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Verfahren und Einrichtung zur Stoffrückgewinnung aus den Abwässern
von Papier-, Zellstoff- und Holzstoffabriken Zum Reinigen und Klären von Flüssigkeiten,
insbesondere von Abwässern der verschiedensten Art, sind Einrichtungen bekannt,
die auf dem Grundsatz des Absetzens der Feststoffe beruhen. Die zu reinigende Flüssigkeit
durchströmt langsam ein Gefäß, wobei die schweren Bestandteile zu Boden sinken,
während die gereinigte Flüssigkeit oben überfließt. Die Gefäße haben vielfach die
Form auf die Spitze gestellter Kegel oder Pyramiden, um die ausgeschiedenen Teile
unten abziehen zu können, oder sie haben Einrichtungen, die die auf dem flachen
Boden niedergesunkenen Anteile zusammenfassen und abführen.
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Bei allen diesen Einrichtungen muß die Strömungsgeschwindigkeit so
klein sein, daß die sichere Trennung nach dem spez. Gewicht erfolgt, und zwar in
der für den' Durchfluß zur Verfügung stehenden Zeit.
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Wegen der geringen Unterschiede in den spez. Gewichten und der feinen
Verteilung der Feststoffe im Wasser muß diese Geschwindigkeit bei Abwässern der
Papier-, Zellstoff- und Holzstoffabriken sehr gering sein, und dadurch werden bei
den beträchtlichen Durchsatzmengen dieser Betriebe Klärgefäße--von bedeutendem Rauminhalt
erforderlich.
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In der Praxis entspricht dieser Inhalt etwa dem Wasseranfall während
i bis a Betriebsstunden und geht bis zu mehreren ioo cbm.
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Der Nachteil dieser Reinigung besteht darin, daß bei vorkommenden
Unstetigkeiten in der Menge und Zusammensetzung des zufließenden Wassers Störungen
auftreten, die das Absitzen ganz oder teilweise verhindern und Stoffverlust und
ungenügend geklärtes Wasser verursachen. Des weiteren ergibt sich bei öfterem Sorten-
und Farbwechsel die Notwendigkeit, die Gefäße ganz zu entleeren, das Wasser also.
ungereinigt weg laufen zu lassen und dann langsam wieder zu füllen, was oft mehrere
Stunden in Anspruch
nimmt und so lange einen geregelten Betrieb
unmöglich macht.
| Es sind zwar auch Einrichtungen zu |
| Klären papierstoffhaltiger Abwässer bekan |
| die mit einer Mehrzahl von Gefäßen arbeit |
| die nacheinander abwechselnd gefüllt u |
entleert werden. Es handelt sich dabei aber' ebenfalls um Einrichtungen, die im
wesentlichen in der oben beschriebenen Art arbeiten, d. h. in denen die Abwässer
die verschiedenen Klärgefäße langsam durchfließen, wobei sich die Faserstoffe am
Böden absetzen und die sich oben ergebende geklärte Flüssigkeit durch Einlegerohre
abgelassen wird.
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Gegenstand der Erfindung ist im Gegensatz hierzu ein Klärverfahren
für die Stoffrückgewinnung aus den Abwässern der Papier-, Zellstoff- und Holzstoffabriken
und die zu seiner Durchführung nötigen Einrichtungen, das zwar auch mit einer Mehrzahl
von Gefäßen arbeitet, die nacheinander abwechselnd gefüllt und entleert werden,
das ' aber dem Bekannten gegenüber den _ grundlegenden Unterschied aufweist, daß
das Abwasser in den Gefäßen so lange ruhengelassen wird, bis sich die Flüssigkeit
und fester Stoff geschieden haben, worauf Flüssigkeit und fester Stoff je für sich
abgelassen werden. Der Zu- und Abfluß wird dabei selbsttätig entsprechend der Abwasserbeschaffenheit
gesteuert. Man gewinnt so den Vorteil, daß kein eingedickter Stoff mit dem gekfärten
Wasser abfließen kann, da der Abfluß des geklärten Wassers selbsttätig erst dann
eingeschaltet wird, wenn der eingedickte Stoff entfernt ist.
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Die Umstellung geschieht durch eine selbsttätige Steuerung, die die
erforderliche Beschickung und Entleerung der Gefäße in der richtigen Weise und Reihenfolge
gewährleistet.
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Zur Trennung der in den Gefäßen abgesetzten Feststoffe und des reinen
Wassers, die nacheinander abgelassen werden sollen, wird in an sich bekannter Weise
die verschiedene Lichtdurchlässigkeit des Wassers und des Feststoffes oder der Mischung
von Wasser und Feststoff verwertet. Zwischen dem Ablassen von Wasser oder Stoff
ergibt sich für kurze Zeit ein gewisser Übergang, d. h. eine Mischung von Wasser
und Stoff. Stoff, Wasser und diese Mischung haben natürlich verschiedene Durchlaßstärke
für Licht. Diese Eigenschaft wird dadurch ausgenutzt, daß im Abfluß für die Massen
ein Fenster angebracht wird. Das Licht einer auf der einen Seite des Fensters angebrachten
Lichtquelle erscheint auf der anderen Seite in verschiedener Stärke je nach der
das Fenster durchströmenden Masse. : Dies wird' in der Weise ausgenutzt, daß während
des= Durchflusses der Mischung von Stoff und Wasser eine Lichtsteuerzelle zum Ansprefhen
gebracht wird, die den Abfluß umsteuert, so daß Stoff und Wasser je für sich ab-.
1leitet werden.
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. r, s ist aber auch möglich, Wasser und #,;'ioff gleichzeitig
aus dem Gefäß abzuziehen und mit Hilfe der Lichtsteuerzelle den einen Abfluß abzusperren,
sobald ein Umschlag eintritt. Wichtig ist, daß auf diese Weise unabhängigvon dem
zufälligen Mengenverhältnis von' Stoff und Wasser die getrennte Abführung beider
sicher erreicht wird.
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Die Zeichnung stellt als Beispiel eine für das Abwasser von Papierfabriken
geeignete Ausführungsform dar.
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Es sind i bis 6 die Absitzgefäße, die zylindrisch mit unten angesetzter
konischer Spitze ausgebildet sind. Die Spitzen aller Gefäße sind mit einem Drehschieber
a verbunden, der bei b mit einem axialen Stutzen an ein ähnliches, aber kleineres
Gefäß 7 als Zufluß angeschlossen ist, während unten bei c der Abfluß angeordnet
ist. Der Drehschieber ist so ausgebildet, daß er immer nebeneinanderliegende Gefäße
mit dem Zu- bzw. Abfluß verbindet, während die übrigen abgesperrt sind. In der Abflußleitung
ist bei d die Lichtsteuerzelle eingeschaltet und anschließend ein weiterer Drehschieber
e, der die Leitung wahlweise mit den beiden Abflüssen f und g verbindet. Die beiden
Drehschieber werden in geeigneter Weise durch einenElektromotor über ein Steuergetriebe
(nicht gezeichnet) bewegt.
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Es sei nun angenommen, daß Gefäß i mit dem Zufluß b aus Gefäß 7 und
Gefäß 2 mit dem Abfluß c verbunden ist. Zunächst fließt aus Gefäß 2 der unten abgesetzte
eingedickte Stoff durch die Abflußleitung und den Drehschieber e aus f aus.
Sobald der eingesetzte Stoff entleert ist und reines Wasser nachströmt, schaltet
die Lichtsteuerzelle d den Elektromotor ein, der den Drehschieber e nach g umschaltet
und dann wieder stillgesetzt wird, so daß nur das reine Wasser durch g ausfließt.
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Gleichzeitig fließt von der Zuleitung her Abwasser durch Gefäß 7 in
Gefäß i, und der Wasserspiegel steigt in beiden Gefäßen annähernd gleichmäßig, bis
beide Gefäße gefüllt sind. Nun wird ein in Gefäß 7 eingebauter Schwimmer 8 angehoben
und dadurch über einen Schaltschütz der Elektromotor eingeschaltet, der nun den
Drehschieber a so umstellt, daß Gefäß 2, das entleert ist, mit dem Zufluß b und
Gefäß 3 mit dem Abfluß c verbunden ist; gleichzeitig stellt er wieder den Drehschieber
e auf den Abfluß durch f um und schaltet sich selbst ab. Das Spiel setzt
sich dann. mit den Gefäßen 2 und 3 fort.
Etwa notwendige Fäliungsmittel
werden in geeigneter Menge in das Gefäß 7 gegeben und mischen sich dabei innig mit
dem Abwasser.
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Es ist ersichtlich, daß bei dieser Ausführungsform mit sechs Gefäßen
jedes derselben viermal so lange in Ruhe ist, als die Füllzeit jedes einzelnen beträgt,
und daß sowohl die Größe als auch die Zahl der Gefäße je nach den vorliegenden Verhältnissen
gewählt werden kann.
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Da nun in einem in Ruhe befindlichen Wasser das Absitzen naturgemäß
viel rascher geht als in langsam strömendem, so genügt gegenüber den oben.genannten
Zeiten von i bis- 2 Stunden eine solche von 5 .bis 2o Minuten, und wenn im vorliegenden
Beispiel 12 Minuten angenommen werden, so muß jedes Gefäß die Wassermenge von 3
Minuten fassen, alle sechs zusammen also von 18 Minuten, das ist etwa ein Fünftel
des Inhalts des Gefäßes bei stetigem Durchfiuß.
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Es ist weiter ersichtlich, daß Schwankungen in der zufließenden Wassermenge
lediglich die Füllzeit beeinflussen, während Schwankungen der Stoffmenge im Wasser
nur ein früheres oder späteres Schalten durch die Lichtsteuerzelle hervorrufen,
daß also beide Ursachen den eigentlichen Vorgang der Klärung durch Absitzen nicht
berühren.
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Es ist ferner klar, daß Farbübergänge u. dgl. leicht möglich sind,
da jedes der Gefäße für sich abgelassen wird und beispielsweise in einem Gefäß sich
grünes Abwasser befindet, während das nächste schon mit rotem gefüllt wird.
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Es ist schließlich selbstverständlich, daß auch mehrere solcher Reinigungsgruppen
parallel oder hintereinandergeschaltet werden können.