JP2018526199A - スラリからの高密度材料の流体力学的除去 - Google Patents
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Abstract
Description
発酵に適した有機廃液は、4重量パーセントの鉱物性高密度材料を含み得る(「有機廃液の全面的同時消化」H.キュブラー、K.ホッペンハイト、P.ヒルシュ、A.コトマイア、R.ニムリヒター、H.ノルドジーク、W.ミュッケ、M.スウェレヴ(2000年)、『水の科学技術』第41巻、195頁乃至202頁)。公共のバイオ廃液は、クラネルト他により行われた研究(「消化物中の砂含有量の判定」M.クラネルト、A.ハルトマン、S.ガウル(1999年)『廃液の生物学的処理および環境に関する国際会議ORBIT99の会報』第一部、W.ビドリングマイア他編、313乃至318頁)によれば部分的に25重量%超の廃液の乾燥質量の一部を構成し得る、石、ガラス細片、粗粒砂岩、砂礫、あるいは砂などの相応量の鉱物性高密度材料を含む。バイオ廃液の湿式機械的処理の間に、これらの鉱物性高密度材料の相当部分がパルプ化され、生物学的再生利用に供される。キュブラー他により行われた研究(「バイオ廃液および商用有機廃液の全面的同時消化」H.キュブラー、R.ニムリヒター、K.ホッペンハイト、P.ヒルシュ、A.コトマイア、H.ノルドジーク、M.スウェレヴ、W.ミュッケ(1998年)『廃物からの材料およびエネルギー』P.De ブルイッカー、J.クレチュマー編、アントワープ科学技術協会、195頁乃至202頁)は、バイオ廃液の湿式機械的処理ではパルプが生成され、当該パルプからは、高密度材料の流体力学的分離により、高密度材料として処理されている廃液の湿潤質量のうち約3重量%が除去される、ということを示している。
上述した洗浄水流の影響を考慮して、本発明の背後にある基本概念は、工場の操業のための要求プロファイルに応じて分級管への洗浄水流の最適流量と最適圧力とを判定すること、並びに、それに応じて洗浄水の体積流量を設定すること、である。更に、貯留室への洗浄水の消費を最小化することは、本発明の一部である。
本発明の制御技術は、分級管および上述した貯留室への洗浄水の供給における相当な圧力変動を考慮している。このようにして、分離性能に対する負の影響を除去することができ、その結果、除去された高密度材料の分離品質が上昇し、洗浄水に対する要件が減少する。
ここで、貯留室に対する洗浄水の要件を最小化するために、且つ、上述した問題、すなわち、分級管への遮断弁を開放することにより洗浄水が一部だけ充填された貯留室において高密度材料の選択的除去の範囲が崩壊して分離結果物の選択性が悪化するという問題を解決するために、本発明によれば、高密度材料分離器は、貯留室に洗浄水を充填する際に貯留室の空化と洗浄水の溢水の検出を開始するために、貯留室内の高密度材料充填レベルの検出機能を備える。
分級管の詰まりを引き起こし得る分級管内での高密度材料の滞留を防ぐために、貯留室の空化を十分早期に行う必要がある。このため、貯留室は、空化時に、除去された高密度材料で完全には充填されていないことが多い。従って、同量の高密度材料を除去可能とするためには、より多くの空化/充填サイクルが必要となる。分級管への遮断弁を開放する前に貯留室を再び洗浄水で充填する必要があるので、空化/充填サイクルの数を増やすことは、洗浄水の消費量を増やすことにつながる。
Claims (19)
- スラリから高密度材料を流体力学的に除去するための装置であって、
前記スラリを受け入れる液体サイクロン(1)と、
前記液体サイクロンに付けられる分級管(2)と、
分離された前記高密度材料を受け入れる分離貯留室(3)と、
を備え、
前記分級管(2)への洗浄水流が、設けられている制御回路とアクチュエータとにより制御され、
前記貯留室(3)への洗浄水流が、設けられている前記アクチュエータにより制御され、
その目的のために、前記高密度材料の充填レベルの検出と、前記貯留室の洗浄水の溢水の検出と、を行うセンサが設けられている、
装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記アクチュエータが、スロットル装置であり、前記スロットル装置において、各ディスクが軸線上で互いに対して調節され、反対方向への前記各ディスクの移動により自由通路を変化させる、ことを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記アクチュエータが、フラット回転スライドである、ことを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記アクチュエータが、ホースピンチ弁である、ことを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記アクチュエータが、ボールセクタ弁である、ことを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記アクチュエータが、ボール弁である、ことを特徴とする装置。 - 請求項2乃至6のいずれかに記載の装置であって、
前記分級管への洗浄水の前記流量を測定するために、流量計(8)が設けられている、ことを特徴とする装置。 - 請求項7に記載の装置であって、
前記流量計(8)が、磁気誘導流量計である、ことを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置であって、
前記貯留室(3)における洗浄水の溢水を検出するための手段(7)が、設けられている、ことを特徴とする装置。 - 請求項9に記載の装置であって、
洗浄水の溢水を検出するための前記手段(7)が、静電容量型近接スイッチを有する、ことを特徴とする装置。 - 請求項9に記載の装置であって、
洗浄水の溢水を検出するための前記手段(7)が、赤外光バリアを有する、ことを特徴とする装置。 - 請求項9に記載の装置であって、
前記高密度材料の前記充填レベルを検出するための前記手段(7)が、振動リミットスイッチを有する、ことを特徴とする装置。 - スラリから高密度材料を流体力学的に除去するための方法であって、
スラリを液体サイクロン(1)に給送し、
次に、分離される高密度材料を分級管(2)内に搬送し、洗浄水を前記分級管内に導入して更に分離し、
次に、分離される前記高密度材料を分離貯留室内に沈殿させ、
洗浄水流を、制御回路とアクチュエータとにより制御された状態で、前記分級管に給送し、
前記貯留室の充填レベルをセンサにより検出することにより、前記検出された充填レベルから制御された状態で、洗浄水を前記貯留室から溢水させる、
ことを含む方法。 - 請求項13に記載の方法であって、
前記分級管への前記洗浄水流を時間制御により制御するために、前記アクチュエータまたはスロットル装置を短い時間間隔で全開させる、ことを特徴とする方法。 - 請求項13または14に記載の方法であって、
前記分級管への前記洗浄水流が、磁気誘導流量計により制御される、ことを特徴とする方法。 - 請求項13または14に記載の方法であって、
前記分級管への前記洗浄水流が、PI制御器により制御される、ことを特徴とする方法。 - 請求項13乃至16のいずれかに記載の方法であって、
前記分級管(2)への前記洗浄水流の制御のパラメータ化が、洗浄水にかかる公称流量を用いて行われる、ことを特徴とする方法。 - 請求項13乃至17のいずれかに記載の方法であって、
前記貯留室(3)を洗浄水で充填する前記工程が、洗浄水の溢水の検出により終了する、ことを特徴とする方法。 - 請求項13乃至18のいずれかに記載の方法であって、
時間制御を行って、洗浄水を前記貯留室に給送する、ことを特徴とする方法。
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