DE626669C - Verfahren und Vorrichtung zur Scheidung der organischen Feststoffe von den anorganischen in Abwaessern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Scheidung· der in Abwässern mitgeführten Feststoffgemische, insbesondere der organischen Feststoffe von den anorganischen.

Die bisher schon entwickelten Verfahren und Vorrichtungen zur Scheidung von Feststoffen verschiedener Art durch mechanisches Aufrühren, wie die Rechenklassierer, ließen

to es erstrebenswert erscheinen, diese auch für die Scheidung der Feststoffe in Abwässern zu verwenden, denn ihre technische -Entwicklung hat schon zu befriedigenden Ergebnissen ge führt, und wenn derartige Vorrichtungen eiiimal eingebaut sind, so arbeiten sie auch ohne stetige Beaufsichtigung betriebssicher. Es hat sich nun aber herausgestellt, daß die Scheidung der verschiedenen Feststoffarten aus Abwasserschlämmen an die zu verwendenden Vorrichtungen besondere Anforderungen stellt, denen z. B. die bisher bekannten Rechenklassierer nicht genügen. Dies liegt daran, daß einmal in den Abwasserschlämmen wenig grobe Feststoffe, Sand ο. dgl., im Verhältnis zu den Wassermengen vorhanden sind und daß es zum anderen Schwierigkeiten macht/ gewisse Feststoffarten, die von Abwässern immer mitgeführt werden, vom Sande zu trennen. Diese Feststoffe sind mitgeführte Pflanzenteile, Papier, Lumpen usw., die im nachfolgenden der Einfachheit halber insgesamt organische Feststoffe genannt werden.

Die organischen Feststoffe zeigen eine große Adhäsion zu den anorganischen und deswegen das. Bestreben, sich sehr rasch nach einer erfolgten Trennung von den anorganischen wieder mit diesen zu vereinigen, wenn sie nicht 'daran gehindert -werden.

Gemäß der Erfindung werden nun alle Feststoffe zunächst gemeinsam zum Absitzen gebracht, dann gemeinsam aus der Ab sitz zone in eine Auswaschzone übergeführt, in welcher sie in der bei Rechenklassierern bekannten Art durch die Flüssigkeit nach oben über den Flüssigkeitsspiegel hinausgefördert und durch einen in der Auftauchzöne hervorgerufenen Flüssigkeitsstrom geschieden werden, worauf gegebenenfalls die abgetrennten organischen Bestandteile in die Absitzzone zurückgeleitet werden.

Obwohl also nach dem Vorstehenden eine einmal stattgefundene Vereinigung von anorganischen und organischen Festteilchen deren Scheidung sehr erschwert, wird von der Erfindung doch diese Maßnahme vorgeschrieben, weil es durch sie ermöglicht wird, für die Scheidung dann einen Klassierrechen an sich bekannter Art zu verwenden,

welcher allerdings für den Her vorliegenden • Zweck eine besondere Ausbildung erfahren muß, da sofort beim Auftauchen der gesamten Festteilchen aus der Flüssigkeit die Scheidung durch einen Flüssigkeitsstrom bewirkt werden muß. Dieser Flüssigkeitsstrom wird durch besondere Mittel hervorgerufen, die später erläutert werden.

Das gemeinsame Absitzen der Festteilchen • ίο erfolgt gemäß der Erfindung in einem vorzugsweise mit Rührarmen versehenen Absitzbecken bekannter Art. Die Vorrichtung gemäß der Erfindung besteht 'deminach in der Kombination eines solchen Absitzbeckens mit einer in der oben bezeichneten besonderen Art ausgebildeten Klassiervorrichtung und in der besonderen gegenseitigen Anordnung dieser beiden Vorrichtungen.

Es ist nun zwar schon die Kombination eines Absitzbeckens mit einem Klassierappanat vorgeschlagen worden, z. B. nach Art- der sog. Dorr-Schüssel-Klassierer. Diese bekannten Vorrichtungen eignen sich aber nicht für den hier vorliegenden Zweck. Denn bei ihnen ist Schüssel und Klassierer miteinander mechanisch und betriebstechnisch derartig vereinigt, daß die eine Vorrichtung keine wesentliche Änderung erfahren kann, ohne daß, die andere durch dieselbe in Mitleidenschaft gezogen wird. Dazu kommt, daß diese Vorrichtungen sich für stark strömende Flüssigkeiten, in denen eine verhältnismäßig geringe Menge von Feststoffen mitgieführt wird, nicht eignen können.

E,s ist auch bereits in Vorschlag gebracht worden, für die Aufbereitung von Kiohleschlämmen (Trennung von Kohle und Ton) • Absitzbehälter in Kombination mit einem Rechenklassierer, und zwar als voneinander getrennte Einrichtungen zu benutzen. Die Abtrennung sämtlicher in der Trübe enthaltenen Feststoffe in dem Absitzbehälter als erste Verfahrensstufe ist jedoch auch aus diesem Vorschlag nicht als bekannt zu entnehmen, weil hier in dem Absitzbehälter nur eine Vorabscheidung vorgenommen wird.

Eine besondere Bedingung bei der Behandlung von Abwässern nach vorliegender Erfindung besteht darin, daß sich die Höhe des Flüssigkeitsspiegels in den verschiedenen Jahreszeiten und unter verschiedenen Witterungen, ändert. Auch diese Bedingung ist von der Erfindung berücksichtigt, wie sich aus der folgenden Beschreibung ergibt, die an Hand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schildert. In der Zeichnung zeigt
Abb. ι einen Grundriß der Reinigungsanlage,

Abb. 2 einen senkrechten Schnitt nach 2-2 in Abb. 1,

Abb. 3 einen senkrechten Schnitt nach 3-3 in Abb. 1,

Abb. 4 einen Schnitt nach 5-5 in Abb. 1, Abb. S bis 7 senkrechte Schnitte durch die RechenkLassierer,

Abb. 8 die schaubildliche Ansicht einer Wandung des Rechenklassiererheckens und Abb. 9 eine andere Ausführung der Wandung des Rechenklassiererbeckens.

Das zu reinigende Abwasser kommt im Kanal 21 an, von dem es, da die dargestellte Ausführungsform eine Doppelanlage ist, in zwei Arme 22 geteilt wird. Die Arme 22 führen jeder in ein Absitzbecken 20, in welchem die aus dem Abwasser zu entfernenden Feststoffe zunächst gemeinsam zum Absitzen gebracht werden sollen. Das Becken 20 ist vorzugsweise rechteckig ausgebildet, weil diese Form in Beton einfacher zu bauen ist.

Vor dem Eintritt in das Becken 20 aus den Armen 22 muß das Abwasser durch die Öffnungen 23 zwischen den Verteilungsflügeln 24 hindurchströmen, so daß die Strömungsrichtung und die gleichmäßige Verteilung über das Becken 20 geregelt werden kann. Diese bestehen aus senkrechten Platten, z. B. aus Zement, und sind auf den Spindeln 25 einstellbar ,angeordnet.

Durch die allmähliche Verbreiterung des Armes 22 nimmt die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers schon erheblich ab. Die Größe des Beckens 20 ist dann im Hinblick auf die in der Zeiteinheit hindurchströmende Wassermenge so berechnet, daß alle aus dem Abwasser zu entfernenden Feststoffe genügend Zeit zum Absitzen haben. Dias gereinigte Abwasser, unter Umständen noch mit den Feststoffen, deren Entfernung nicht beabsichtigt ist, fließt über ein Wehr 26 durch den Arm 27 in den Kanal 28. Es ist ein Hilfskanal2a vorgesehen, der um das Becken 20 herumführt und eine unmittelbare Verbindung zwischen Kanal 21 und Auslaßkanal 28 darstellt. Unter gewöhnlichen Betriebsverhältnissen ist dieser Kanal 29 durch Schieber 30 abgeschlossen. Wenn die Anlage außer Betrieb gesetzt werden soll, werden die Schieber geöffnet und geeignete 'Schieber in die Öffnungen 31 eingesetzt, durch welche 'das Becken 20 von den Zufluß- und Ausflußkanälen abgeschlossen wird.

Die Vorrichtung zum Ausräumen der abgesetzten Feststoffe besteht aus KrahLarmen 32, die auf'einem sich drehenden Rahmengerüst 33 sitzen. Dasselbe ist auf einer Säule in der Mitte des Beckens 20 gelagert. Senkrechte Schaberbleche 35 sind an den Armen 32 befestigt, und zwar unter einem solchen Winkel, daß diese Bleche bei Drehung des Rahmens 33 und der Arme die abgesetzten Feststoffe nach dem Außenumfang

des Beckens 20 schieben. An dem äußeren Ende jedes Armes 32 befindet sich eine Schaufel 36., die dazu dient, die abgesetzten Feststoffe zu sammeln und nach einer Austragsöffnung zu schieben.

In der vorliegenden Ausführungsform bestehen die Schaufeln 36 aus einem vertikalen, gewölbten Blech, das unten an den Armen

32 befestigt ist; die nach innen gerichtete to Kante verläuft parallel mit den Blechen 35, während die äußere Kante ein wenig so ge neigt ist, daß das Einklemmen von Feststoffen zwischen der Schaufel und der Wand des Absetzbeckens 20 unmöglich ist. Es ist hieraus ersichtlich, daß die Arme 32 alle Feststoffe, die sich in einer ringförmigen Zone um die mittlere Säule 34 herum befinden, in den Bereich der Schaufeln bringen. Um diejenigen Feststoffe zu sammeln, welche sich außerhalb des Bereichs der Arme 32 absetzen, insbesondere in den Ecken des Beckens, ist ein Gleitrahmen 37 auf dem Gerüst 33 angeordnet, der auf einer sich um den Rand des Beckens 20 erstreckenden Fahrbahn 38 ruht. Das Außenende des Gleitrahmens 37 ist mit einer Rolle 39 versehen, die auf der Bahn 38 läuft (Abb. 4).

Der Antrieb besteht aus einem Motor 40, der auf dem Gleitrahmen 37 angeordnet ist, und den Übertragungsorganen 41 bis 47. Das innere Ende des Gleitrahmens 37 ist an dem Rahmen 33 derart befestigt, daß er sich in bezug auf den Rahmen 33 in dem Maße längs verschieben kann, als das Rad 39 die Ecken der Kammer 2Q umfährt. Der sich drehende Rahmen 33 trägt Rollen 50, die auf senkrechten Achsen sitzen und auf den Innenseiten der U-Eisen 48 laufen, um seitliche Verschiebungen des Rahmens 33 zu verhindem und das Drehmoment auf den Rahmen

33 zu übertragen.

Ein in der Mitte befindlicher Drehzapfen 51, der in der Säule 34 angeordnet ist, verhindert seitliche Verschiebung des Rahmens auf der Säule. Auf der Säule 37 ist eine Sammelvorrichtung befestigt, die dazu dient, auch die Ecken des Beckens 20 auszuschaufeln. Sie besteht aus einer Schaufel 52 von bekannter Bauart und hat einen Arbeitsbereich, der die Entfernung zwischen dem äußersten Ende der Ecken 20 und des Arbeitsbereiches der Schaufeln 36 leinbegreift.

Der Krählarm 32°, der sich nach der Schaufel 52 hin erstreckt, kann zweckmäßig verkürzt sein, um gegenseitige Überdeckungen zu vermeiden. Er trägt keine Schaufel 36. Die Schaufel 52 (Abb. 4) kann am Rahmen 37 mittels Aufhängevorrichtung 53 und 54 befestigt sein, welche die Platte 52«, die sich über die gesamte Schaufel hin erstreckt, mit den U-Eisen 48 des Rahmens 37 verbinden.

Die in dem Becken 20 von den Schaufeln 36 und 52 gesammelten Feststoffe sind anorganischer und organischer Natur. Um die organischen Bestandteile von den anorganisehen zu trennen, müssen sie in die Auswaschzone befördert werden. Dies geschieht gleichzeitig mit der Bewegung der Krählarme 32, da ,am Rande des Beckens an einer Stelle eine Schräge 57 (Abb. 1 und 3) vorgesehen ist, die in ein parallel zu einem Seitenrand des Beckens 20 verlaufendes Becken 5 5 führt. Dieses Becken 5 5 enthält die Vorrichtung für das Auswaschen der Feststoffe, die z. B. nach Art der bekannten Rechenklassierer ausgebildet sein kann. Das Becken 5 5 hat einen ansteigenden Boden 5 6_} der bis über den Flüssigkeitsspiegel des höchsten Wasserstandes hinausführt. Der Klassierer selbst besteht aus zwei Rechen mit Querrippen, die an Längsstangen 59 befestigt sind. Die Rechen sind an Blechen 60 befestigt und durch Winkelhebel 61, 62, 63 gelenkig mit Stangen 64 verbunden. An den Winkelhebcl 62 ist ein weiterer Schenkel 65 angeschlossen, der mit einer Daumenschieibe 66 in Eingriff steht, die an der Antriebs welle 67 sitzt, wodurch die Rechen eine auf und ab gehende Bewegung erhalten.

Eine Kurbel 68, die auf der Welle 67 befestigt ist, ist an eine Schubstange 69 angeschlossen, die mit einer Platte 70 gelenkig verbunden ist, wodurch die Rechen 58 eine hm und her gehende Bewegung erhalten. Die Komponente dieser beiden Bewegungen ergibt 'die eigentümliche Rechenbewegung.

Um zu vermeiden, daß sich beim. Betriebe Lumpen, Papier usw. auf dem oberen Teil der Rechen ablagern, wenn sie aus der Flüssigkeit heraustreten, sind sie so ausgebildet, daß der obere Teil der Rechen sich, in allen Fällen oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befindet. Die Verbindung mit den Rippen 58 wird in diesem Fall durch eine vertikale Wand hergestellt (Abb. 2).

Der Winkelhebelschenkel 63 ist drehbar an dem Ende eines Armes des Getenkhebels 71 befestigt, der von einer Querstange getragen wird, die an den Seitenwandungen des Behälters 55 gelagert ist. Das obere Ende des Hebelarmes 7 r ist durch ein Seil 7 2 mit einer Trommel 73 verbunden, die bei der Drehung den Arm 63 und das untere Ende der Rechen anhebt.

Ein quer über das Becken 55 laufendes Rohr 74 ist vorgesehen, welches Waschwasser auf die abgesetzten Feststoffe sprengt. Das Rohr 74 'ist in seinen Lagenn 75 drehbar, die Richtung des Waschwasserstrahles kann durch Handgriffe 76 eingestellt werden.

Wenn eine Doppelanordnung zur Anwendung gelangt, .wie in Abb. 1 dargestellt ist,

dann sind die beiden Rechen auf der Welle 67 um i8o° versetzt angeordnet.

Wie schon einleitend angedeutet wurde, haben die organischen 'Bestandteile in den Feststoffen eine große Adhäsion zu den an organischen, so daß sie, wenn sie . einmal von den anorganischen Bestandteilen getrennt worden sind, das Bestreben haben, sich wieder mit diesen zu vereinigen. Die Be wegung des beim dargestellten Ausfuhrungsbeistpjel verwendeten IQassierrechens hat nun an der Stelle, wo die Feststoffe über den Flüssigkeitsspiegel gehoben werden, eine auswaschende Wirkung, d. h. die organischen Bestandteile werden in den vom Rechen über den Flüssigkeitsspiegel gefördertem Wassermengen suspendiert. " Wenn man sie in die senr Zustande über einen Flüssigkeitsstrom bringt, der von den anorganischen Fest stoffen wegführt, dann ist die Scheidung vollendet. Dieser Flüssigkeitsstrom wird nun von dem Klassierrechen selbst erzeugt, da ja die bei der nach oben führenden Bewegung des Rechens mitgenommeinen Wassermengen wieder zurückströmen. Gemäß der Erfindung 'ist nun Vorsorge getroffen, daß dieser Rückstrdm nicht wieder zu den anorganischen Feststoffen führt. Dies ist dadurch erreicht, daß in der Seitenwand des Beckens 55 eine Öffnung vorgesehen ist, und zwar im Bereich der Auftauchzone. In den Abb. 5 bis 9 sind einige Ausführungsmöglichkeiten für diese Abflußöffnungen dargestellt. Den verschiedenen Ausführungen ist das Merkmal gemeinsam, daß die Abflußöffnung sich, über dem niedrigsten und höchsten Wasserstand befinden, 'damit das Auswaschen unter allen Witterungsbedingungen wirkungsvoll geschehen kann.

Bei der in Abb. 9 dargestellten .einfachsten Ausführungsform zeigt die Wand zwischen dem Becken 20 und dem Behälter 56 eine Durchbrechung. Die Säule 77 ist notwendig, um die Fahrbahn für die Krählarme zu stützen. Die Schwelle 78 soll das Übertreten der schweren, also anorganischen Bestandteile verhindern. Die Oberfläche 79 der Schwelle 78 verbessert noch in gewissem. Sinne die Waschwirkung, weil das Wasser auf ihr eine gewisse Strecke rasch zurückströmt. Bei der Ausführungsform gemäß Abb. 8 ist deshalb ,am oberen Ende der Schwelle 78 eine Seitenwand 84 vorgesehen, an der das Wasser. entlang strömt, ehe es in den Raum 80 und dann" in den Kanal 82 strömt. Dieser Kanal führt dann wiederum in das Becken 20, kann aber auch nach anderen Stellen abgeleitet werden.

Bei der Ausführungsform mach Fig. 8 kann man im Falle eines besonders hohen Wasserstandes in die Öffnungen 86 ein Wehr 87 (Abb. 7) einsetzen. Dieses ist mit Öffnungen versehen, welche es ermöglichen, den Klassierapparat allen praktisch vorkommenden Wasserverhältnissen anzupassen, da sie jeder Verschiebung der Auftauchzone infolge Änderung des Wasserstandes gewachsen sind und eine gute Regelung der Rückströnigeschwindigkeit des Waschwassers gestatten.

Die in Abb. 1 dargestellte Ausführungsform mit zwei Absetzbehältern hat den Vorzug, daß' beide auf einen Klassierer größerer Leistung arbeiten können.

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   ι. Verfahren zur Scheidung der organischen Feststoffe von den anorganischen in Abwässern, dadurch gekennzeichnet, daß alle Feststoffe zunächst gemeinsam zum Absitzen gebracht, dann gemeinsam aus der Absitzzone in eine Auswaschzone überführt werden, in welcher sie durch die Flüssigkeit nach oben über den Flüssigkeitsspiegel hinausgefördert werden und durch einen" in der Auftauchzone hervorgerufenen Flüssigkeitsstrom die Scheidung der anorganischen von den organischen Bestandteilen erfolgt, worauf gegebenenfalls die abgetrennten organischen Bestandteile in die Absitzzone zurückgeleitet werden.
2. 2. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekannzeichnet durch ein an sich bekanntes Absitzbecken für das gemeinsame Ablagern der Feststoffe sowie eine neben diesem Becken in einen mit ihm verbundenen Raum (55) vorgesehene, an sich bekannte Rühr- und Transportvorrichtung, z. B. einen Rechenklassierer, für die Förderung der Feststoffe über den Flüssigkeitsspiegel hinaus und die Abtrennung der organischen von den anorganischen Stoffen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2 mit im Absitzbehälter vorgesehenen rotierenden Schlammkratzern, durch welche die Feststoffe nach dem Außenrande des Absitzbeckens gefördert werden., dadurch gekennzeichnet/daß die Schlammschaber mit Sammelschaufeln (36) versehen sind, die die Feststoffe zu einem Punkte des Außenrandes befördern.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die Überleitung der Feststoffe in den Klassierraum (55) am Rande des Absitzbeckens eine Schräge (57) vorgesehen ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Seitenwand des Klassierraumes -(55), in der' Nähe der Auftauchzone des Rechen-

   klassierers eine Öffnung für den seitlichen Abfluß der ausgewaschenen leichteren (organischen) Bestandteile vorgesehen ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, insbesondere für große Absitzbecken, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Öffnung in ihrer Länge sich ungefähr über den Bereich der normalen Schwankungen des Flüssigkeitsspiegels bei niedrigem und hohem Wasserstand erstreckt.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, da- _ durch gekennzeichnet, daß die seitliche Öffnung zur Verhinderung des Übertretens von schweren Festteilen mit einer Schwelle (78) versehen ist, die gegebenenfalls eine parallel zum Boden (56) des Behälters (S5) verlaufende Oberfläche (79) aufweist.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der in der Seitenwand des Absitzbeckens ausgesparten Ablauf kammer (80) für die leichteren Stoffe tiefer liegt als die Schwelle (78,79).
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufkammer (80) durch einen Kanal (82) mit dem Absitzbehälter verbunden ist.
10. 10. Anordnung der Vorrichtungen nach vorstehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß sich je zwei Absitzbecken mit den Randseiten nebeneinander befinden, an denen die Schrägfläche (57) liegt, und daß der Raum (55) für die Förder- und Scheidevorrichtung zwischen den Absitzbecken liegt.

    Hierzu 2 Blatt Zeichnungen