DE4442418A1 - Vorrichtung zur Steuerung der Flockungsmittelzugabe zu einem wäßrigen Schlamm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der Flockungsmittel­ zugabe zu einem wäßrigen Schlamm, bei der der wäßrige Schlamm von einem Vorratsbehälter einer Großanlage durch ein Hauptrohr zu einer steuer­ baren Einrichtung zum Zudosieren des Flockungsmittels, zu einer Haupt­ mischeinrichtung und danach zu einer Vorrichtung zum Entwässern strömt, bei der eine Meßapparatur über einen Schlammzulauf mit dem Vor­ ratsbehälter zur Aufnahme einer Schlamm-Meßmenge in einer vorrichtungs­ festen Meßkammer verbunden ist, mit einer Zugabeeinrichtung für eine Meßmenge an Flockungsmittel versehen ist und einen Schlammablauf für die Mischung von Schlamm-Meßmenge und Flockungsmittel-Meßmenge auf­ weist, und bei der die Meßapparatur ein die Meßkammer durchstrahlendes Meßgerät und einen damit sowie mit der Zugabeeinrichtung verbundenen Rechner aufweist, der an die Einrichtung zum Zudosieren des Flockungsmit­ tels steuernd angeschlossen ist.

Bei einer bekannten (DE-PS 27 04 080) Vorrichtung dieser Art ist der Ablauf der Meßkammer ständig offen, weil der zu messende wäßrige Schlamm ständig durch die Meßkammer strömt. Die Mischeinrichtung ist ein der Meß­ kammer vorgeordnetes Wendelrohr konstanter Gestaltung. In den ständig strömenden Meß-Schlamm werden in Zeitabständen Flockungsmittel-Meß­ mengen zugegeben. Als Meßgerät ist eine Trübungsmeßeinrichtung vorge­ sehen. Bei der bekannten Vorrichtung soll die Meßapparatur einen eindeuti­ gen Meßwert zur Verfügung stellen, von dem bei der Optimierung der Flockungsmittelzugabe ausgegangen werden kann, wobei die optimale Flockungsmittelzugabe sehr stark in Abhängigkeit von der maximal erreichba­ ren Ausflockung bzw. Ausfällung gesetzt ist. Bei der Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art und auch bei der bekannten Vorrichtung strömt der mit dem Flockungsmittel vermischte wäßrige Schlamm zu einer Vorrichtung zum Entwässern. Die Wirksamkeit der Vorrichtung zum Entwässern ist abhängig von der Art der Flockung, die durch das Zumischen des Flockungsmittels er­ reicht ist. Es zeigt sich nun, daß die bekannte Vorrichtung zur Steuerung nicht dazu geeignet ist, die Flockungsmittelzugabe und -zumischung im Hin­ blick auf eine optimale Wirksamkeit der Vorrichtung zum Entwässern einzu­ stellen.

Es ist auch eine Vorrichtung zur Steuerung der Flockungsmittelzugabe zu einem wäßrigen Schlamm bekannt (Broschüre FLOCTRONIC der J.F. Knauer GmbH), bei der eine abschließbare Meßkammer vorgesehen ist, der ein mit­ tels eines Antriebs drehbarer Flügel zugeordnet ist, bei der der Meßkammer eine Reinigungseinrichtung zugeordnet ist und bei der ein Meßgerät als ein die Flockengröße erfassendes Gerät mit einer Vielzahl von Sensorelementen ist. Bei dieser Vorrichtung begrenzt ein in einem Gehäuse rotierender Doppelflügel eine wandernde Meßkammer, in die aus dem Hauptrohr jeweils eine Portion einer Mischung von Schlamm und Flockungsmittel gelangt. Der Doppelflügel stellt einerseits eine rotierende Bewegung der wandernden Meßkammer dar und stellt andererseits aufgrund einer abwischenden Wirkung eine Reinigungseinrichtung dar. Diese Vorrichtung läßt sich dann nicht anwenden, wenn die Vorrichtung zum Entwässern als Zentrifuge ausgebildet ist, weil bei dieser die Hauptmischeinrichtung in der Zentrifuge integriert ist, weil die Großanlagen-Mischung von Schlamm und Flockungsmittel gemessen wird und weil in der Großanlage die Mischung von Schlamm und Flockungsmittel nicht zu Meßzwecken zur Verfügung steht.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, bei der die Steuerung der Flockungsmittelzugabe im Hinblick auf eine optimale Wirksamkeit der Vorrichtung zum Entwässern er­ folgt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammablauf der Meßkammer abschließbar ist, in der Meßkammer als Mischeinrichtung ein mittels eines Mischantriebs drehba­ rer Mischflügel vorgesehen ist und der Mischantrieb hinsichtlich der Mischwirkung des Mischflügels steuerbar ist, daß an die abschließbare Meß­ kammer eine vom Rechner gesteuerte Spülwasser-Zufuhreinrichtung ange­ schlossen ist und die Meßkammer nach Entleerung von wäßrigem Schlamm mit Spülwasser füllbar ist und daß das Meßgerät ein die Flockengröße erfassendes Gerät mit einer Vielzahl von Sensorelementen ist.

Die Erfindung besteht nicht nur in der bloßen Anwendung des an sich be­ kannten, die Flockengröße erfassenden Meßgerätes an der neben dem Hauptrohr vorgesehenen Meßkammer und im Hinblick auf eine optimale Wirksamkeit der Vorrichtung zum Entwässern, sondern insbesondere auch darin, daß die Mischwirkung des Mischflügels in der geschlossenen Meß­ kammer einstellbar ist. Es ist eine sogenannte Mischenergie reproduzierbar für den Mischantrieb in der geschlossenen Meßkammer einstellbar und es ist das Mischwirkungsergebnis auf die Hauptmischeinrichtung durch den Rech­ ner übertragbar. Da die Meßkammer nicht ständig durchströmt ist, muß sie mittels Spülwasser in Intervallen gereinigt werden, um verläßliche Meßer­ gebnisse zu gewährleisten. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Meßapparatur nicht nur hinsichtlich der Flockungsmittelzugabe, sondern auch hinsichtlich des Grades der Vermischung von Flockungsmittel und wäßrigem Schlamm gesteuert. Es werden vereinzelte Meßmengen nacheinander in der Meßkammer behandelt, d. h. das Mischen und das Messen erfolgen portionsweise; auf diese Weise lassen sich unter Anwendung des die Flockungsgröße erfassenden Meßgerätes der Meß­ apparatur Steuerdaten gewinnen, mit denen die Großanlage bei sich ändern­ der Zusammensetzung des wäßrigen Schlamms im Hinblick auf eine optimale Wirksamkeit der Vorrichtung zum Entwässern steuerbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Absperrbarkeit der vorrich­ tungsfesten, d. h. nicht wandernden Meßkammer am Schlammablauf vorge­ sehen, ist der Flügel ein als Mischeinrichtung vorgesehener Mischflügel, ist der Mischantrieb hinsichtlich der Mischwirkung des Mischflügels steuerbar und ist als Reinigungseinrichtung an der abschließbaren vorrichtungsfesten Meßkammer eine vom Rechner gesteuerte Spülwasser-Zufuhreinrichtung an­ geschlossen, mittels der die Meßkammer nach Entleerung vom wäßrigen Schlamm mit Spülwasser füllbar ist. Auf diese Weise ist die Steuerung der Flockungsmittelzugabe im Hinblick auf eine optimale Wirksamkeit der Vor­ richtung zum Entwässern unter Anwendung des die Flockengröße erfassen­ den Meßgerätes bei der Vorrichtung der eingangs genannten Art verwirklicht.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung zum Entwässern eine Kammerfilterpresse ist, von der die Hauptmischeinrichtung gesondert ist, und wenn eine Steuerung der Mischwirkung der Hauptmisch­ einrichtung von dem Rechner her vorgesehen ist. Die in der Mischwirkung steuerbare Hauptmischeinrichtung ist z. B. ein Pumpenaggregat, das den mit Flockungsmittel versetzten wäßrigen Schlamm zur Vorrichtung zum Entwässern fördert. Wesentlich ist nicht, daß die Hauptmischeinrichtung in Abhängigkeit von einer Größe steuerbar ist; wesentlich ist vielmehr, daß die Hauptmischeinrichtung in Abhängigkeit von dem Meßergebnis des die Flockengröße erfassenden Meßgerätes gesteuert wird.

Die Vorrichtung zum Entwässern ist von herkömmlicher Gestaltung. Im Rah­ men der Erfindung ist es besonders zweckmäßig und vorteilhaft, wenn die Vorrichtung zum Entwässern als Zentrifuge mit integrierter Hauptmischein­ richtung ausgebildet ist. Es läßt sich nämlich die Wirksamkeit einer Flockungsmittel-Zugabe in einer Zentrifuge kaum durch unmittelbare Mes­ sung in der Zentrifuge überwachen und steuern. Deshalb ist es angebracht, die Wirkung des zudosierten Flockungsmittels in der parallel geschalteten Meßapparatur zu messen und sodann als Prozeß-Führungsgröße auszuwer­ ten.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn die am Schlammablauf abschließbare Meßkammer eine Tiefe aufweist, die höchstens einhalbmal so groß ist wie die Breite und die Höhe der Meßkammer. Bei dieser Gestaltung der Meßkammer lassen sich der Mischflügel und das die Flockengröße erfas­ sende Meßgerät der Meßkammer verbessert zuordnen, so daß die für die Messung der in der Meßkammer befindlichen Mischung wichtigen Verhält­ nisse günstiger sind.

Die Meßapparatur läßt sich im Rahmen der Erfindung mit verschiedenen Betriebsweisen betreiben. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn für einen Meßvorgang die Schlamm-Meßmenge und die Flockungsmit­ tel-Meßmenge in die Meßkammer eingebracht werden, dann eine intensive Mischungsbewegung vorgesehen ist und dann bei schwacher Mischungs­ bewegung die Messung erfolgt und wenn anschließend an jeden Meßvorgang ein Spülvorgang vorgesehen ist, bei dem die Meßkammer mit Spülwasser vollgefüllt ist. Durch einen Spülvorgang pro Meßvorgang ist die Genauigkeit jedes Meßvorganges gleichbleibend hoch. Die Füllung der Meßkammer in Verbindung mit der Rotation des Mischflügels macht Wischeinrichtungen zur Reinigung der Meßkammer überflüssig. Die Schlamm-Flockungsmittel-Mi­ schung bewegt sich beim Messen im Wirkungsbereich des Meßgerätes, wo­ durch ein Absetzen von Flocken auf den Meßkammer-Boden vermieden ist und zugleich die Flockengebilde relativ langsam und gleichmäßig durch die Meßstrecke schweben können.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es weiterhin, wenn sich der Mischflügel über die gesamte Länge der zugeordneten Abmessung der Meß­ kammer erstreckt und das die Flockengröße erfassende Meßgerät der einen Hälfte der Länge des Mischflügels zugeordnet ist und/oder wenn der Misch­ flügel schraubenförmig gewendelt ist. Durch diese Gestaltungen wird eine flockenschonende Durchmischung des Meßkammer-Inhalts erreicht.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es noch, wenn der freie Abstand zwischen zwei einander gegenüberliegenden Durchsichtbereichen des Meß­ gerätes klein gegenüber der in dieser Richtung verlaufenden Tiefe der Meß­ kammer ist. Auf diese Weise ist die Meßkammer an das die Flockengröße er­ fassende Meßgerät verbessert angepaßt.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es sodann, wenn die Spülwasser- Zufuhreinrichtung rotierende Sprühdüsen aufweist. Dies ergibt eine verbes­ serte Reinigungswirkung durch Spülen.

Im Zusammenhang mit in Betrieb befindlichen Großanlagen zum Entwässern von wäßrigem Schlamm, die z. B. Kammerfilterpressen oder Zentrifugen auf­ weisen, läßt sich feststellen, daß das auf diesen Großanlagen beschäftigte Bedienungspersonal es mit dem Einsparen von teuerem Flockungsmittel nicht allzu genau nimmt. In der Praxis wird normalerweise die gesamte Flockungsmittel-Dosierung bei der Erstinbetriebnahme optimal einreguliert und bleibt dann mit den zu dieser Zeit gegebenen Schlamm-Kennwerten sich selbst überlassen. Niemand verwendet Zeit und Mühe darauf, eine Anpas­ sung an veränderte Kenngrößen des Schlammes vorzunehmen oder das op­ timale Reaktionsverhalten des Schlammes mit Flockungsmittel sowie zuge­ ordnetem Mischenergie-Anteil zu kontrollieren.

Damit diese Anpassung an die fortlaufend schwankende Schlamm-Beschaf­ fenheit weitgehend ohne Personal-Überwachung ablaufen kann, ist die hier beschriebene Dosier-/Misch-Automatik entwickelt worden. Beim Aufbau einer solchen rechnergestützten Reglerapparatur müssen mehrere Funk­ tionszusammenhänge beachtet werden.

Die Schlamm-Konditionierung mit Flockungsmittel - verbunden mit dem erforderlichen Mischenergie-Eintrag - muß grundsätzlich so wirklichkeitsge­ treu wie nur möglich vollzogen werden, um hieraus verbindliche Prozeßdaten ableiten zu können. Hierzu muß sozusagen eine "Verfahrenskopie" des Konditionierungs-Prozesses in einer Minianlage, d. h. in der Meßapparatur, nachgebildet werden und das Ergebnis bezüglich der Flocken-Beschaffenheit kontrolliert werden. Dieses Problem ist gelöst, indem man das die Flockengröße erfassende Meßgerät mit dem Flächen-Meßverfahren einsetzt und dieses dann direkt mit der Meßkammer mit ihren notwendigen Ventilen, Sensoren sowie einem drehzahlvariablen Rührwerk kombiniert. Unter Mischenergie ist hier diejenige Energie zu verstehen, die dem das Mischwerkzeug treibenden Mischantrieb zuzuführen ist.

In der Dosier-/Mischen-Meßapparatur wird im drucklosen Zustand, in kurzen einstellbaren Intervallen, fortlaufend im "simulierten Online"-Betrieb das Kon­ ditionier-Ergebnis mit dem Meßgerät ermittelt und dieses Ergebnis als Füh­ rungsgröße in dem angeschlossenen Prozeßrechner zu einem verwertbaren Dosierungs- oder Mischenergie-Vorgabesollwert für die entwässernde Groß­ anlage aufgearbeitet. Für das Meßgerät wird zu diesem Zweck zunächst eine gewünschte, zum Entwässern optimal geeignete Flockengröße als Sollwert voreingestellt, die von einer Optimierungs-Software durch schrittweises Hin­ zufügen bzw. Vermindern von Flockungsmittel-Anteilen dem "momentanen" Schlammzustand genau angepaßt wird.

Hierzu ist an das Meßgerät die abgeschlossene Dosieren-/Mischen-Meß­ kammer mit einem konstanten Meßvolumen von z. B. 2000 ml angebaut, in welcher zunächst über ein Magnetventil eine ausreichende Flockungsmittel- Grundmenge eindosiert wird. Ein eingebauter Füllstandmesser gestattet über sein Meßwert-Signal eine präzise Grundmengen-Zugabe von z. B. 200 ml = 10% Flockungsmittel-Gebrauchslösung. Sobald diese Flockungsmittel-Teil­ menge in die Meßkammer eingeflossen ist, schaltet sich ein eingebauter Mi­ scher-Motor mit einstellbarer Drehzahl bzw. Rührzeit ein, worauf nun der Rest der Meßkammer mit wäßrigem Schlamm über ein Füllen-Magnetventil bis zum Maximal-Grenzwert von z. B. 2000 ml vollgefüllt und zugleich gründ­ lich durchmischt wird. Es ist auch möglich, in die Meßkammer zuerst den Schlamm und dann nachfolgend das Flockungsmittel einzugeben.

Erst nachdem in der Meßapparatur eine voreingestellte Mischen-Rührzeit ab­ gelaufen ist, wird jetzt das Meßgerät aktiv, um die nunmehr im konditionier­ ten Schlamm gebildete Flockengröße in der Meßkammer optisch zu erfassen und zu bewerten. Die Mischeinrichtung schaltet hierbei auf eine langsame Drehzahl um, damit die gebildeten Flocken nicht zerschlagen werden und die optische Meßstrecke in nur geringer Geschwindigkeit zum Ausmessen durch­ strömen. Diese kurze Meßperiode wird über die eingestellte Zeit schließlich abgebrochen, und das Ergebnis im Prozeßrechner als mittlerer Flocken­ größen-Meßwert abgespeichert. Der erste Meßzyklus ist hiermit abgeschlos­ sen, worauf sich über das Leeren-Magnetventil das nun nicht mehr benötigte Schlamm-Gemisch in das Kanalnetz entleert. Hierauf erfolgt ein automati­ sches Spülen der Meßkammer mit den sich auf der Rührerwelle befindlichen Spritzdüsen. Schlammrückstände in der Meßkammer und an der Meßstrecke werden auf diese Weise sicher ausgeschwemmt, damit die darauffolgende Messung mit absolut gleichen Bedingungen erneut starten kann.

Der anschließende zweite sowie alle folgenden Meß-Zyklen werden bezüglich der Flockungsmittel-Zugabemenge und des Mischenergie-Eintrages entschei­ dend jeweils vom vorhergehenden Flockengrößen-Meßwert beeinflußt; ist die Flocke derzeit noch zu klein, wird die Flockungsmittel-Zugabe um einen ge­ ringen einstellbaren Betrag erhöht, ist sie bereits größer als gewünscht, wird diese Menge um denselben Betrag wieder zurückgenommen. In mehreren kleinen Einzelschritten wird auf diese Art vollautomatisch - auf die voreinge­ stellte Flockengröße hin - die Dosierzugabe optimiert und als prozentuale Zugabemenge vom Rechner ermittelt. Zwischen diesen beiden Werten kann man eine schmale sogenannte "Totzone" einfügen, in der keinerlei Aktivitä­ ten des Dosierreglers erfolgen, weil die Flockengröße in diesem Falle nahezu konstant ist. Parallel hierzu werden auch die Drehzahl und die Einschaltzeit der Mischeinrichtung verändert, um den Mischenergie-Eintrag anzupassen.

Dieser in der Meßapparatur ausgeregelte Ideal-Zustand wird nun als Füh­ rungsgröße für die angeschlossene Großanlage herangezogen. Mit Hilfe von Durchfluß-Meßgeräten für Schlamm und Flockungsmittel innerhalb dieser Großanlage wird bezugnehmend auf die Meßapparatur eine "Dosier-Kopie" vom Prozeßrechner erstellt, die sich genauso nach den Zugabemengen orientiert, die zum Erreichen der optimalen Flockengröße erforderlich waren. Bezugnehmend auf diese Leitgröße folgt nun die Großanlagen-Dosierpumpe fortlaufend den Ereignissen in der Meßapparatur, um eine Flockengröße kon­ stant zu halten, aus der wiederum das Gesamt-Entwässerungsergebnis be­ stimmt wird. Die in der Großanlage eingebaute Hauptmischeinrichtung wird ebenso - analog zum kleinen Mischersystem - mit Zunahme der Schlamm- Durchflußmenge drehzahlproportional herauf- bzw. heruntergefahren. Ein­ stellbare Grenzwerte für diese Hauptmischeinrichtung schützen außerdem noch das Schlamm-/Flockungsmittel-Gemisch vor einem Zerschlagen der ge­ bildeten Flockenstrukturen.

Mit dieser Flockungsmittel/Mischenergie-Optimiernng kann man durch das Messen und Berechnen eines zentralen Dosiermengen- und Hauptmischein­ richtung-Leitwertes mehrere parallele Entwässerungs-Maschinen bzw. Vor­ richtungen zum Entwässern - sofern sie aus gleichem Schlamm- und Flockungsmittel-Tank gespeist werden - unabhängig von ihrer momentanen Beschickungsleistung betreiben und vollautomatisch an der unteren Dosier­ zugabe-Grenze fahren. Weiterhin ist es möglich, bevor man die Vorrichtung zum Entwässern zur Flockungsmittel-Optimierung einsetzt, zuvor automa­ tisch ohne Personalaufwand mit der Meßapparatur diese Versuche in klein­ sten Mengen auszuführen, damit keine Probleme mit der Entsorgung mißlun­ gener Entwässerungs-Chargen aus Großversuchen entstehen.

Eine sehr wichtige Verbesserung der Erfindung stellt der Spareffekt durch die vollautomatische Mengenoptimierung der Flockungsmittel- und der Misch­ energie-Zugabe dar. Bei dieser Vorrichtung wird auch die entscheidende Zugabe an Mischenergie mit errechnet und als Analogwert zum Drehzahlre­ geln der Mischpumpe bzw. der Hauptmischeinrichtung ausgegeben. Für Kammerfilterpressen, Zentrifugen und Siebbandpressen kann man durch die kurzzeitige fortlaufende Erfassung der Konditionier-Resultate in Form des Flockenbildes stets die geringstmögliche Verbrauchsmenge im Filterprozeß fahren, ohne Bedienungspersonal mit lästigen und oftmals fehlerhaften Do­ sierungs-Einstellungen zu belasten. Solange man sich ständig an dieser voll­ automatisch geregelten Minimalzugabe-Grenze bewegt, können konstant zwischen 10-20% Kosten-Einsparungen an Flockungsmittel erzielt werden.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darge­ stellt und zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung der Flockungsmittelzugabe zu einem wäßrigen Schlamm,

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Meßapparatur der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 die Meßapparatur gemäß Fig. 2 in einer anderen Sichtweise und mit weiteren Einzelheiten.

Zu der Vorrichtung gemäß Zeichnung gehören gemäß Fig. 1 eine Großanlage 1 und eine Meßapparatur 2. Die Großanlage 1 umfaßt einen Vorratsbehälter 3 für wäßrigen Schlamm, der über ein Hauptrohr 4 an einer Einrichtung 5 zum Zudosieren von Flockungsmittel vorbei zu einer Hauptmischeinrichtung 6 und von dort zu einer Vorrichtung 7 zum Entwässern strömt. Die Meßapparatur 2 umfaßt einen Rechner 8, der über Steuerleitungen 11 die Einrichtung 5 zum Zudosieren und die Hauptmischeinrichtung 6 steuert. Die Meßapparatur 2 ist mit einem Schlammzulauf 9 versehen, der mit dem Vorratsbehälter 3 in Verbindung steht, indem er vor der Einrichtung zum Zudosieren an das Hauptrohr 4 angeschlossen ist. Die Meßapparatur 2 weist einen Schlammablauf 10 auf, der in eine nicht gezeigte Kanalisation führt. Die Meßapparatur 2 ist auch mit einer Spülwasser-Zufuhr 12 versehen, die zu einer nicht näher gezeigten Spülwasser-Zufuhreinrichtung gehört.

Gemäß Fig. 2 ist die Meßapparatur 2 über die Steuerleitungen 11, den Schlammzulauf 9, den Schlammablauf 10 und die Spülwasser-Zufuhr 12 mit Einrichtungen verbunden, die außerhalb der Meßapparatur liegen. Die Meß­ apparatur 2 bildet eine Meßkammer 13, an welcher der Schlammzulauf 9, der Schlammablauf 10 und die Spülwasser-Zufuhr 12 jeweils über ein steu­ erbares Ventil 14 anschließen. An die Meßkammer 13 schließt weiterhin über ein steuerbares Ventil 14 ein Flockungsmittel-Zulauf 15 an, der an einen Vorratstank 16 für Flockungsmittel angeschlossen ist. Der Vorratstank 16 für Flockungsmittel, der Flockungsmittel-Zulauf 15 und das dazugehörige steuerbare Ventil 14 bilden eine Zugabeeinrichtung für eine Meßmenge an Flockungsmittel. Die steuerbaren Ventile 14 sind über Steuerleitungen 17 an den Rechner angeschlossen.

In der Meßkammer 13 ist ein Mischflügel 18 drehbar gelagert, der von einem Drehantrieb 19 her antreibbar ist, der als Elektromotor ausgebildet ist und über eine Steuerleitung 20 an den Rechner 8 angeschlossen ist. Der Misch­ flügel hat mit den Wandungen der Meßkammer keine wischende Berührung und weist von den Meßkammer-Wandungen den deutlichen Abstand auf, der im Hinblick auf die Mischwirkung nötig ist. Die Meßkammer 13 ist an zwei einander gegenüberliegenden Wandungen mit je einem Durchsichtbereich 21 versehen, von denen in Fig. 2 nur einer gezeigt ist. Die beiden Durchsichtbe­ reiche 21 gehören zu einem in Fig. 2 nicht näher gezeigten, die Flockengröße erfassenden Meßgerät, das über eine Steuerleitung 22 an den Rechner 8 angeschlossen ist. Der Mischflügel 18 weist seitlichen Abstand von dem Paar von Durchsichtbereichen 21 auf. Die Vorrichtung arbeitet ohne Über­ druck in der Meßkammer 13. Die Meßkammer 13 ist von rechteckigen Ab­ messungen; die rechtwinkelig zur Zeichenebene von Fig. 2 gesehene Tiefe der Meßkammer 13 ist beachtlich kleiner als die Breite und Höhe der Meß­ kammer, die in der Zeichenebene von Fig. 2 verlaufen.

Gemäß Fig. 3 ist die Mischkammer 13 von einem rechteckigen Gehäuse 23 gebildet und sind der Schlämmzulauf 9, der Flockungsmittelzulauf 15 und der Schlammablauf 10 an einer der beiden großen Wandungen des Gehäuses 23 angebracht. Das Gehäuse 23 weist an dieser großen Wandung am oberen Ende auch einen Überlauf 24 auf, der im Falle einer nicht ordnungsgemäßen Fehlfunktion wirksam wird. Die Spülwasser-Zufuhr 12 ist an die obere schmale Wandung des Gehäuses 23 angeschlossen. Das Spülwasser strömt von dort in eine hohle Welle 25, die in den beiden schmalen Wandungen des Gehäuses 23 dichtend gelagert ist, nur einen Mischflügel 18 trägt und über die Länge mit als Sprühdüsen ausgebildeten Austrittsöffnungen 26 für das Spülwasser versehen ist.

Gemäß Fig. 3 ist ein die Flockengröße erfassendes Meßgerät 27 vorgesehen, das die zwei einander gegenüberliegenden Durchsichtbereiche 21 aufweist, die jeweils von einem Durchbruch in der Wandung des Gehäuses 23 und einem durchsichtigen Block 28 gebildet ist, der den Durchbruch abdeckt. Die beiden durchsichtigen Blöcke 28 haben in einem Flocken-Meßbereich einen relativ geringen Abstand voneinander, der für den Durchtritt der Mischung von wäßrigem Schlamm und Flockungsmittel frei ist. Dem einen Durchsicht­ bereich 21 ist ein Lichtsender 29 zugeordnet, der an den Rechner 8 ange­ schlossen ist. Dem anderen Durchsichtbereich ist ein Empfänger 30 zugeord­ net, der eine Linsenoptik 31 und einen CCD-Sensor 32 aufweist, der über die Steuerleitung 22 den Rechner 8 speist. Der CCD-Sensor ist je nach Anord­ nung seiner einzelnen Sensorelemente ein Zeilensensor oder ein Flächensen­ sor. Bei dem hier vorliegenden Zeilensensor wird der maximale Flocken­ durchmesser der die Linie langsam passierenden Flocke bestimmt, die ver­ schieden viele Sensorelemente überdeckt.

Die Bemessung und Steuerung der Mengen an flüssigem Schlamm und Flockungsmittel, die pro Meßvorgang in die Meßkammer 13 einzufüllen sind, erfolgen mittels eines Füllstandmessers 33, der im vorliegenden Fall als Drucksensor ausgebildet ist. Der Füllstandmesser 33 ist am unteren Ende der Meßkammer 13 angeordnet, nimmt den jeweiligen Füllstand an einer Druckmembran 34 als Flüssigkeitsdruck wahr und meldet den jeweiligen Füllstand über eine Steuerleitung 35 an den Rechner 8. Gemäß Fig. 3 führen zum Rechner 8 eine Steuerleitung 36 für die gemessene Durchlaufmenge an Schlamm in der Großanlage und eine Steuerleitung 37 für die gemessene Menge an zugegebenem Flockungsmittel und führen weg vom Rechner eine Steuerleitung 38 für einen Startbefehl an die Vorrichtung und eine Steuerlei­ tung 39 für die Flockungsmittelmenge, die zugegeben werden soll.

Claims (9)

1. Vorrichtung zur Steuerung der Flockungsmittelzugabe zu einem wäß­ rigen Schlamm,
bei der der wäßrige Schlamm von einem Vorratsbehälter einer Großan­ lage durch ein Hauptrohr zu einer steuerbaren Einrichtung zum Zudosie­ ren des Flockungsmittels, dann zu einer Hauptmischeinrichtung und da­ nach zu einer Vorrichtung zum Entwässern strömt,
bei der eine Meßapparatur über einen Schlammzulauf mit dem Vorrats­ behälter zur Aufnahme einer Schlamm-Meßmenge in einer vorrichtungs­ festen Meßkammer verbunden ist, mit einer Zugabeeinrichtung für eine Meßmenge an Flockungsmittel versehen ist und einen Schlammablauf für die Mischung von Schlamm-Meßmenge und Flockungsmittel-Meß­ menge aufweist, und
bei der die Meßapparatur ein die Meßkammer durchstrahlendes Meßge­ rät und einen damit sowie mit der Zugabeeinrichtung verbundenen Rechner aufweist, der an die Einrichtung zum Zudosieren des Flockungsmittels steuernd angeschlossen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlammablauf (10) der Meßkammer (13) abschließbar (14) ist, in der Meßkammer (13) als Mischeinrichtung ein mittels eines Mischan­ triebs (19) drehbarer Mischflügel (18) vorgesehen ist und der Mischan­ trieb (19) hinsichtlich der Mischwirkung des Mischflügels steuerbar (20) ist,
daß an die abschließbare Meßkammer (13) eine vom Rechner (8) ge­ steuerte Spülwasser-Zufuhreinrichtung (12, 26) angeschlossen ist und die Meßkammer nach Entleerung vom wäßrigen Schlamm mit Spül­ wasser füllbar ist und
daß das Meßgerät ein die Flockengröße erfassendes Gerät (30) mit einer Vielzahl von Sensorelementen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich­ tung (7) zum Entwässern eine Kammerfilterpresse ist, von der die Hauptmischeinrichtung gesondert ist, und daß eine Steuerung (11) der Mischwirkung der Hauptmischeinrichtung (6) von dem Rechner (8) her vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrich­ tung (7) zum Entwässern als Zentrifuge mit integrierter Hauptmischein­ richtung (6) ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die am Schlammablauf (10) abschließbare (14) Meßkammer (13) eine Tiefe aufweist, die höchstens einhalbmal so groß ist wie die Breite und die Höhe der Meßkammer.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für einen Meßvorgang die Schlamm-Meßmenge und die Flockungsmittel-Meßmenge in die Meßkammer (13) eingebracht werden, dann eine intensive Mischungsbewegung vorgesehen ist und dann bei schwacher Mischungsbewegung die Messung erfolgt und daß anschließend an jeden Meßvorgang ein Spülvorgang vorgesehen ist, bei dem die Meßkammer mit Spülwasser vollgefüllt ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Mischflügel (18) über die gesamte Länge der zugeordneten Abmessung der Meßkammer (13) erstreckt und das die Flockengröße erfassende Meßgerät (30) der einen Hälfte der Länge des Mischflügels (18) zugeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischflügel (18) schraubenförmig gewendelt ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der freie Abstand zwischen zwei einander gegen­ überliegenden Durchsichtbereichen (21) des Meßgerätes (30) klein ge­ genüber der in dieser Richtung verlaufenden Tiefe der Meßkammer (13) ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Spülwasser-Zufuhreinrichtung (12, 26) rotierende Sprühdüsen aufweist.