DE9107220U1 - Device for dissolving and maturing polymers suitable for the treatment of sludge - Google Patents
Device for dissolving and maturing polymers suitable for the treatment of sludgeInfo
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Description
Vorrichtung zum Lösen und Reifen von zur Behandlung von Schlämmen geeigneten PolymerenDevice for dissolving and maturing polymers suitable for the treatment of sludge
Die Neuerung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Lösen und Reifen von zur Behandlung von Schlämmen geeigneten Polymeren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The innovation relates to a device for dissolving and maturing polymers suitable for the treatment of sludge according to the preamble of claim 1.
In der Abwassertechnik werden z.B. zur Entfernung von Sulfiden oder Phosphaten, z.B. Aluminium- oder Eisen(III)-SuIfat, Natriumaluminat oder dergleichen, Fällungs- oder Flockungsmittel verwendet. Sie bestehen zumeist aus Makromolekülen, die sich an den suspendierten Teilchen unter Brückenbildung anlagern. Die Wirksamkeit hängt vom ionischen Charakter und der Länge der Molekülketten ab.In wastewater technology, for example, precipitation or flocculants are used to remove sulphides or phosphates, e.g. aluminium or iron(III) sulphate, sodium aluminate or the like. They mostly consist of macromolecules that attach themselves to the suspended particles to form bridges. The effectiveness depends on the ionic character and the length of the molecular chains.
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Liegen derartige Polymere in Feststofform vor, beispielsweise pulver- oder granulatförmig, müssen sie zunächst in Wasser gelöst werden, bevor sie als Konzentrat dosiert in den Schlamm, z.B. Klärschlamm, eingegeben werden. Da derartige Polymere stark hygroskopisch wirken, lassen sie sich teilweise nur schwer lösen. Falls nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden, kommt es zu Klumpenbildungen, die auch mit Hilfe geeigneter Rührvorrichtungen nicht mehr aufgelöst werden können. Es ist daher bekannt, die Polymerteilchen vor der Vermischung mit Wasser zu benetzen. In diesem Zusammenhang ist bereits bekannt, Polymere in Form von Granulaten, Plättchen oder dergleichen in einen Wasserstrom zu injizieren. Es ist ferner bekannt, in einem Behälter einen tangentialen Wasserstrom zu erzeugen, in dem das partikulare Material eingegeben wird. Es ist ferner bekannt, in einem Behälter sternförmig Wasserstrahlen zu erzeugen, die sich gleichzeitig drehen. Allen bekannten Techniken ist indessen eigen, daß die Benetzung unvollkommen bleibt. Es gelingt immer wieder Teilchen, unbenetzt in das Wasser im Benetzungsbehälter zu gelangen, so daß eine homogene Gelbildung ausbleibt und das erwünschte Konzentrat nicht die erforderliche Qualität aufweist .If such polymers are in solid form, for example in powder or granular form, they must first be dissolved in water before they are dosed as a concentrate into the sludge, e.g. sewage sludge. Since such polymers are highly hygroscopic, they are sometimes difficult to dissolve. If special precautions are not taken, lumps will form which cannot be dissolved even with the help of suitable stirring devices. It is therefore known to wet the polymer particles with water before mixing. In this context, it is already known to inject polymers in the form of granules, platelets or the like into a water stream. It is also known to generate a tangential water stream in a container into which the particulate material is introduced. It is also known to generate star-shaped water jets in a container which rotate at the same time. A feature of all known techniques, however, is that the wetting remains incomplete. Particles always manage to get into the water in the wetting container without being wetted, so that homogeneous gel formation does not occur and the desired concentrate does not have the required quality.
Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Lösen und Reifen von zur Behandlung von Schlämmen geeigneten Polymeren zu schaffen, mit der eine Benetzung des Polymers mit Sicherheit erreicht und eine Klumpenbildung vermieden wird.The innovation is therefore based on the task of creating a device for dissolving and maturing polymers suitable for the treatment of sludge, with which wetting of the polymer is achieved with certainty and lump formation is avoided.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Anspruches 1.This object is achieved by the features of claim 1.
Bei der neuerungsgemäßen Vorrichtung ist oberhalb eines Benetzungsbehälters eine Benetzungskammer vorgesehen, die am oberen Ende eine Zuführöffnung für Polymer aufweist und an der Wand eine Reihe von Düsen, die über Umfang und Höhe der Kammer verteilt sind. Die Düsen erzeugen nach innen in die Kammer gerichtete Wasserschleier. Vorzugsweise sind sog. Breitschlitzdüsen vorgesehen, die einen sektorartigen Schleier erzeugen. Da eine große Anzahl von Düsen vorgesehen ist, die außerdem in der Höhe und über den Umfang verteilt sind, wird eine Mehrzahl von Schleierebenen erzeugt, die die Polymere durchfallen müssen, bevor sie in den Benetzungsbehälter gelangen. Dadurch ist sichergestellt, daß jedes Teilchen bei seiner Wanderung durch die Benetzungskammer mindestens einmal einen derartigen Schleier durchfällt und ausreichend benetzt wird. Normalerweise durchfällt es jedoch eine Vielzahl der Schleier.In the device according to the innovation, a wetting chamber is provided above a wetting container, which has a feed opening for polymer at the top and a row of nozzles on the wall, which are distributed over the circumference and height of the chamber. The nozzles produce water curtains directed inwards into the chamber. Preferably, so-called wide slot nozzles are provided, which produce a sector-like curtain. Since a large number of nozzles are provided, which are also distributed in height and over the circumference, a plurality of curtain levels are produced, which the polymers must fall through before they reach the wetting container. This ensures that each particle falls through such a curtain at least once as it travels through the wetting chamber and is sufficiently wetted. Normally, however, it falls through a large number of curtains.
In jedem Fall ist gewährleistet, daß alle eingegebenen Teilchen eine ausreichende Benetzung erfahren und daher zur Bildung eines homogenen Konzentrats in Gelform beitragen .In any case, it is guaranteed that all particles added are sufficiently wetted and therefore contribute to the formation of a homogeneous concentrate in gel form.
Gemäß einer Ausgestaltung der Neuerung ist die Kammer vorzugsweise zylindrisch und vorzugsweise als Rohrabschnitt gebildet, der z.B. aus einem Kunststoffmaterial gefertigt werden kann.According to one embodiment of the innovation, the chamber is preferably cylindrical and preferably formed as a pipe section, which can be made, for example, from a plastic material.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Neuerung ist die Kammer von einem Mantel umgeben, der einen an die Wasserquelle angeschlossenen Zwischenraum freiläßt, mit dem die Düsen verbunden sind. Bei dieser Ausführungsform braucht lediglich der Zwischenraum an die Wasserquelle angeschlossen zu werden, während die Düsen mit dem Zwischenraum in Verbindung sind und daher auch mit gleichem Druck beaufschlagt werden.According to a further embodiment of the innovation, the chamber is surrounded by a casing that leaves a gap connected to the water source, to which the nozzles are connected. In this embodiment, only the gap needs to be connected to the water source, while the nozzles are connected to the gap and are therefore subjected to the same pressure.
Nach einer anderen Ausgestaltung der Erfindung weisen die Düsenkörper ein Außengewinde auf zum Einschrauben in das Innengewinde von Aufnahmeöffnungen für die Düsen in der Kammerwand. Auf diese Weise lassen sich die Düsen relativ einfach in der Kammer anbringen und auch austauschen, wenn sie unbrauchbar geworden sind. Der weitere Vorteil derAccording to another embodiment of the invention, the nozzle bodies have an external thread for screwing into the internal thread of the nozzle receiving openings in the chamber wall. In this way, the nozzles can be installed relatively easily in the chamber and also replaced when they have become unusable. The further advantage of the
entfernbaren Düsen besteht darin, daß Düsen verschiedener Durchtrittsquerschnitte gewählt werden können, je nach Anforderung für die Wassermenge. Für die Benetzung und Lösung wird ein bestimmtes Verhältnis von Polymeren und Wasser gewünscht. Dieses Verhältnis ist für die verschiedenen Polymere unterschiedlich. Die neuerungsgemäße Vorrichtung kann mithin zur Benetzung unterschiedlicher Polymere verwendet werden, wobei ggfs. lediglich die Düsen auszutauschen sind.removable nozzles is that nozzles with different passage cross-sections can be selected, depending on the requirement for the water quantity. A certain ratio of polymers and water is required for wetting and dissolving. This ratio is different for the different polymers. The device according to the innovation can therefore be used to wet different polymers, whereby only the nozzles need to be exchanged if necessary.
Die Neuerung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.The innovation is explained in more detail below using drawings.
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung.Fig. 1 shows a side view of a device according to the invention.
Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch die Benetzungskammer der Vorrichtung nach Fig. 1.Fig. 2 shows a section through the wetting chamber of the device according to Fig. 1.
Fig. 3 zeigt die Frontansicht einer Düse für die Vorrichtung nach Fig. 2 in Richtung Pfeil 3.Fig. 3 shows the front view of a nozzle for the device according to Fig. 2 in the direction of arrow 3.
Ein trichterartiger Aufgabebehälter 10 befindet sich gemäß Fig. 1 oberhalb eines Benetzungsgefäßes 12, das auf einem Maschinenrahmen 14 angeordnet ist. Im unteren Bereich desA funnel-like feed container 10 is located as shown in Fig. 1 above a wetting vessel 12, which is arranged on a machine frame 14. In the lower area of the
20.20.
Behälters 10 ist eine Dosierschnecke 16 angeordnet, mit deren Hilfe das Material aus dem Behälter 10 in eine Benetzungskammer 20 eingetragen wird. Die Benetzungskammer 20 ist über eine Leitung 22 an eine nicht gezeigte Wasserquelle angeschlossen. In der Leitung 22 ist ein Dosierventil 24 angeordnet. Das Gefäß 12 ist über eine Leitung 26, in der eine motorgetriebene Pumpe 28 angeordnet ist, mit einem Reifebehälter 30 verbunden, in dem sich ein Rührwerk (nicht gezeigt) befindet, das von einem Elektromotor 32 an der Oberseite des Behälters 30 angetrieben ist. Eine Ausgangsleitung 34, die an den unteren Bereich des Behälters 30 angeschlossen ist, enthält eine Abzugspumpe 36 zwecks Transports des Mediums aus dem Behälter 30 zu einem gewünschten Ort.A dosing screw 16 is arranged in the container 10, with the help of which the material from the container 10 is introduced into a wetting chamber 20. The wetting chamber 20 is connected via a line 22 to a water source (not shown). A dosing valve 24 is arranged in the line 22. The vessel 12 is connected via a line 26, in which a motor-driven pump 28 is arranged, to a maturing container 30 in which an agitator (not shown) is located, which is driven by an electric motor 32 on the top of the container 30. An output line 34, which is connected to the lower area of the container 30, contains a discharge pump 36 for the purpose of transporting the medium from the container 30 to a desired location.
Im Aufgabebehälter 10 befindet sich z.B. ein als Fällungsmittel dienendes Polymer in partikularer Form, beispielsweise als Pulver, Pellets oder Granulat. Es wird mit Hilfe der Dosierschnecke 16 dosiert in die Benetzungskammer 10 eingetragen. Der Eintrag erfolgt im Verhältnis zur ebenfalls in die Benetzungskammer 20 eingetragenen Wassermenge, In der Benetzungskammer 2 0 wird das partikulare Material mit Wasser benetzt, so daß es sich im Behälter 10 lösen kann. Es wird anschließend mit Hilfe der Pumpe 28 in den Reifungsbehälter 30 gepumpt, in dem dann eine homogeneIn the feed container 10 there is, for example, a polymer serving as a precipitant in particulate form, for example as powder, pellets or granules. It is metered into the wetting chamber 10 using the metering screw 16. The amount is added in proportion to the amount of water also introduced into the wetting chamber 20. In the wetting chamber 20, the particulate material is wetted with water so that it can dissolve in the container 10. It is then pumped into the maturing container 30 using the pump 28, in which a homogeneous
gelartige Substanz entsteht, die z.B. Klärschlamm oder dergleichen als Fällungsmittel zugegeben wird.A gel-like substance is created which is added to sewage sludge or the like as a precipitant.
Der Aufbau der Benetzungskammer 20, die teilweise in den Behälter oder das Gefäß 12 von oben hineinragt, wird anhand von Fig. 2 näher erläutert. Ein zylindrisches Rohr 40 aus Kunststoff, beispielsweise PVC, weist am oberen Ende einen Anschlußring 4 2 auf zwecks Anschluß einer Leitung von der Dosierpumpe 16 (Fig. 1). Die Wandung des Rohres 40 ist mit einer Reihe von Öffnungen 44 versehen. Die Öffnungen sind im Umfangsabstand von 90° angeordnet, wobei sie jeweils zueinander in der Höhe versetzt liegen derart, daß sie alle auf einer schraubenförmigen Linie um den Umfang des Rohres 40 angeordnet sind. Die Öffnungen 44 haben ein Innengewinde zur Aufnahme eines Düsenkörpers 46, der in Fig. 2 gestrichelt angedeutet ist. Der Düsenkörper 46 hat einen Gewindeabschnitt, mit dem er in die Öffnung 44 eingeschraubt werden kann. Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weist der Düsenkörper 4 6 einen querverlaufenden Austrittsschlitz 48 auf. Das Rohr 40 ist von einem radial beabstandeten Mantel 50 umgeben, durch den ein ringförmiger Zwischenraum 59 gebildet ist. Wie erkennbar, sind alle Öffnungen 44 und damit in den Öffnungen 44 sitzenden Düsenkörper 46 mit dem Zwischenraum 52 verbunden. Über einen Anschluß 44 ist der Zwischenraum 52 mit der Leitung 22 (Fig. 1) verbunden.The structure of the wetting chamber 20, which partially protrudes into the container or vessel 12 from above, is explained in more detail with reference to Fig. 2. A cylindrical tube 40 made of plastic, for example PVC, has a connecting ring 42 at the upper end for the purpose of connecting a line from the metering pump 16 (Fig. 1). The wall of the tube 40 is provided with a series of openings 44. The openings are arranged at a circumferential distance of 90°, with each of them being offset in height from one another in such a way that they are all arranged on a helical line around the circumference of the tube 40. The openings 44 have an internal thread for receiving a nozzle body 46, which is indicated in dashed lines in Fig. 2. The nozzle body 46 has a threaded section with which it can be screwed into the opening 44. As can be seen from Fig. 3, the nozzle body 46 has a transverse outlet slot 48. The pipe 40 is surrounded by a radially spaced casing 50, through which an annular intermediate space 59 is formed. As can be seen, all openings 44 and thus the nozzle body 46 sitting in the openings 44 are connected to the intermediate space 52. The intermediate space 52 is connected to the line 22 (Fig. 1) via a connection 44.
01 &pgr; ·? 99 &Pgr; 101 π ·? 99 π 1
b 1 ui /.ZU. 'b 1 ui /.ZU. '
Die Düsen 46 erzeugen in der Benetzungskammer 20 in mehreren in der Höhe versetzten Ebenen, wie strichpunktiert bei 56 angedeutet, sektorartige Wasserschleier. Fällt nun partikulares Material über die Öffnung des Flansches 42 in die Kammer, dann durchqueren die Teilchen mehrere der Schleier und werden daher wirksam benetzt, bevor sie in das Gefäß 22 fallen.The nozzles 46 produce sector-like water curtains in the wetting chamber 20 at several levels offset in height, as indicated by dash-dotted lines at 56. If particulate material now falls into the chamber via the opening of the flange 42, the particles pass through several of the curtains and are therefore effectively wetted before they fall into the vessel 22.
Durch Austausch der Düsenkörper 46 mit einem anderen Querschnitt lassen sich unterschiedliche Mischungsverhältnisse einstellen.By replacing the nozzle bodies 46 with a different cross-section, different mixing ratios can be set.
Ein oberer Anschluß 58 dient für die Zudosierung von flüssigen Polymeren.An upper connection 58 is used for the addition of liquid polymers.
91 0? 220.'91 0? 220.'
Claims (7)
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