritt behandelten Schlammwassers
und/oder industriellen Abwassers in das Trennsystem;
Trennen der Ausflockungen in einen Festkörperanteil
und einen Flüssigkeitsanteil in einem ersten
Betriebsmodus (Dehydratisierungsmodus) des Trenn
systems; Abgeben des Flüssigkeitsanteils und des
Festkörperanteils an eine Flüssigkeits-Reinigungs
einheit und an eine Festkörperanteil-Behandlungs
einheit; und in einem zweiten Behandlungsprozeß zur
Regeneration von Schlammwasser mit hohem spezifischen
Gewicht und angereicherten Schlammpartikeln, wobei die
folgenden Verfahrensschritte durchgeführt werden:
unmittelbares Zuführen des in einem zweiten Reservoir
gespeicherten Schlammwassers in das Trennsystem;
Auftrennen des Schlammwassers in einen Festkörper
anteil und einen Flüssigkeitsanteil in einem zweiten
Betriebsmodus (Regenerationsmodus) im Trennsystem;
Wiederverwenden des abgetrennten Flüssigkeitsanteiles,
der frei von Schlammpartikeln aufgrund des Trenn
schrittes ist; und Behandeln des Festkörperanteils,
der in dem Trennschritt abgetrennt worden ist.
15. Verwendung einer Trennvorrichtung nach einem der
Ansprüche 1 bis 13 zum Behandeln von schlammhaltigem
Abwasser bei hydromechanischen Abteufarbeiten und/oder
von Industrie-Abwasser, sowie von bei hydromecha
nischen Abteufarbeiten bereits verwendetem Schlamm
wasser.
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DE19924211254 DE4211254C2 (de) | 1991-11-19 | 1992-04-03 | Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung von Schlamm- und/oder Abwasser |
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