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Rührwerk zur Umwälzung und Mischung von Abwasserschlamm in Faulräumen
Bei der Behandlung von Abwasserschlamm in Faulräumen hat es sich als -vorteilhaft
erwiesen, durch Bewegung der Schlammoberfläche und Untertauchen des Schwimmschlammes
die Bildung einer festen Schwimmschlammdecke zu verhindern und den neu eingebrachten
Frischschlamm durch Umwälzen mit dem Faulschlamm zu vermischen. Eine derartige Behandlung
des Schlammes erfolgte bisher durch Pumpen, die mittels Saugrohre den Schlamm immer
wieder aufnehmen und ihn zwecks Mischung von oben wieder einwerfen, oder durch Pumpen,
die den angesaugten Schlamm auf der Schlammoberfläche verspritzen und mittels der
Saugrohre eine umwälzende Bewegung auf den Behälterinhalt ausüben, oder durch Rührwerke,
die mit Hilfe einer den Behälterinhalt durchdringenden Achse durch horizontale Rührarme,
Wurfkreisel oder schneckenförmig ausgebildete Rührflächen den Schlamm durchmischen.
Sowohl den Pumpen als auch den Rührwerken haftet indessen der Nachteil an, daß die
im Schlamm befindlichen, festen und faserigen Abfallstoffe an den beweglichen Teilen
der Pumpen und Rührwerke hängen bleiben und sich im zunehmenden Maße festsetzen,
wodurch diese Antriebsmaschinen häufig Störungen und Betriebsunterbrechungen ausgesetzt
werden, so daß sie in der bisher üblichen Ausführung für die Ausfaulung von feste
und faserige Abfallstoffe enthaltenden und daher stark zur Schwimmschlammbildung
neigenden Schlamm nicht geeignet sind.
Es sind auch bereits Vorrichtungen
bekannt, welche die Verteilung des Frischschlammes in Faulräumen mit der Zerstörung
der Schwimmdecke verbinden und mit Rührschaufeln zum Zerstören der Schwimmdecke
versehen sind. Bei diesen Anlagen läuft das Rührwerk aber nur während der Zuführung
frischen Schlammes um, während der übrigen Zeit findet überhaupt keine Durchmischung
des Inhalts statt. Der Frischschlamm sinkt hierbei mit der zerstörten und entgasten
Schwimmschicht zu Boden.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Rührwerk zur Umwälzung und Mischung
von Abwasserschlamm in Faulräumen, das unmittelbar unter der Schlammoberfläche am
fliegenden Ende einer oberhalb der Schwimmdecke befindlichen Antriebswelle hängt,
und das aus einem, gegenüber dem Durchmesser der Antriebswelle wesentlich verstärkten,
nach unten verjüngten Rotationskörper besteht, an welchem seitlich, annähernd tangential
Schaufeln angebracht sind, die entgegen der Drehrichtung nach hinten gekrümmt sind.
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der gesamte, oberhalb des ausgefaulten
Schlammes befindliche Inhalt des Behälters dauernd in Umlauf versetzt bleibt. Die
bei Saugpumpen mit Saugrohren unvermeidlichen Schwierigkeiten durch Verstopfung
.der Leitung und Anhängen von Faserstoffen an den Pumpenflügeln werden hierbei mit
Sicherheit vermieden, so daß ein dauernd störungsfreier Betrieb gewährleistet ist.
Durch die besondere Ausbildung des Rührwerks gemäß der Erfindung wird eine, einer
langsam laufenden Kreiselpumpe ähnliche Wirkung erzielt. Durch die dauernde Umwälzung
des Faulrauminhalts wird der zugeführte saure Schlamm mit dem in alkalischer Gärung
befindlichen Schlamm durchmischt, so daß keine saure Gährung entstehen kann. Der
Temperaturunterschied zwischen dem eintretenden kalten Schlamm und dem erwärmten
Schlamm im Faulraum wird schnell ausgeglichen. Die Bildung einer Schwimmdecke wird
verhindert, so daß die bei dem Faulvorgang entstehenden Gase gleichmäßig austreten
können.
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Abb. I zeigt den senkrechten Schnitt durch einen gefüllten Abwasserschlammbehälter
und das im Abwasserschlamm befindliche Rührwerk in Seitenansicht, und zwar Behälter
und Rührwerk in einem gegenüber ihrer natürlichen Größe wesentlich verkleinerten
Maßstab von etwa I : IOO bis 150, während die Abb. 2 und 3 nur das Rührwerk in etwas
größerem, gegenüber der natürlichen Größe aber immer noch sehr kleinem Maßstab in
Seitenansicht und Ansicht von oben erkennen lassen.
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In dem Abwasserschlammbehälter a ist das Rührwerk b gemäß der Erfindung
in der Weise eingebaut, daß es unmittelbar unter der Schlammoberfläche x am fliegenden
Ende d seiner außerhalb des Schlammes befindlichen senkrechten Antriebsachse c befestigt
ist, die durch ein Schneckengetriebe e, f mit kleinem Übersetzungsverhältnis von
dem Antriebsmotor g gemäß der Erfindung in langsame Umdrehung versetzt wird. Nach
dem aus der Zeichnung ersichtlichen Ausführungsbeispiel besteht der mittlere Teil
des Rührwerks b aus einem birnenförmigen Rotationskörper h mit einem gegenüber der
Antriebsachse c erheblich größeren Durchmesser, der auch zylindrisch oder kegelförmig
und zur Beheizung des Schlammes hohl ausgebildet sein kann und gemäß der Erfindung
zwei, drei oder mehr tangential angesetzte hohle und nach außen hohlschaufelartig
gestaltete Flügel i trägt, die in senkrechte, zwecks Heizung des Schlammes ebenfalls
hohle Endflächen k übergehen. Schon bei langsamer Drehung des Rührwerks b im Sinne
des Pfeiles y muß, wie Abb.3 klar erkennen läßt, in den zwischen dem Rotationskörper
h einerseits und den etwa i m hohen Flügelteilen i, k andererseits gebildeten,
verhältnismäßig großen Winkelräumen m, n durch die bei der Drehung zurückbleibenden
Schlammassen dauernd ein sehr hohes Vakuum erzeugt werden, das eine starke Saugwirkung
auf die im unteren Behälterraum befindlichen Schlammassen ausübt und diese heraufzieht,
während gleichzeitig die beim Drehen des Rührwerks b vor den senkrechten und annähernd
senkrechten Außenflächen der Flügelteile i, k sich ständig neu vorlagernden
Schlammmassen in horizontaler oder nur wenig geneigter Richtung auf den ganzen Behälterumfang
im Sinne der Pfeile z dauernd, hauptsächlich radial, nach der Behälterwand abgedrängt
werden müssen, wodurch der gesamte Behälterinhalt mit möglichst geringem Energieaufwand
einer ununterbrochenen, kräftigen Umwälz- und Mischwirkung unterworfen wird. Bei
Entnahme von ausgefaultem Schlamm durch die Leitung L und Zuführung von Frischschlamm
durch die Leitung o ist der Behälterinhalt möglichst dauernd auf den gleichen Stand
der Schlammoberfläche x zu halten, um gleichzeitig den ständigen Betrieb des Rührwerks
b dicht unter der Schlammoberfläche zu sichern und einen etwaigen, auch teilweisen
Leerlauf desselben zu vermeiden.
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Um den mit der Erfindung angestrebten Umwälzungsverlauf des Schlammes
im Behälter zu erzielen, d. h. von dessen Boden in der Mitte aufwärts in das Rührwerk
b und aus dem Umfang desselben in annähernd horizontaler und radialer Richtung nach
der Behälterwand und an dieser wieder abwärts zum Boden, hat sich die Anordnung
des frei fliegenden Rührwerks b unmittelbar unter der Schlammoberfläche und die
aus der Zeichnung ersichtliche besondere Gestaltung der Flügel i, k und des
birnenförmigen Rotationskörpers h des Rührwerks nach praktischen Versuchen an einer
nach der Zeichnung ausgeführten Umwälzungs- und Mischanlage für Abwasserschlamm
als besonders vorteilhaft erwiesen.