DE4301825A1 - Suspension thickening process giving reduced time to obtain required consistency - Google Patents

Suspension thickening process giving reduced time to obtain required consistency

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Abstract

In a process to thicken a suspension, the novelty is that the suspension is divided into a number of flows (14) which hit a barrier (16) where they are then redirected (15), causing solids to concentrate in the suspension (17) which is enriched with solids and then drawn off.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Eindicken einer Sus­ pension sowie eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens.The invention relates to a method for thickening a Sus pension and an apparatus for performing the method.

Üblicherweise werden Suspensionen eingedickt, indem man die Feststoffe in Absetzbehältern durch ihre Schwerkraft nach unten sinken läßt oder in Naßzyklonen durch Fliehkraft nach außen treibt, wobei jeweils die Differenz zur Schwerkraft bzw. Flieh­ kraft der Suspensionsflüssigkeit wirksam ist. Da größere Flieh­ kräfte als die Schwerkraft erzeugt werden können, läßt sich auf diesem Wege die Abscheidung beschleunigen. Das ist jedoch sehr viel aufwendiger als das einfache Absetzenlassen.Usually suspensions are thickened by the Solids in settling tanks by gravity down can sink or in wet cyclones by centrifugal force to the outside drives, the difference to gravity or fleeing is effective due to the suspension liquid. Because bigger flees Forces that can be generated as gravity can be accelerate the deposition. However, that is very much much more complex than simply stopping.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Suspension auf einfacherem Wege als durch Fliehkrafterzeugung schneller ein­ zudicken als durch Absetzenlassen.The invention has for its object a suspension easier way than by generating centrifugal force faster thicken than by letting it settle.

Gemäß der Erfindung wird die Suspension in Strömung versetzt und die Strömung gestaut und an dem Stau umgelenkt und es wird eine in der Verlängerung der ursprünglichen Strömung mit den Feststoffen angereicherte Suspension abgezogen.According to the invention, the suspension is set in flow and the flow is jammed and redirected to the traffic jam and it becomes one in the extension of the original flow with the Solids-enriched suspension deducted.

Ebenso wie bei der Fliehkraftabscheidung wird hier eine künst­ lich erzeugte Kraft zum Abscheiden der Feststoffe nutzbar ge­ macht, nämlich die bei der negativen Beschleunigung auftre­ tende Trägheitskraft. Auch diese ist proportional zur Masse, so daß wiederum die, wie vorausgesetzt, schwereren Feststoff­ teilchen eine größere Kraft entwickeln als die sie umgebende Suspensionsflüssigkeit. In dem Stau bewegen sich die Feststoffteilchen mit ihrer größeren Trägheit über die Suspensionsflüssigkeit hinaus und reichern sich so in der Verlängerung der ursprünglichen Strö­ mung an.Just like with centrifugal force separation, an artificial one is created here  The generated force can be used to separate the solids makes, namely that occurs with the negative acceleration inertia. This is also proportional to the mass, so that again, as assumed, the heavier solid particles develop a greater force than the one around them Suspension liquid. The solid particles move with them in the traffic jam greater inertia beyond the suspension liquid and enrich themselves in the extension of the original currents mung.

Besonders einfach und zweckmäßig läßt sich die Erfindungsmaß­ nahme zusätzlich zu einem Absetzenlassen durchführen mit einer im wesentlichen senkrecht nach unten gerichteten Strömung. Jegliche, auch eine verhältnismäßig geringe, Strömung ist dann im Vergleich mit dem bloßen Absetzen lassen ein Gewinn. Aber auch für die Erfindungsmaßnahme als solche ist die senk­ recht nach unten gerichtete Strömung vorteilhaft. Es läßt sich dann besonders einfach die Strömung nach allen Seiten und vor­ zugsweise zurück umlenken, indem man die Suspension zentral in ein Gefäß führt und in diesem dann die Suspensionsflüssigkeit langsam aufsteigen läßt.The inventive measure can be particularly simple and expedient in addition to being discontinued with a essentially vertically downward flow. Any, even a relatively small, current is then compared to just stopping a profit. But also for the inventive measure as such, the lower downward flow advantageous. It can be then the flow is particularly easy on all sides and in front preferably redirect back by placing the suspension centrally in a vessel carries and then in this the suspension liquid slowly rises.

Eine dementsprechende Vorrichtung zum Durchführen des Verfah­ rens kennzeichnet sich dadurch, daß in einem Flüssigkeits- Trichter, der unten mit einem Auslauf und oben mit einem Über­ lauf versehen ist, eine Einführung für die Suspension unter dem Flüssigkeitsspiegel axial nach unten ausmündet.A corresponding device for performing the procedure rens is characterized in that in a liquid Funnel, the bottom with a spout and the top with an over is provided, an introduction to the suspension under the liquid level opens axially downwards.

Die aus der Einführung ausmündende Strömung der Suspension findet in dem Trichter ihren Weg versperrt. Sie wird gestaut. Die Suspensionsflüssigkeit kann nur, in der Gegenrichtung, in dem Trichter aufsteigen. Das vollzieht sich unter vielfacher Vergrößerung des Strömungsquerschnitts und mit dementsprechend verringerter Geschwindigkeit. Die Feststoffe gelangen, wie oben erläutert, zu einem beachtlichen Teil über den Bereich der Strömungsumlenkung hinaus nach unten in einen ruhigen Bereich. Dort können sie sich weiter absetzen. An dem, vor­ zugsweise verschließbaren, Auslauf wird die eingedickte Sus­ pension, vorzugsweise in Zeitabständen, abgezogen.The flow of the suspension emanating from the introduction finds her way blocked in the funnel. It is jammed. The suspension liquid can only, in the opposite direction, in rise up the funnel. This happens among many Enlargement of the flow cross-section and accordingly reduced speed. The solids get like  explained above, to a considerable extent about the area the flow deflection down into a calm Area. They can continue to settle there. On that before preferably lockable, outlet is the thickened Sus pension, preferably deducted at intervals.

Weitere Maßnahmen, die zur vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung dienen können, sind in der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels angeführt.Further measures to the advantageous design of the Invention can be used are in the following description of an embodiment.

Die Zeichnungen geben das Ausführungsbeispiel wieder.The drawings show the exemplary embodiment.

Fig. 1 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine Vorrich­ tung zum Eindicken einer Suspension, Fig. 1 shows a vertical longitudinal section through a Vorrich processing for concentrating a suspension,

Fig. 2 zeigt einen senkrechten Längsschnitt durch eine mit der Vorrichtung nach Fig. 1 kombinierte Filtriervorrichtung. FIG. 2 shows a vertical longitudinal section through a filter device combined with the device according to FIG. 1.

Ein Trichter 1 gliedert sich in einen konisch verjüngten unte­ ren Abschnitt 2, der unten an seiner Spitze mit einem durch ein Ventil 3 verschließbaren Auslauf 4 versehen ist, und einen zylindrischen oberen Abschnitt 5, in dem eine axiale Einfüh­ rung 6 angeordnet und an dessen oberem Rand eine Überlaufrin­ ne 7 eingerichtet ist.A funnel 1 is divided into a conically tapered unte ren section 2 , which is provided at the top at its top with a closable by a valve 3 outlet 4 , and a cylindrical upper section 5 , in which an axial insertion 6 is arranged and at the top thereof Edge of an overflow channel 7 is set up.

Die Einführung 6 besteht aus einem an ihrer Ausmündung 8 ver­ jüngten Ringrohr. Das Innenrohr 9 des Ringrohres ist mit einem Boden 10 versehen. In die solchermaßen gebildete Kammer 11 ragt von oben her eine Zuführung 12 für die einzudickende Sus­ pension.The introduction 6 consists of a ring tube ver tapered at its mouth 8 . The inner tube 9 of the ring tube is provided with a bottom 10 . In the chamber 11 thus formed protrudes from above a feed 12 for the thickening Sus pension.

Die Suspension sei im vorliegenden Beispielsfalle ein in der Papierindustrie anfallender Dünnschlamm mit 0,1 bis 0,5% Fest­ stoffgehalt. Er ist kurz vor der Zuführung 12 mit einem Flockungsmittel versehen worden. Die Kammer 11 ist als Wirbel­ kammer vorgesehen, in der das Flockungsmittel zur Auswirkung kommt. In the present example, the suspension is a thin sludge obtained in the paper industry with a solids content of 0.1 to 0.5%. It was provided with a flocculant shortly before the feed 12 . The chamber 11 is provided as a vortex chamber in which the flocculant comes into effect.

Die Oberkante des Innenrohres 9 bildet einen Überlauf, an dem die Einführung 6 in einer wesentlich über dem bei 13 angedeu­ teten Flüssigkeitsspiegel liegenden Höhe ihrerseits beschickt wird. Aus diesem Höhenunterschied folgt ein statischer Druck, der in der Einführung 6 eine Strömung erzeugt. Die Strömung wird an der konischen Ausmündung 8 gebündelt und setzt sich zunächst in der Flüssigkeit, mit der der Trichter 1 gefüllt ist, fort, wie mit den Pfeilen 14 angedeutet. Sie verliert sich dann. In dem Trichter 1 steigt die Flüssigkeit an, wie mit den Pfeilen 15 angedeutet. Der Strömungsquerschnitt für den Flüssigkeitsanstieg 15 ist um ein Vielfaches größer als der Querschnitt des Ringrohres, das die Einführung 6 bildet, und der nach unten fortgesetzten Strömung 14. Die Geschwindig­ keit des Flüssigkeitsanstieges beträgt dementsprechend nur einen kleinen Bruchteil der Geschwindigkeit der Strömung 14.The upper edge of the inner tube 9 forms an overflow at which the introduction 6 is in turn charged at a height substantially above the level indicated at 13. A static pressure follows from this height difference, which generates a flow in the inlet 6 . The flow is bundled at the conical mouth 8 and initially continues in the liquid with which the funnel 1 is filled, as indicated by the arrows 14 . Then she gets lost. The liquid rises in the funnel 1 , as indicated by the arrows 15 . The flow cross section for the liquid rise 15 is many times larger than the cross section of the ring tube which forms the inlet 6 and the flow 14 which continues downwards. Accordingly, the speed of the liquid increase is only a small fraction of the speed of the flow 14 .

Als Folge entsteht in der oben erläuterten Weise in dem unte­ ren Abschnitt 2 des Trichters 1 eine mit den Feststoffen an­ gereicherte Trübwasserzone 16, in deren unterem Bereich schon ein voreingedickter Schlamm 17 vorliegt. In dem oberen Ab­ schnitt 5 des Trichters 1 bildet sich eine Klarwasserzone 18.As a result, in the manner explained above, in the lower section 2 of the funnel 1, a cloudy water zone 16 enriched with the solids, in the lower region of which a pre-thickened sludge 17 is already present. In the upper section 5 of the funnel 1 , a clear water zone 18 is formed .

Um eine in der Höhe der Ausmündung 8 etwa anzutreffende Wir­ belzone 19 zu ordnen und für die angestrebte Trennung zwischen Trübwasser und Klarwasser unschädlich zu machen, kann man hier nötigenfalls einen Einbau anordnen mit einer Decke 20 und mit breiteren Ringräumen 21 für aufsteigende und schmaleren Ring­ räumen 22 für anschließend wieder mit größerer Geschwindig­ keit abwärtsströmende Suspension. An den Ausmündungen der schmaleren Ringräume 22 kann sich, vermindert, der erfindungs­ gemäße Vorgang einstellen.In order to arrange a belbel 19 at the level of the mouth 8 and to render it harmless for the desired separation between cloudy water and clear water, you can arrange an installation here if necessary with a ceiling 20 and with wider annular spaces 21 for rising and narrower rings 22 for then again downward flowing suspension with greater speed. At the mouths of the narrower annular spaces 22 , the process according to the invention can be reduced.

Das Klarwasser fließt oben durch die Überlaufrinne 7 und schließlich bei 23 ab. Soweit erforderlich, kann zum Abfangen von Resten der Feststoffe die innere Seitenwand der Überlauf­ rinne 7 aus einem Filter 25 bestehen, das mittels einer um­ laufenden Reinigungseinrichtung 26 frei gehalten werden kann.The clear water flows above through the overflow channel 7 and finally at 23. If necessary, the inner side wall of the overflow channel 7 can consist of a filter 25 to catch residues of the solids, which can be kept free by means of a running cleaning device 26 .

Der voreingedickte Schlamm 17 wird von Zeit zu Zeit durch Öffnen des Ventiles 3 abgelassen. An der Trichterwandung an­ geordnete, taschenförmig nach unten offene Leitbleche 27 lockern ihn dabei auf und lösen ihn von der Trichterwandung ab.The pre-thickened sludge 17 is drained from time to time by opening the valve 3 . On the funnel wall on ordered, pocket-shaped baffles 27 loosen it and loosen it from the funnel wall.

Wie in Fig. 2 dargestellt, ist unter dem Auslauf 4 des Trich­ ters 1 eine Filtriervorrichtung 28 angeordnet.As shown in Fig. 2, a filtering device 28 is arranged under the outlet 4 of the funnel 1 .

Die Filtriervorrichtung 28 besteht aus einem Behälter 29, der auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine durch einen Abschnitt eines endlosen Filterbandes 30 gebildete Sei­ tenwand 31 aufweist. Die Seitenwand 31 liegt an der übrigen Wandung des Behälters einschließlich Boden an elastischen Dich­ tungen 32 an. Das Filterband 30 ist, vorzugsweise in Zeitab­ ständen, mittels eines Antriebs bewegbar, um zunächst mittels eines Schabers 33 und dann auf einem anderen Abschnitt 34 mittels einer aus einem Düsenrohr bestehenden Wascheinrich­ tung 35 abgereinigt werden zu können.The filtering device 28 consists of a container 29 , each of which has a side wall 31 formed by a section of an endless filter belt 30 on two opposite sides. The side wall 31 bears against the rest of the wall of the container including the bottom on elastic lines 32 . The filter belt 30 is, preferably at intervals, movable by means of a drive in order to be able to be cleaned first by means of a scraper 33 and then on another section 34 by means of a washing device 35 consisting of a nozzle pipe.

An den aus den Filterbändern 30 bestehenden Seitenwänden 31 kann der Schlamm weiter entwässern. Da hierfür der statische Druck maßgeblich ist, ist eine schmale, hohe Gestaltung des Behälters 29 vorteilhaft. Das durch das Filter hindurchtre­ tende Wasser läuft an der Außenseite der Seitenwand ab und ge­ langt, ebenso wie das Wasser aus der Wascheinrichtung 35, in eine Auffangwanne 37, aus der es bei 38 abgeführt wird.The sludge can be dewatered further on the side walls 31 consisting of the filter belts 30 . Since the static pressure is decisive for this, a narrow, high design of the container 29 is advantageous. The water passing through the filter runs from the outside of the side wall and reaches ge, just like the water from the washing device 35 , into a collecting trough 37 , from which it is removed at 38 .

Die auf etwa 10% Feststoffgehalt eingedickte Suspension wird durch ein am Behälterboden angeordnetes Zellenrad 39 o. dgl. abgezogen. Ein Förderband 40 fördert sie ab. The suspension, thickened to about 10% solids content, is drawn off by a cellular wheel 39 or the like arranged on the bottom of the container. A conveyor belt 40 supports them.

Das Verfahren und die Vorrichtung sind besonders geeignet zur Eindickung von Dünnschlämmen in der Abwassertechnik. Die Ein­ dickung wird im Vergleich zu Absetzbehältern, die überdies besonders groß sein müssen, erheblich beschleunigt. Der Vor­ richtungs- und der Energieaufwand dafür sind denkbar gering.The method and the device are particularly suitable for Thickening of thin sludge in wastewater technology. The one Thickening is compared to weaning tanks, which moreover must be particularly large, accelerated considerably. The before Directional and energy expenditure for this are extremely low.

Claims (14)

1. Verfahren zum Eindicken einer Suspension, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension in Strömung (14) versetzt und die Strö­ mung gestaut und an dem Stau umgelenkt (15) wird und eine in der Verlängerung der ursprünglichen Strömung mit den Feststoffen angereicherte Suspension (17) abgezogen wird.1. A method for thickening a suspension, characterized in that the suspension is set in flow ( 14 ) and the flow is stowed and deflected at the accumulation ( 15 ) and a suspension ( 17 ) enriched with the solids in the extension of the original flow. is subtracted. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ursprüngliche Strömung (14) im wesentlichen senk­ recht nach unten gerichtet wird, vorzugsweise durch hydro­ statischen Druck (6) erzeugt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the original flow ( 14 ) is directed substantially vertically downwards, preferably by hydrostatic pressure ( 6 ) is generated. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömung (14) nach allen Seiten und vorzugsweise zurück umgelenkt (15) wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the flow ( 14 ) is deflected to all sides and preferably back ( 15 ). 4. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nach unten gerichtete Strömung mit einer vielfach größeren Geschwindigkeit geführt wird als die Strömung zurück nach oben.4. The method according to claims 2 and 3, characterized, that the downward flow with a multiple greater speed than the current back to top. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe in der Verlangerung der Strömung (17) absetzen gelassen werden.5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the solids are allowed to settle in the extension of the flow ( 17 ). 6. Vorrichtung zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Flüssigkeits-Trichter (1), der unten mit einem Aus lauf (4) und oben mit einem Überlauf (7) versehen ist, eine Einführung (6) für die Suspension unter dem Flüssig­ keitsspiegel axial nach unten ausmündet (8).6. A device for performing a method according to any one of claims 2 to 5, characterized in that an introduction into a liquid funnel ( 1 ) which is provided with an outlet (4) and an overflow ( 7 ) at the bottom ( 6 ) opens out axially downwards for the suspension under the liquid level (8). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Trichter (1) über einem sich verjüngenden Ab­ schnitt (2) einen Abschnitt (5) von im wesentlichen gleichbleibendem Querschnitt aufweist und die Ausmün­ dung (8) etwa in der Höhe des Überganges zwischen den beiden Abschnitten (2; 5) liegt.7. The device according to claim 6, characterized in that the funnel ( 1 ) over a tapered section ( 2 ) has a section ( 5 ) of substantially constant cross-section and the mouth ( 8 ) approximately at the height of the transition between the two sections ( 2 ; 5 ). 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Strömungsquerschnitt in der Einführung (6) für die Suspension wesentlich kleiner ist als der in dem Trichter für die Aufwärtsströmung zu dem Überlauf hin vorhandene Strömungsquerschnitt.8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that the flow cross section in the introduction ( 6 ) for the suspension is substantially smaller than the flow cross section present in the funnel for the upward flow to the overflow. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung (6) für die Suspension ihrerseits über einen Überlauf beschickt ist, der in Abstand über dem Flüssigkeitsspiegel (13) des Trichters (1) liegt.9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the introduction ( 6 ) for the suspension is in turn charged via an overflow which is at a distance above the liquid level ( 13 ) of the funnel ( 1 ). 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einführung (6) aus einem, vorzugsweise an der Ausmündung (8) verjüngten, Ringrohr besteht, dessen Innenrohr (9) mit einem Boden (10) sowie von oben her mit einer Zuführung (12) für die Suspension versehen ist und mit seiner Oberkante den die Einführung (6) be­ schickenden Überlauf bildet.10. The device according to claim 9, characterized in that the introduction ( 6 ) consists of a, preferably at the mouth ( 8 ) tapered ring tube, the inner tube ( 9 ) with a bottom ( 10 ) and from above with a feed ( 12 ) is provided for the suspension and with its upper edge forms the overflow which sends the introduction ( 6 ). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Trichterwand an dem sich verjüngenden Abschnitt (2) mit Leitblechen (27) besetzt ist, die nach unten offene Taschen bilden.11. The device according to claim 10, characterized in that the funnel wall on the tapered section ( 2 ) is equipped with baffles ( 27 ) which form pockets open downwards. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf (7) als eine entlang der Trichterwand verlaufende Rinne (7) ausgebildet ist, deren innere Sei­ tenwand vorzugsweise mindestens teilweise aus einem Fil­ ter (25) besteht, für das vorzugsweise eine umlaufende Reinigungseinrichtung (26) vorgesehen ist.12. Device according to one of claims 6 to 11, characterized in that the overflow ( 7 ) is designed as a groove ( 7 ) running along the funnel wall, the inner side wall of which is preferably at least partially composed of a filter ( 25 ) for preferably a circumferential cleaning device ( 26 ) is provided. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer unter ihrem Auslauf (4) angeordneten Filtriervorrichtung (28) kombiniert ist, die einen Be­ hälter (29) mit mindestens einer durch einen Abschnitt eines endlosen Filterbandes (30) gebildeten Seitenwand (31) aufweist, die an der übrigen Wandung des Behälters (29) einschließlich Boden an elastischen Dichtungen (32) anliegt und an einem anderen Abschnitt (34) des, mittels eines Antriebes bewegbaren, Filterbandes (30) eine Wascheinrichtung (35) aufweist.13. Device according to one of claims 6 to 12, characterized in that it is combined with a filtering device ( 28 ) arranged under its outlet ( 4 ), which has a loading container ( 29 ) with at least one through a section of an endless filter belt ( 30 ) formed side wall ( 31 ), which rests on the remaining wall of the container ( 29 ) including the bottom on elastic seals ( 32 ) and on another section ( 34 ) of the filter belt ( 30 ) which can be moved by a drive, a washing device ( 35 ) having. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter (29) auf zwei einander gegenüberliegenden Seiten jeweils eine gemäß Anspruch 11 gebildete Seitenwand (31) aufweist.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the container ( 29 ) on two opposite sides each has a side wall ( 31 ) formed according to claim 11.
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