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Technisches
Feld
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schneckenpresse zur
Durchführung
einer Filterung und Entwässerung,
indem bewirkt wird, dass sich eine äußere Röhre in einer Verdichtungszone
dreht, und insbesondere auf eine Schneckenpresse, die geeignet ist,
eine Siebverstopfung, selbst bei einem Schlamm mit niedriger Konzentration,
der eine höhere
Wasser-Fracht als eine Festbestandteil-Fracht aufweist, zu vermeiden.
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Stand der
Technik
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In
der Vergangenheit wurde einem organischen Schlamm aus Abwasser,
Exkrementen oder Abwasser einer Verarbeitung von Speiseprodukten
ein Hochpolymer-Koagulans hinzugefügt, um eine Flockbildung zu bewirken.
Für organischen
Schlamm mit einer niedrigen Konzentrationen wurde das Anwendungsverfahren
eines Zentrifugalverdichters oder eines Floationsverdichters zum
Zusammenpressen und zur Durchführung
des Filterns und der Entwässerung
eingesetzt, wobei diese Verdichtungsgeräte die Schlamm-Konzentration,
z. B. von 1% bis 4–5%,
erhöhen,
und der Schlamm dieser Konzentration durch eine Schneckenpresse
gefiltert und entwässert
wird. Diese Geräte
besitzen alle eine große
Aufstellungsfläche
und führen
zu hohen Kosten bei der Antriebsleistung und dem Hochpolymer-Koagulans,
wobei es zudem mühsam
ist, sie zu warten und zu steuern/zu regeln. Obwohl es kein Verdichtungsgerät ist, ist
eine Schneckenpresse als Gerät
zum Filtern und Entwässern
aus der japanischen Patentanmeldung Nr. 3-78123 bekannt, bei der
eine Filterröhre
in ihrer Mitte in eine Schlamm-Einlassseite und eine Abführungsseite unterteilt
ist, wobei sie an der Schlamm-Einlassseite eine reduzierte Steigung
für eine
Schneckenschaufel aufweist, und die Filterröhre an der Schlamm-Einlassseite
mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als die Drehgeschwindigkeit
einer Förderschnecke
gedreht wird, um dadurch den Schlamm zu filtern und zu entwässern, indem
eine Hochdruckflüssigkeit
von außen
in die Röhre eingespritzt
wird, um dadurch eine verkrustete Schicht zu reinigen, die an winzigen Öffnungen
in der Röhre haftet,
sodass ein kontinuierlicher Filter- und Entwässerungseffekt aufrechterhalten
wird.
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Weil
die Konzentration des Schlammes an der Schlamm-Einlassseite der Schneckenpresse niedrig ist,
ist an einem Sieb der äußeren Röhre in der
Verdichtungszone die Wasser-Fracht
größer als
die Festbestandteil-Fracht, wodurch es notwendig ist, eine große Menge
an Wasser am Sieb der äußeren Röhre abzuführen. Die
Schneckenpresse arbeitet bei einer niedrigen Drehzahl und bei einer
kleinen Schneckenpresse mit einer äußeren Röhre mit einem Durchmesser von
200 mm beträgt
die Drehgeschwindigkeit 1 U/min bis 1,5 U/min, und bei einer Schneckenpresse
mit einer äußeren Röhre mit
einem Durchmesser von 800 mm beträgt die Drehgeschwindigkeit
0,03 U/min bis 0,14 U/min. In derzeit verwendeten Schneckenpressen
beträgt
die Drehgeschwindigkeit der Schneckenpressen mit großem Durchmesser
1/30 bis 1/10 von der der Schneckenpresse mit einem kleinen Durchmesser
und die Effektivität
des Abstreifens der inneren Umfangsfläche der äußeren Röhre durch die Schneckenschaufel
beträgt
nicht mehr als 1/10 der einer Schneckenpresse mit kleinem Durchmesser,
um ein Verstopfen in einer Schneckenpresse mit großem Durchmesser
zu verhindern.
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Durch
das Hochpolymer-Koagulans wird insbesondere ein dünner Hochpolymer-Film
gebildet und in der Verdichtungszone neigen Rückstände dazu, am Sieb haften zu
bleiben, um dadurch eine Verstopfung zu verursachen, obwohl bei
einer Schneckenpresse, bei der die Filter- und Entwässerungsröhre an der Schlamm-Einlassseite gewaltsam
gedreht wird, der Effekt zur Verhinderung einer Siebverstopfung
durch kontinuierliches Einspritzen von Reinigungswasser erreicht
wird, wenn die äußere Röhre gedreht
wird. Jedoch tritt das eingespritzte Wasser durch winzige Öffnungen
im Sieb hindurch und gelangt in die äußere Röhre, um dadurch den konzentrierten
Schlamm zu verdünnen,
wodurch eine Halbierung des Wirkungsgrades bei der Konzentration
des Schlammes riskiert wird. Weil die Reinigung kontinuierlich durchgeführt wird,
wird zudem eine große
Menge an Reinigungswasser benötigt.
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JP-08
057692 offenbart eine Schneckenpresse mit einer Serie von Abstreifern,
die in Gleitkontakt mit einer Innenfläche des Siebs kommen. Es bestehen
keine Abstände
zwischen den Schneckenschaufeln und der Innenfläche des Siebs, sodass ein verstopfender
Kuchen in den Maschen des Siebs durch Pressen entfernt wird, sodass
die Verstopfung verhindert wird und eine effiziente Filterung und
Entwässerung
ausgeführt werden
kann.
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US-5
526 740 offenbart eine Multi-Schneckenpresse, die eine Mehrzahl
von befestigten Filterzylindern und eine Mehrzahl von sich drehenden
Filterzylindern umfasst, die mit den befestigten Filterzylindern
verbunden sind. Eine Mehrzahl von konischen Schnecken befindet sich
in den befestigten und sich drehenden Filterzylindern. Die Schnecken
und die sich drehenden Filterzylinder werden von einem einzigen
Motor angetrieben. Andere Schraubenpressen zur Entwässerung
von Rohstoffen sind aus den Dokumenten EP-A-0 549 092 und US-A-4
997 578 bekannt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Dementsprechend
ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schneckenpresse
bereitzustellen, die den Stand der Technik zur Filterung und Entwässerung
anwendet, indem bewirkt wird, dass eine Filterröhre sich am Schlamm-Einlassende
der Schneckenpresse, mit der Schlamm-Einlassseite der Filterröhre dreht,
die als Verdichtungszone dient, um eine Verstopfung eines Siebs
der äußeren Röhre zu verhindern
und eine Verdichtung, Filterung und Entwässerung selbst eines organischen
Schlammes zu ermöglichen,
der durch ein Hochpolymer-Koagulans geronnen wurde und der eine
niedrige Konzentration aufweist.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Schneckenpresse mit den Merkmalen des Anspruchs
1 gelöst.
Die Unteransprüche
enthalten bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung.
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Eine
Schneckenpresse gemäß der vorliegenden
Erfindung weist eine angeschlossene äußere Röhre auf, die eine unabhängig drehbare
vordere Röhre,
bestehend aus einem vorderen röhrenförmigen Rahmen und
einem vorderen Sieb, aufweist, das entlang einen Umfang des vorderen
röhrenförmigen Rahmens
gespannt ist, und eine unabhängig
drehbare hintere Röhre,
bestehend aus einem hinteren röhrenförmigen Rahmen,
der relativ drehbar mit dem vorderen röhrenförmigen Rahmen verbunden ist,
und ein hinteres Sieb auf, das entlang eines Umfangs des hinteren
röhrenförmigen Rahmens
gespannt ist. Eine einzelne in der angeschlossenen äußeren Röhre koaxial
angeordnete Förderschnecke
weist eine vordere Zone, die als Abstand zwischen einem vorderen
Bereich der Förderschnecke
und der vorderen Röhre
definiert ist, und eine hintere Zone auf, die als Abstand zwischen
einem hinteren Bereich der Förderschnecke
und der hinteren Röhre
definiert ist. Die einzelne Förderschnecke
weist eine unabhängig
drehbare Schneckenwelle, bestehend aus einem vorderen Bereich mit
einem darin ausgebildeten Zuführungsweg,
um Schlamm einer stromaufwärtsseitigen Region
der vorderen Zone zuzuführen
und einen hinteren Bereich auf, der mit der hinteren Röhre zusammenwirkt,
um eine Auslassöffnung
zu definieren, um entwässerten
Schlamm von einer stromaufwärtsseitigen
Region der hinteren Zone abzuleiten, eine Schneckenschaufel auf,
die auf den vorderen und hinteren Bereichen der Schneckenwelle gewunden
ist und damit einstückig
drehbar ist, um längs
davon Schlamm zu fördern,
und einen Schlamm-Abstreifer auf, der auf einem Umfang der Schneckenschaufel
befestigt ist, um Schlamm von den vorderen und hinteren Sieben abzustreifen.
Die äußere Röhre und
die Förderschnecke
sind zum gegenseitigen Zusammenwirken konfiguriert, um die vordere
Zone für
eine flüssige
Abfuhr mit einer geeigneten Form für zugeführten, zu filternden Schlamm
zu versehen, der darin verdichtet wird, wenn die vordere Röhre relativ zur
Förderschnecke
gedreht wird, und die hintere Zone für eine zusätzliche flüssige Abfuhr mit einer geeigneten
Form für
zugeführten,
zu filternden Schlamm zu versehen, der darin verdichtet wird, wenn
die hintere Röhre relativ
zur Förderschnecke
gedreht wird.
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Durch
Ausbildung der Schlamm-Zuführungsöffnung in
der Schneckenwelle wird Schlamm zugeführt, ohne von der Drehung der
Schneckenschaufel beeinflusst zu werden, ohne ein Flock, das durch
einen Gerinnungsprozess eines aufgebrochenen Koagulans gebildet
wird, und ohne einen Verlust der Entwässerungsfähigkeit.
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Weil
die Filterflüssigkeit
von der äußeren Röhre separiert
wird und eine Kuchenschicht, die in den winzigen Öffnungen
des Siebs gefangen ist, kontinuierlich vom Abstreifer abgestreift
wird, wird ein Verstopfen des Siebs über die gesamte Region, von
der stromaufwärtsseitigen
Region bis zur stromabwärtsseitigen
Region der Verdichtungszone, verhindert, sodass es selbst im Falle
eines Schlammes mit niedriger Konzentration mit einer hohen Wasser-Fracht
möglich
ist, eine große
Menge von gefilterter Flüssigkeit
vom Sieb der äußeren Röhre der
Verdichtungszone, ohne deren Verstopfung, abzuführen.
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Die
Schneckenschaufel, die sich um die Schneckenwelle windet, weist
eine Steigung in der Verdichtungszone auf, die geringer als die
Schneckenschaufel-Steigung in der Filter- und Entwässerungszone
ist, und wenn die äußere Röhre zum
Drehen gebracht wird, sodass ein Gleichgewicht bei der Zuführung des
Schlammes von der Verdichtungszone bis zu der Filter- und Entwässerungszone
aufrechterhalten bleibt, erhöht
sich die Anzahl der Gleitkontakte der Abstreifer mit der Schnecke,
wobei gefilterte Flüssigkeit,
die vom Sieb getrennt wird, was ein Verstopfen verhindert, eine
Bewegung von Schlamm mit hoher Konzentration zur Filter- und Entwässerungszone
ermöglicht,
um dadurch die Schlamm-Verarbeitungskapazität zu erhöhen.
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Wenn
eine Schneckenschaufel mit einer einfachen Steigung um die Schneckenwelle
gewunden ist und eine Schneckenschaufel in der Verdichtungszone
mehrfach um die Schneckenwelle gewunden ist, erhöht sich die Anzahl der Abstreifer-Kontakte
mit dem Sieb im Verhältnis
zur Anzahl der Schneckenschaufeln, wodurch die Sieboberfläche wiederhergestellt
wird.
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Wenn
die äußere Röhre der
Verdichtungszone veranlasst wird, sich in einer zur Schneckenwelle
entgegen gesetzten Richtung zu drehen, wird die relative Drehgeschwindigkeit
der Verdichtungszone bezüglich der
Schneckenwellen-Drehgeschwindigkeit
erhöht,
wodurch sich die Anzahl der Gleitkontakte der an der Schneckenschaufel
vorgesehenen Abstreifer mit dem äußeren Röhrensieb
erhöht,
um so ein Verstopfen des Siebs zu verhindern.
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Wenn
Schneckenschaufeln mehrfach um die Schneckenwelle der Verdichtungszone
gewunden sind, werden die äußere Röhre der
Verdichtungszone und die Schneckenwelle veranlasst, sich in ein
und dieselbe Richtung zu drehen, und die relative Drehgeschwindigkeit
bezüglich
der Schneckenwelle der äußeren Röhre der
Verdichtungszone wird höher
als die Drehgeschwindigkeit der Schneckenwelle, wodurch der Schlamm
bewegt wird, während
er durch die Wirkung der Drehung der äußeren Röhre und des Einschubdrucks
verdichtet wird, und sich die Anzahl der Gleitkontakte der Abstreifer
mit dem Sieb erhöht.
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Dadurch,
dass eine Mehrzahl von Sieben in der äußeren Röhre in der Filter- und Entwässerungszone und
eine schrittweise Reduzierung der Größe der winzigen Öffnungen
im Sieb, das sich auf der Verdichtungszone spannt, und im Sieb der
Entwässerungszone,
das vom stromaufwärts
liegenden Bereich zum stromabwärts
liegenden Bereich verläuft,
vorgesehen ist, wird nur die gefilterte Flüssigkeit abgeführt, da
sich der auf dem Schlamm anliegende Druck erhöht, ohne dass der Schlamm aus
den winzigen Öffnungen
ausströmt,
wodurch die Fähigkeit
verbessert wird, den Kuchen zu entfernen.
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Wenn
die äußere Röhre in der
Verdichtungszone und der Filter- und
Entwässerungszone
zylindrisch ausgebildet ist, wobei eine Schneckenwelle mit einem
sich vom stromaufwärts
liegenden Bereich zum stromabwärts
liegenden Bereich auf konische Weise vergrößernden Durchmesser darin vorgesehen
ist, oder wenn bewirkt wird, dass sich der Durchmesser der äußeren Röhre in der
Verdichtungszone und der Filter- und Entwässerungszone, vom stromaufwärts liegenden
Bereich zum stromabwärts
liegenden Bereich verlaufend, reduziert, wobei eine Schneckenwelle
in dieser äußeren Röhre vorgesehen
ist, wird der Abstand zwischen der äußeren Röhre und der Schneckenwelle
in Richtung des Kuchen-Ausstoßes
relativ reduziert, sodass der Schlamm, aus dem gefiltertes Wasser
in der Verdichtungszone getrennt wurde, in der äußeren Röhre in der Filter- und Entwässerungszone schrittweise
entwässert
wird, um dadurch ein hohes Maß der
Entwässerung von
Festbestandteilen zu ermöglichen.
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Wenn
die äußere Röhre in der
Verdichtungszone und der Filter- und
Entwässerungszone
zylindrisch ausgebildet ist, und eine zylindrische Schnecke der
Verdichtungszone und eine Schneckenwelle der Filter- und Entwässerungszone
mit einem konischen Durchmesser, der sich vom stromaufwärts liegenden
Bereich zum stromabwärts
liegenden Bereich vergrößert, innerhalb
der äußeren Röhre verbunden
werden, wird die Filter-Oberfläche der
Verdichtungszone erhöht,
um dadurch eine Eignung für
Schlamm mit einer geringen Konzentration zu erreichen.
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Wenn
die äußere Röhre in der
Verdichtungszone und in der Filter- und Entwässerungszone zylindrisch ausgebildet
ist und eine darin vorgesehene Schneckenwelle koaxial zur äußeren Röhre vorgesehen
ist, ist auch eine Verwendung als Eindicker, mit einer vergrößerten Verarbeitungskapazität und reduzierten
Fertigungskosten, möglich.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnung
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1 ist
eine vertikale, teilweise ausgeschnittene Seitenansicht einer Schneckenpresse
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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2 ist
eine vertikale, teilweise ausgeschnittene Seitenansicht, die den
Hauptteil einer Schneckenpresse gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt.
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3 ist
ein vertikaler Querschnitt einer äußeren Röhre, auf die in der vorliegenden
Erfindung ein Sieb gespannt ist.
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4 ist
eine vertikale teilweise ausgeschnittene Seitenansicht eines in
der vorliegenden Erfindung auf eine Schaufelwelle montierten Abstreifers.
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5 ist
eine vereinfachte Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform
einer Schneckenwelle, um die in der vorliegenden Erfindung eine
Schneckenschaufel gewunden ist.
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6 ist
eine vereinfachte Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform
einer Schneckenwelle in der vorliegenden Erfindung.
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7 ist
eine vereinfachte Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform
einer Schneckenwelle in der vorliegenden Erfindung.
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Beste Ausführungsform
der Erfindung
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Wenn
durch Anwendung der oben genannten Anordnung in der vorliegenden
Erfindung organischer Schlamm, wie z. B. Abwasser, das durch den
Zusatz darin geronnen wurde, einer Zuführungsröhre der Schneckenpresse unter
Druck zugeführt
wird, wird der Schlamm vom Zuführungsweg
der Schneckenwelle am Anlaufende der äußeren Röhre zwischen die Schneckenschaufel
in der Verdichtungszone zugeführt,
sodass ein weicher Flock im Schlamm in die äußere Röhre strömt, ohne durch die Schaufelwelle
beeinträchtigt
oder aufgebrochen zu werden.
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Der
der Verdichtungszone zugeführte
Schlamm wird durch den Ausstoß der
vom Sieb der äußeren Röhre daraus
gefilterten Flüssigkeit
verdichtet. Obwohl sich eine Kuchenschicht auf der Oberfläche des
Siebs durch das Auffangen von Festbestandteilen auf dem Sieb der äußeren Röhre bildet,
weil sich die Anzahl erhöht,
wie oft der Abstreifer in Gleitkontakt mit dem Sieb kommt, wird
zur gleichen Zeit die auf der Sieboberfläche abgelagerte Kuchenschicht
abgestreift, um dadurch die Filteroberfläche zu erneuern, sodass eine
große Menge
an gefilterter Flüssigkeit
vom Sieb der äußeren Röhre in die
Verdichtungszone abgeschieden wird. Weil der Abstreifer bewirkt,
eine Sieb-Verstopfung im voraus zu verhindern, da die Schneckenschaufel
den Schlamm bewegt, ist es möglich,
selbst niedrig konzentrierten Schlamm mit einer großen Wasser-Fracht
zu verdichten.
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Als
Nächstes
wird der konzentrierte Schlamm zur Filter- und Entwässerungszone
bewegt, ein Druck durch die Schneckenschaufel im hinteren Teil auf
den Schlamm ausgeübt,
während
mehr gefilterte Flüssigkeit vom
Sieb der äußeren Röhre abgelassen
wird, um das Filtern und Entwässern
durchzuführen,
und die Abfuhr eines entwässerten
Kuchens aus einer Abflussöffnung
der Schneckenpresse zu ermöglichen.
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Die
vorliegende Erfindung konzentriert den von der Verdichtungszone
zur Filter- und Entwässerungszone
zugeführten
Schlamm mit verbessertem Wirkungsgrad und erhöht die Menge des von der Filter-
und Entwässerungszone
zugeführten
konzentrierten Schlamms, wodurch die Kuchen-Verarbeitungskapazität der Schneckenpresse erhöht wird.
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Mit
Bezug auf die anliegende Zeichnung, die eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt, ist 1 eine teilweise
ausgeschnittene Seitenansicht einer Schneckenpresse, bei der eine
Schneckenpresse 1 durch zwei Rahmen 2 und 3 an
der Vorder- und Hinterseite gelagert ist, wobei eine Schneckenwelle 7,
um die eine Schneckenschaufel 6 (die Kombination der Schneckenwelle 7 und
der Schneckenschaufel 6 bilden eine Förderschnecke) gewunden ist,
innerhalb einer äußeren Röhre 5 angeordnet
ist, die ein Sieb 4 aufweist, das um einen Umfangsteil
davon herum vorgesehen ist.
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2 ist
eine vertikale Querschnittsansicht des Hauptteils der Schneckenpresse 1,
bei der die zylindrische äußere Röhre 5 in
eine äußere Röhre 5a der
Verdichtungszone an der vorderen Hälfte und eine äußere Röhre 5b der
Filter- und Entwässerungszone
an der hinteren Hälfte
unterteilt ist, wobei ein Lager 8 zwischen der äußeren Röhre 5a der
Verdichtungszone und der äußeren Röhre 5b der
Entwässerungszone
eingefügt
ist.
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Gemäß 3,
die die äußere Röhre 5 zeigt,
ist das Sieb 4 auf der inneren Umfangsfläche einer
gelochten Platte 9 angebracht, das um den Umfang der äußeren Röhre 5 gewunden
ist und in dieser Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist ein Sieb 4a, das winzige Öffnungen
mit einem Durchmesser von 1,5 mm aufweist, an der äußeren Röhre 5a der
Verdichtungszone angebracht und ein Sieb 4b, das winzige Öffnungen
mit einem Durchmesser von 1,5 mm, 1,0 mm und 0,5 mm aufweist, die
in die hintere Richtung abnehmen, ist an der äußeren Röhre 5b der Filter-
und Entwässerungszone
angebracht. Ringförmige
Verstärkungsrippen 10 sind
am Umfang der gelochten Platte 9 befestigt.
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Wie
in 2 gezeigt, ist ein Flansch 11 mit dem
Anlaufende der äußeren Röhre 5a der
Verdichtungszone verbunden, wobei dieser Flansch 11 von
einem drehbaren Plattenlager 12, das am Rahmen 2 befestigt ist,
drehbar gelagert ist. Ein Kettenzahnrad 14 ist an einem
Axiallager 13, das mit der Stirnseite des Flanschs 11 verbunden
ist, befestigt, wobei dieses Kettenzahnrad 14 mit einem
in 1 gezeigten Vorwärts-/Rückwärts-Antrieb 15 verbunden
ist, sodass die äußere Röhre 5a der
Verdichtungszone in den Vorwärts-
und Rückwärtsrichtungen
gedreht werden kann.
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Wie
in 2 gezeigt, ist eine drehbare Platte 16 mit
dem hinteren Ende der äußeren Röhre 5b der äußeren Röhre 5 der Filter-
und Entwässerungszone
verbunden, wobei diese drehbare Platte 16 von einem drehbaren
Plattenlager 17 drehbar gelagert ist, das am Rahmen 3 befestigt
ist. Ein mit der drehbaren Platte 16 verbundenes Kettenzahnrad 18 ist
mit einem Antrieb 19 verbunden und bewegt sich in Übereinstimmung mit
dem in 1 gezeigten Antrieb 19 und wenn Reinigungswasser
von einem Reinigungswasserrohr 20, das längs der äußeren Röhre 5 vorgesehen
ist, zum Sieb 4 eingespritzt wird, werden die äußere Röhre 5a der
Filter- und Entwässerungszone
und die äußere Röhre 5b der
Verdichtungszone übereinstimmend
gedreht, wenn eine Reinigung durchgeführt wird.
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Wie
in 2 gezeigt, ist eine Zuführungsröhre 21 mit der Schneckenwelle 7 verbunden,
die in der äußeren Röhre 5 vorgesehen
ist, wobei ein Lagerteil 21a der Zuführungsröhre 21 von der inneren
Umfangsfläche des
Flanschs 11, der an der äußeren Röhre 5a der Verdichtungszone
befestigt ist, drehbar gelagert wird.
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Wie
in 1 gezeigt, ist eine mit dem hinteren Endteil der
Schneckenwelle 7 verbundene Antriebswelle 22 durch
eine Lagereinheit 23, die am Rahmen 3 befestigt
ist, und eine Lagereinheit 25 drehbar gelagert, die auf
dem Sockel 24 der Schneckenwelle 7 ruht. Ein an
der Antriebswelle 22 angeschlossenes Kettenzahnrad 26 ist
mit einem Drehantrieb 27 verbunden, um so eine Drehung
der Schneckenwelle 7 zu bewirken.
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Wie
in 2 gezeigt, ist ein Schlamm-Zuführungsweg 28 in der
Zuführungsröhre 21 vorgesehen,
der mit dem vorderen Endteil der Schneckenwelle 7 verbunden
ist, wobei dieser Zuführungsweg 28 mit
dem inneren Teil der Schneckenwelle 7 in Verbindung steht,
wobei eine Zuführungsöffnung 28 der
Schneckenwelle 7 zum Anlauf-Endteil der äußeren Röhre 5 hin
geöffnet
ist. Der Schlamm, der unter Druck in die äußere Röhre 5 befördert wurde,
wird zwischen die Schneckenschaufel 6 zugeführt, die
um die Schneckenwelle 7 gewunden ist, sodass der weiche
geronnene Schlamm nicht durch die Schneckenwelle 6 beeinträchtigt wird.
Ein Presser 30 ist der Auslassöffnung 29 gegenüberliegend
am Abschlußende
der äußeren Röhre 5 vorgesehen,
wobei dieser Presser 30 an einer Bewegungswelle 31 aufgehängt ist,
sodass ein Luftzylinder 32, der mit dem hinteren Ende des
Pressers 30 verbunden ist, einen Gegendruck auf den Kuchen
weitergibt, wenn der Öffnungsgrad der
Auslassöffnung 29 eingestellt
wird.
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Auf
dem Endteil der Schneckenschaufel 6, die spiralförmig um
die Schneckenwelle 7 gewunden ist, ist eine Reihe von elastischen
Abstreifern 33, die aus Gummi oder dergleichen, wie in 4 gezeigt,
hergestellt sind, vom Anlaufende der Verdichtungszone der Schneckenschaufel 6 bis
zum Abschlussende der Filter- und Entwässerungszone vorgesehen. Diese
Abstreifer 33 werden in einen unter Druck gesetzten Gleitkontakt
mit der inneren Umfangsfläche
der äußeren Röhre 5 gebracht,
wobei die gefilterte Flüssigkeit
vom Verdichtungszonen-Sieb 4a getrennt wird, die Verstopfung
von diesem durch die Abstreifer 33 verhindert wird, wobei
die der Verdichtungszone zugeführte
Schlammmenge erhöht
wird, die Kuchenschicht auf den winzigen Öffnungen der Filter- und Entwässerungszonen-Sieben 4b, 4c und 4d entfernt
wird und ein höherer
Entwässerungsgrad erreicht
wird.
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Bei
der in 2 gezeigten Ausführungsform weist die um die
Schneckenwelle 7 gewundene Schneckenschaufel 6 eine
Schneckenschaufel 6a auf, die im Innern der äußeren Röhre 5a der
Verdichtungszone vorgesehen ist, die einen Steigungsabstand aufweist,
der 1/2 von dem der Schneckenschaufel 6b der Entwässerungszone
beträgt,
und diese Steigung kann zu 1/3 der Steigung der Schneckenschaufel 6b der
Entwässerungszone
gemacht werden.
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Bei
einer Schraubenpresse, bei der die Steigung der Schneckenschaufel 6a der
Verdichtungszone kleiner als die Steigung der 6b in der
Filter- und Entwässerungszone
hergestellt ist, wird die äußere Röhre 5a der
Verdichtungszone in einer zu der der Schneckenwelle 7 entgegengesetzten
Richtung gedreht und in dem Fall, bei dem die Steigung der Schneckenschaufel 6a 1/2
beträgt,
wenn die Drehzahl der äußeren Röhre 5a der
Verdichtungszone relativ zur Drehzahl der Schneckenwelle 7 zu
2,0 bis 2,5 gemacht wird, und in dem Fall, bei dem die Steigung
der Schneckenschaufel 6a 1/3 beträgt, wenn die Drehzahl der äußeren Röhre 5a der Verdichtungszone
relativ zur Drehzahl der Schneckenwelle 7 zu 3,0 bis 3,5
gemacht wird, wird eine ausgewogene Zufuhr von konzentriertem Schlamm
von der Verdichtungszone zur Entwässerungszone hergestellt. Die an
der Schneckenschaufel 6a vorgesehenen Abstreifer 33 stellen
eine erhöhte
Anzahl von Gleitkontakten mit dem Sieb 4a der äußeren Röhre her,
wobei ein Verstopfen des Siebs 4a verhindert wird.
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5 zeigt
eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, bei der die Schneckenschaufel 6a in der
Verdichtungszone doppelt um die Schneckenwelle 7 gewunden
ist, wobei die Anzahl der durch die Abstreifer 33 auf das
Sieb 4a hergestellten Gleitkontakte verdoppelt wird, wobei
sich die Anzahl der durch die Abstreifer 33 mit dem Sieb 4a hergestellten
Gleitkontakte proportional mit der Anzahl an Schaufeln erhöht, und
die Anzahl der Schneckenschaufeln 6a auch 3 sein kann.
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Bei
einer Schneckenpresse, bei der die Schneckenschaufeln 6a mehrfach
um die Schneckenwelle 7 in der Verdichtungszone gewunden
sind, erfolgt eine ausgewogene Zuführung von konzentriertem Schlamm von
der Verdichtungszone zur Entwässerungszone,
wenn die äußere Röhre 5a der
Verdichtungszone in einer zu der der Schneckenwelle 7 entgegengesetzten
Richtung gedreht wird und die Drehzahl der äußeren Röhre 5a der Verdichtungszone
relativ zur Schneckenwelle 7 auf 0,5 eingestellt ist. In
diesem Fall, bei dem die äußere Röhre 5a der
Verdichtungszone sich in die gleiche Richtung wie die Schneckenwelle 7 dreht,
wird, obwohl die Zuführungskraft
der Schneckenschaufel 6a reduziert ist, der Schlamm der
Verdichtungszone unter Druck mit einem Einschubdruck von 0,1 bis
0,5 kgF/cm2 zugeführt, sodass eine ausgewogene
Schlammzufuhr aufrechterhalten wird, wenn die relative Drehzahl
der äußeren Röhre 5a auf
1,0 bis 1,5 eingestellt ist.
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Bei
der in 5 wie auch in 2 gezeigten
Ausführungsform
sind die äußere Röhre 5a der
Verdichtungszone und die äußere Röhre 5b der
Filter- und Entwässerungszone
als eine durchgehend zylindrische äußere Röhre 5 ausgebildet,
wobei eine Schneckenwelle 7 mit einem konischen Durchmesser,
der sich von der stromaufwärtsseitigen
Region zur stromabwärtsseitigen
Region vergrößert, in
dieser äußeren Röhre 5 angeordnet
ist, sodass sich der Abstand zwischen der äußeren Röhre 5 und der Schneckenwelle 7 zu
deren Abschlussende hin verringert. In 5 bezeichnet
ein Bezugszeichen 7a einen Teil der Schneckenwelle 7 in
der Verdichtungszone und 7b bezeichnet einen Teil der Schneckenwelle 7 in
der Filter- und Entwässerungszone.
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Es
ist alternativ möglich,
die äußere Röhre 5a der
Verdichtungszone und die äußere Röhre 5b der
Filter- und Entwässerungszone
so auszubilden, dass sie mit dem Durchmesser konisch werden, der
sich von der stromaufwärtsseitigen
Region zur stromabwärtsseitigen
Region verringert und, wie durch die konisch zulaufenden durchgezogenen
Linien in 6 gezeigt, eine zylindrische
Schneckenwelle 37 vorzusehen, um die eine Schneckenschaufel 36 im
Innern der äußeren Röhre 5 so
gewunden ist, dass der relative Abstand sich zum Abschlussende hin
verringert. In dieser Ausführungsform
ist die Schneckenschaufel 36a in der Verdichtungszone um
die Schneckenwelle 7 mit einem Steigungsabstand gewunden,
der 1/2 der Steigung der Schneckenschaufel 36b in der Entwässerungszone
beträgt.
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Wenn
die äußeren Röhren 5a und 5b der
Verdichtungszone und Entwässerungszone
zylindrisch ausgebildet sind, und wie in 7 gezeigt,
eine zylindrische Schneckenwelle 38a in der Verdichtungszone
und eine konische Schneckenwelle 38b, mit einem Durchmesser,
der sich von der stromaufwärtsseitigen
Region zur stromabwärtsseitigen
Region hin vergrößert, in
der äußeren Röhre 5 verbunden
werden, wird die Kapazität der
Verdichtungszone erhöht,
was die Schneckenpresse für
eine Verwendung mit niedrig konzentriertem Schlamm tauglich macht.
Bei dieser Ausführungsform
ist die Schneckenschaufel 39a der Verdichtungszone auch
um die Schneckenwelle 38a mit einem Steigungsabstand gewunden,
der 1/2 von dem der Schneckenschaufel 39b in der Entwässerungszone
beträgt.
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Wenn
die äußeren Röhren
5a und
5b der
Verdichtungszone und Entwässerungszone
zylindrisch ausgebildet sind und eine koaxiale Schneckenwelle
37 in
der äußeren Röhre
5,
wie in
6 gezeigt, vorgesehen ist, kann die Schneckenpresse
auch als Verdicker eingesetzt werden, wobei die Verarbeitungskapazität erhöht wird
und die Herstellungskosten verringert werden. Tabelle
1 Vergleich der Drehzahlen der äußeren Röhre und
der Verdichtungs- und Entwässerungszonen
der Schneckenwelle
Transportierte
Menge Q = Steigung P
1 × Drehzahl N
Verdichtungszone
Q
1 = Entwässerungszone Q
2
-
Tabelle
1 zeigt einen Vergleich zwischen den Drehzahlen der Schneckenschaufel 6 und
der äußeren Röhre 5 der
Verdichtungszone für
den Fall, bei dem die äußere Röhre 5a der
Verdichtungszone in einer entgegen gesetzten Richtung zur Schneckenwelle 7 gedreht
wird, mit der Steigung der Schneckenschaufel 6a der Verdichtungszone,
die kleiner als die Steigung der Schneckenschaufel 6b der
Filter- und Entwässerungszone ist.
-
Wenn
die Steigung P1 der Schneckenschaufel 6 der Verdichtungszone,
wie in 2 gezeigt, 1/2 mal der Steigung P2 in der Entwässerungszone
ist, ist in der Annahme, dass die U/min der Schneckenwelle 7 N1 =
1 U/min beträgt
und ferner, dass die U/min der äußeren Röhre 5a der
Verdichtungszone N2 = –1
U/min beträgt,
die relative U/min von N bezüglich
der Schneckenwelle 7 gleich N = N1 – N2 = 2 U/min, wodurch sich
die Anzahl der Gleitkontakte der Abstreifer auf dem Sieb 4a verdoppelt.
Die Menge Q1 des zur Verdichtungszone Q1 transportierten konzentrierten
Schlammes beträgt
Q1 = (P2/2) × 2
= P2, wobei dies gleich der Menge von in der Entwässerungszone
transportierten Schlamms ist, sodass die Schlammzuführung ausgewogen
ist.
-
Sobald
die Steigung P1 der Schneckenschaufel 6 auf 1/3 der Steigung
P2 in der Entwässerungszone festgelegt
wird, beträgt
die relative Drehzahl der äußeren Röhre 5a 3
U/min, wenn die Rückwärts-Drehrichtung der äußeren Röhre 5a der
Verdichtungszone auf N2 = –2
U/min festgelegt wird, wodurch sich die Anzahl der Gleitkontakte
der Abstreifer auf dem Sieb 4a verdoppelt, wobei die Menge
des zur Verdichtungszone Q1 transportierten konzentrierten Schlammes
gleich der in die Entwässerungszone
transportierten Schlammmenge Q2 ist.
-
Wenn
daher die relative Drehgeschwindigkeit der äußeren Röhre 5a der Verdichtungszone
bezüglich der
Schneckenwelle 7 proportional zur Steigung der Schneckenschaufel 6 in
der Verdichtungszone erhöht wird,
erfolgt ein Anstieg bei der Anzahl der Gleitkontakte der Abstreifer 33 der
Verdichtungszone mit dem Sieb 4a, wodurch das Verstopfen
des Siebs 4a verhindert wird, und die Ausgewogenheit der
Schlammzuführung aufrechterhalten
wird.
-
Tabelle
2 zeigt einen Vergleich zwischen den Drehzahlen der Schneckenschaufel
6 und
der äußeren Röhre
5a der
Verdichtungszone für
den Fall, bei dem, wie in
5 gezeigt,
eine Schneckenschaufel
6 um die Schneckenwelle
7 mit
einer gleichförmigen
Steigung gewunden ist, wenn die Schneckenschaufel
6a mehrfach um
die Schneckenwelle
7 gewunden ist. Tabelle
2 Vergleich der Drehzahlen der äußeren Röhre und
der Verdichtungs- und Entwässerungszonen
der Schneckenwelle
Transportierte Menge Q = Steigung P × Drehzahl
N
Verdichtungszone Q1 = Entwässerungszone Q2
-
Wenn
die Schneckenschaufel 6 in der Verdichtungszone doppelt
um die Schneckenwelle 7 gewunden ist, und die äußere Röhre 5a der
Verdichtungszone in die zur Schneckenschaufel 6 entgegen
gesetzten Richtung gedreht wird, ist in der Annahme, dass eine Drehzahl
P1 der Schneckenwelle 7 gleich 1 U/min beträgt und ferner
in der Annahme, dass eine Drehzahl P2 der äußeren Röhre 5a der Verdichtungszone –0,5 U/min beträgt, die
relative Drehzahl N der äußeren Röhre 5a bezüglich der
Schneckenwelle 7 gleich N = N1 – N2 = 1,5 U/min und die Anzahl
der Gleitkontakte der Abstreifer 33 mit dem Sieb 4a gleich
1,5 U/min × 2
= 3 (dreifach).
-
Die
in die Verdichtungszone und die Entwässerungszone transportierte
Schlammmenge Q1 beträgt Q1
= P2 × 1,5,
was 1,5 mal die Menge des in die Entwässerungszone transportierten
Schlammes beträgt,
sodass es möglich
ist, wenn die äußere Röhre 5a der
Verdichtungszone in die entgegengesetzte Richtung zu der der Schneckenschaufel 6 gedreht
wird, eine ausgewogene Schlammzuführung in einem zulässigen Grenzwert aufrechtzuerhalten.
-
Wenn
die äußere Röhre 5a der
Verdichtungszone in die gleiche Richtung wie die Schneckenschaufel 6 gedreht
wird und die Schneckenschaufel 6 doppelt oder dreifach
um die Schneckenwelle 7 gewunden ist, beträgt, in der
Annahme, dass eine Drehzahl P1 der Schneckenwelle 7 gleich
1 U/min beträgt
und ferner in der Annahme, dass eine Drehzahl P2 der äußeren Röhre 5a der
Verdichtungszone 2,0 U/min beträgt, die
relative Drehzahl N der äußeren Röhre 5a bezüglich der
Schneckenwelle 7 gleich N = N1 – N2 = 1,0 U/min, sodass die
Anzahl der Gleitkontakte der Abstreifer 33 mit dem Sieb 4a gleich
1,0 U/min × 2
= 2 (zweifach) für
den Fall einer zweifachen Schneckenschaufel 6 beträgt und 1,0
U/min × 3
= 3 (dreifach) für
den Fall einer dreifachen Schneckenschaufel beträgt. Die in die Verdichtungszone
transportierte Schlammmenge Q1 beträgt Q1 = P2 × 1, was gleich der in die
Filter- und Entwässerungszone
transportierten Schlammmenge Q2 ist, sodass die Ausgewogenheit der
Schlammzuführung
aufrechterhalten bleibt.
-
Wenn
daher die relative Drehzahl der äußeren Röhre 5a der
Verdichtungszone größer als
die der Schneckenwelle 7 ist, erhöht sich die Anzahl der Gleitkontakte
der Abstreifer 33 mit dem Sieb 4a, wodurch das Verstopfen
des Siebs 4a verhindert wird.
-
Wenn
die relative Drehzahl der äußeren Röhre 5a,
wie oben beschrieben, größer als
die der Schneckenwelle 7 eingestellt wird und die Ausgewogenheit
bei der Schlammzuführung
in der Verdichtungszone und der Entwässerungszone aufrechterhalten
bleibt, erhöht
sich die Anzahl der Gleitkontakte der Abstreifer 33 mit dem
Sieb 4a, wodurch eine Erneuerung der Filteroberfläche des
Siebs 4a bewirkt wird, sodass es selbst bei einem niedrig
konzentrierten Schlamm möglich
ist, bei dem die Wasserfracht größer als
die Festbestandteil-Fracht ist, eine große Menge an gefilterter Flüssigkeit
ohne eine Verstopfung des Siebs 4a abzuleiten. Darüber hinaus
wird nicht nur die Verstopfung verringert, sondern ebenso auch die
Anzahl der Reinigungen reduziert.
-
Auswirkungen
der Erfindung
-
Bei
Anwendung der oben beschriebenen Anordnung erreicht die vorliegende
Erfindung einen relativen Anstieg bei der Drehzahl der Schneckenschaufeln
in der Verdichtungszone, wobei die abgelagerte Kuchenschicht auf
dem Sieb der äußeren Röhre entfernt
wird, die eine Verstopfung des Siebs verursachen kann, wodurch die
Filteroberfläche
erneuert wird, was einen Anstieg bei der Konzentration des zur Filter-
und Entwässerungszone
transportierten Schlammes ermöglicht.
Wohingegen bei einer bekannten Vorrichtung ein kontinuierlicher
Ausstoß des
eingespritzten Reinigungswassers durchgeführt wird, wenn eine äußere Röhre an der Schlamm-Einlassseite gedreht
wird, was zu einem Eintritt von Reinigungswasser in die äußere Röhre führt, wodurch
nicht nur der Wirkungsgrad der Konzentration des Schlammes halbiert
wird, sondern es auch notwendig ist, eine große Menge an Reinigungswasser
zu verwenden, ist bei der vorliegenden Erfindung ein Schlamm-Zuführungsweg
in der Schneckenwelle vorgesehen und eine Schlammzuführungs-Zufuhröffnung am
Anlaufende der Verdichtungszone ausgebildet, sodass die Einwirkung
der Schneckenschaufel den weichen konzentrierten Schlamm nicht zerschlägt, wodurch
die Entwässerungskapazität erhalten
bleibt.
-
Weil
ein Abstreifer unter Druck einen Gleitkontakt mit der inneren Umfangsfläche der äußeren Röhre durchführt, wird
die Verstopfung des Siebs über
den gesamten Bereich von der stromaufwärtsseitigen Region bis zur
stromabwärtsseitigen
Region der Verdichtungszone verhindert, sodass es möglich ist,
eine große
Menge an gefilterter Flüssigkeit
ohne Verstopfung des Siebs der äußeren Röhre der
Verdichtungszone, selbst im Fall eines niedrig konzentrierten Schlammes
mit einer großen
Wasserfracht, abzuführen.
-
Wenn
die Steigung der Schneckenschaufel in der Verdichtungszone kleiner
als die Steigung der Schneckenschaufel in der Filter- und Entwässerungszone
gemacht wird, und die äußere Röhre der
Verdichtungszone gedreht wird, um eine Ausgewogenheit bei der Schlammzuführung aufrechtzuerhalten,
erhöht
sich die Anzahl, wie oft der Abstreifer einen Gleitkontakt mit dem
Sieb ausführt,
wodurch verhindert wird, dass die Verstopfung des Siebs auftritt,
der Wirkungsgrad der Konzentration in der Verdichtungszone gesteigert
wird und die Bewegung des konzentrierten Schlammes zur Filter- und
Entwässerungszone
ermöglicht
wird.
-
Wenn
die äußere Röhre der
Verdichtungszone in die entgegengesetzte Richtung der Drehrichtung
der Schneckenwelle gedreht wird, bewegen sich die äußere Röhre und
die Schneckenschaufel gegenseitig in entgegengesetzten Richtungen,
was zu einem Anstieg bei der Anzahl der Gleitkontakte des Abstreifers
mit dem Sieb und zu einer Verhinderung der Verstopfung des Siebs
führt.
-
Wenn
die Schneckenschaufel in der Verdichtungszone mehrfach um die Schneckenwelle
gewunden ist, erhöht
sich die Anzahl der Gleitkontakte des Abstreifers mit dem Sieb und
die Sieboberfläche
wird erneuert.
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Wenn
die äußere Röhre der
Verdichtungszone und die Schneckenwelle in ein und derselben Richtung gedreht
werden, und die Drehzahl der äußeren Röhre höher als
die Drehzahl der Schneckenwelle ist, wodurch die Ausgewogenheit
der Schlammzuführung
in der Verdichtungszone und der Filter- und Entwässerungszone aufrechterhalten
bleibt, erfolgt ein Anstieg bei der Anzahl der Gleitkontakte des
Abstreifers mit dem Sieb der äußeren Röhre.
-
Wenn
die im vorderen hälftigen
Teil der äußeren Röhre vorgesehene
Schneckenschaufel mehrfach um die Schneckenwelle gewunden ist, erhöht sich
die Anzahl der Gleitkontakte des Abstreifers mit dem Sieb auf das
Maß der
Erhöhung
bei der Anzahl der Schneckenschaufeln.
-
Wenn
die Größe der winzigen Öffnungen
im Sieb, die bei der äußeren Röhre in der
Verdichtungszone und beim Sieb in der Entwässerungszone verwendet wird,
von der stromaufwärtsseitigen
Region zur stromabwärtsseitigen
Region reduziert wird, somit ein auf den Schlamm anliegender Druck
schrittweise erhöht
wird, fließt
der Schlamm nicht aus den winzigen Öffnungen heraus und fließt nur aus
dem Filter heraus, wodurch sich der Kuchen-Rückgewinnungswirkungsgrad erhöht.
-
Wenn
eine relative Verringerung beim Abstand zwischen der äußeren Röhre und
der Schneckenwelle in der Kuchen-Ausstoßrichtung
erfolgt, wird konzentrierter Schlamm, von dem gefilterte Flüssigkeit
in der äußeren Röhre
der Verdichtungszone getrennt wurde, schrittweise durch die äußere Röhre der
Filter- und Entwässerungszone
entwässert,
wodurch ein hohes Maß an
Kuchen-Entwässerung
ermöglicht
wird.
-
Wenn
die äußere Röhre der
Verdichtungszone und Entwässerungszone
zylindrisch ausgebildet ist und eine zylindrische Verdichtungszonen-Schneckenwelle
koaxial darin vorgesehen ist, die mit einer Schneckenwelle der Filter-
und Entwässerungszone
verbunden ist, die mit ihrem von der stromaufwärtsseitigen Region zur stromabwärtsseitigen
Region kegelförmig
zulaufendem Durchmesser konisch ist, wird die Filterkapazität der Verdichtungszone
erhöht,
wodurch die vorliegende Erfindung zur Verwendung für einen
niedrig konzentrierten Schlamm geeignet ist.
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Wenn
eine Schneckenwelle koaxial in der zylindrischen äußeren Röhre vorgesehen
ist, ist es möglich, die
vorliegende Erfindung als Verdicker zu verwenden, wobei die Verarbeitungskapazität erhöht wird
und die Herstellungskosten verringert werden.
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Industrielle
Anwendbarkeit
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Daher
kann eine Einzel-Schneckenpresse gemäß der vorliegenden Erfindung
eine Konzentration und Entwässerung
durchführen
und zeichnet sich nicht nur durch eine gesteigerte Verarbeitungs-Leistungsfähigkeit,
sondern auch durch eine Reduzierung bei den Chemikalienkosten aus,
da es ausreichend ist, die Konzentration und Entwässerung
mit einer einzigen Zugabe eines Koagulans durchzuführen.