NL7907954A - Werkwijze voor het ontwateren van vloeibaar, vlokkerig slib en inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze. - Google Patents

Description

. 1 N.O. 28.356 t

Werkwijze voor het ontwateren van vloeibaar, vlokkerig slib en inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het ontwateren van het bij reiniging van water ontstane, vloeibare, vlokkerig slib, door het vrij plaatsvindende storten met overwegend horizontale bewegingscomponenten 5 daarvan, waarbij uit de slib water wegstroomt en de verdikking van de slib plaatsvindt, waardoor tegenhouden van de vrije stroom van het slib en vorming van een ontwaterde vaste sliklaag wordt bereikt, benevens op een inrichting voor het uitvoeren van deze werkwijze.

10 De behandeling van het bij het reinigen van water ont stane vloeibaar, vlokkerig slib was tot nu toe een wezenlijk deel van de kosten voor de totale reiniging van het water. Met het oog op een relatief lage constructie van het slib en bij slib met biologische oorsprong ook op de 15 biologische instabiliteit, moet dit slib in een vaste toestand worden ontwaterd, waarbij een gemakkelijke behandeling en transport mogelijk wordt gemaakt en onder omstandigheden ook ongewenste biologische processen worden beperkt.

20 De thans meest gebruikelijke werkwijze voor het ontwa teren van vloeibaar, vlokkerig slib is een werkwijze die pla atsvindt op slibvelden. Een slibveld bestaat in wezen uit een vlak bassin met een water doorlaatbare onderlaag.

De ontwatering van het vloeibaar, vlokkerig slib vindt 25 door wegstroming van het slibwater over deze onderlaag plaats, terwijl het vaste slib daarvan als een laag op deze onderlaag blijft liggen. Het wezenlijke nadeel van de slibvelden is een geprononceerde vermindering van de verticale waterdoorlaatbaarheid met toenemende dikte van 30 het vaste slib, zodat de maximale laagdikte voor vast slib zeer beperkt is. Hierdoor zijn grote slibveldoppervlakken noodzakelijk, maakt in de praktijk de mechanisatie van het opruimen van het vaste slib onmogelijk en veroorzaakt storingen in de werkingen tijdens het koude jaargetijde.

35 Verder worden vaak werkwijzen voor het ontwateren van vloeibaar, vlokkerig slib toegepast waarbij centrifu- 790 7 9 54 ** 2 gaal-machines respectievelijk drukbandfilters worden gebruikt. Bij deze werkwijzen zijn nadelig de hoge inves-terings- en bedrijfskosten van de ontwatering. De tamelijk hoge investeringskosten zijn het gevolg van de mechanische 5 gecompliceerdheid van deze installaties en door hun grote afmeting, die ten gevolge van 'de mechanische eigenschappen van het slib is gegeven, waarbij deze voor de werking van de genoemde installaties zeer ongunstig zijn. Hoge bedrijfskosten zijn dan het gevolg van een groot energie-10 verbruik, benevens ook door een wezenlijk verbruik van polycoagulanten, die voor het veranderen van de mechanische eigenschappen van het slib noodzakelijk zijn om de genoemde installaties te kunnen gebruiken, alsmede door hoge eisen die aan een gekwalificeerde bediening moeten 15 worden gesteld. Met het oog op deze factoren komt een dergelijke installatie voor kleinere reinigingsstations in het geheel niet in aanmerking.

Het wezen van de werkwijze volgens de uitvinding bestaat daarin, dat de druk van de hoger gelegen sliblagen 20 een tixotropisch stromen van de ontwaterde onderlagen veroorzaakt, dat achter de vrije stroom-grpns van het vloeibare slib mechanisch tot stilstand wordt gebracht, waarbij het slibwater over deze grens wegstroomt.

Het is verder van voordeel, dat de afzonderlijke lagen 25 van het ontwaterde slib de direct ervoor gevormde lagen van het ontwaterde slib slechts gedeeltelijk bedekken, waarbij de lucht vrije toegang tot het overige deel heeft, respectievelijk dat de inwerking van mechanische trillingen discontinu plaatsvindt.

50 Een ander kenmerk is, dat de snelheid van de wateraf voer in het gebied van het mechanische stilzetten van de tixotropische stroming het ontwaterde slib kleiner is dan 10 m^/dag op 1 meter van de horizontale breedte dwars over de waterstroom.

35 Het wezen van de installatie voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding bestaat daarin, dat de installatie over een ondoorlaatbare onderlaag beschikt, die ten minste aan een deel van zijn omtrek door water doorlaatbare wanden wordt begrensd, waarbij de toevoer van het 790 7 9 54 3 vloeibaar, vlokkerig slib boven de ondoorlaatbare onderlaag is aangebracht.

Wat de ruimte betreft is die oplossing van voordeel, waarbij de toevoer op de grootste horizontale afstand van 5 de water doorlaatbare wanden is aangebracht, en verder de omstandigheid, dat de onderlaag de vorm van een cirkel aanneemt, boven het middelpunt waarvan de toevoer is aangebracht respectievelijk dat de onderlaag en de wanden door een ondoorlaatbare mantel zijn omgeven, waarboven een 10 dak is aangebracht, en waarbij tussen de water doorlaatbare wanden en de mantel de verzamelplaatsen voor het slibwater in de onderlaag uitmonden.

Een verder kenmerk van de installatie is, dat onder de toevoerleiding een vibrator is aangebracht, waarbij deze 15 in loodrechte richting overbrugbaar op de leiding is gelegerd.

Ook is het van voordeel en eenvoudig, dat in het onderste deel van de mantel ten minste een afneemopening is gevormd.

20 De uitvinding wordt aan de hand van de tekening nader verduidelijkt.

Fig. 1 geeft een verticale doorsnede door een inrichting volgens de uitvinding weer.

Fig. 2 is een bovenaanzicht van de installatie volgens 25 fig. 1.

In een houder 1 met een mantel 2, die bij voorkeur cilindervormig is, en een ondoorlaatbare bodem 3, zijn over de totale hoogte van de houder twee water doorlaatbare wanden 4 en 4’ ingebouwd. Een toevoerleiding 5 is 30 naar het bovenste deel van de houder 1, boven het niveau van de water doorlaatbare wanden 4 en 4' aangebracht, en bij voorkeur op de grootste horizontale afstand vanaf de water doorlaatbare wanden 4 en 41 aangebracht. Onder de toevoerleiding 5 bevindt zich een afvoerpijp 6. Bij de 35 mantel 2 van de houder 1, in de nabijheid van de toevoerleiding 5 voor het slib is op een leiding 71 een mechanische vibrator 7 aangebracht. In de ondoorlaatbare bodem 3 achter de water doorlaatbare wanden 4 en 4' zijn verzamelplaatsen 8 voor het slibwater ingebouwd.

790 7 9 54 /7* f 4

De verzamelplaatsen 8 zijn via een buisleiding 9 met de pompput voor ruw water van het reinigingsstation verbonden, die echter niet is weergegeven. Bij de ondoorlaatbare bodem 3 van de houder 1 is in de mantel 2 een afvoerope-5 ning 10 aangebracht, terwijl de houder 1 aan de bovenzijde door een dak 11 is afgedekt.

De werkwijze voor het ontwateren is gebaseerd op de biologische eigenschappen van het vloeibare, vlokkerige slib. Dit slib is namelijk door een suspensie van de slib-10 vlokken in water gevormd, terwijl het geheel zich als een vloeistof van Bingham gedraagt, die eerst dan begint te stromen, wanneer de sproeispanning van de stroom wordt bereikt.

Deze sproeispanning van de stroom neemt toe met toe-15 nemende concentratie van de suspensie. Bovendien heeft deze vloeistof ook tixotropie, dat wil zeggen de sproeispanning van de stroming wordt in vergelijking met de sproeispanning van de vrije stroming door druk respectievelijk trillen verminderd. Het water zelf gedraagt zich in 20 het slib als een zelfstandige vloeistof van Newton in poreuze omgeving, dat wil zeggen stroomt over het slib* Daardoor vindt bij een vrije slibstroming een stroming van het slibwater uit het slib, over de kopkant van de stromende slibstraai plaats, waardoor een vergroting van 25 de slibconcentratie zolang optreedt totdat bij de stroming van de slib de sproeispanning daalt tot de sproeispanning van de stroming, zodat stroming van het slib wordt stilgezet en een vaste sliblaag wordt gevormd. Weliswaar stroomt het slibwater van de laag van het vaste slib nog 30 verder weg, echter reeds zeer langzaam.

Ten gevolge van het boven elkaar plaatsen van de afzonderlijke lagen van het vaste slib neemt dit trapsgewijs de vorm van een kegel aan. Bij voldoende grootte van de kegel wordt de op de onderste lagen uitgeoefende druk 35 reeds zo groot, dat een tixotropische vermindering van de sproeispanning van de stroming van deze lagen zodanig optreedt, doordat deze zijwaarts stromen, zodat een tixo-tropisch vervloeien van de kegel plaatsvindt. Dit tixotro-pisch vervloeien kan door een verdere vermindering van de 790 7 9 54 5 .

sproeispanning van de stroming van hst ontwaterde slib met behulp van trillingen worden ondersteund. Het tixotrcpisch vervloeien van het ontwaterde slib kan door inwerking van een doelmatig obstakel van de stroming, bijvoorbeeld door 5 inwerking van de water doorlaatbare wanden, mechanisch worden stilgezet. Een mechanisch stilzetten van het tixo-tropisch vervloeien maakt de vorming van hogere lagen van het ontwaterde slib mogelijk.

Uit het ontwaterde slib wegstromende slibwater moet 10 daarbij achter de grens van het mechanisch stilzetten van het tixotropisch vervloeien van het ontwaterde slib wegstromen. Daarom moet het obstakel in de vorm van water doorlaatbare wanden 4 en 4', die het mechanisch stilzetten van het tixotropisch vervloeien van het ontwaterde slib 15 bewerken, ten minste in een bepaald deel van onder tot aan de bovenste slibvulgrens water doorlaatbaar zijn. Met het oog op deze water doorlaatbaarheid moet het mechanische stilzetten van het tixotrcpisch vervloeien van het ontwaterde slib eerst achter de grens plaatsvinden, waarbij 20 de grens van het vrije stromen van het vloeibaar slib wordt bereikt, omdat het niet ontwaterde, vloeibare slib anders het water doorlaatbare obstakel van het tixotropisch stromen zou doorstromen.

Bij het gebruikelijke, vloeibare, vlokkerige slib is 25 door proeven vastgesteld, dat het voor het waarborgen van deze voorwaarde voldoende is om de watersnelheid op de plaats van het mechanisch stilzetten van de tixotropische stroming van het ontwaterde slib kleiner dan 10 m^/dag op 1 meter breedte dwars op de waterstroom te houden. Het 50 vlokkerige slib wordt via de toevoerleiding 5 toegevoerd, waarbij de afvoerpijp 6 voor het afvoeren van het toestromende slib tot aan het slibniveau in de houder 1 dienst doet. Bij het slib met een hoge grens van de tixotropische stroming wordt voor het vloeibaar maken van het 35 afgezette slib een mechanische vibrator 7 toegepast, die aan de leiding 71 ook verticaal overbrugbaar kan worden aangebracht.

790 7 9 54 / 6

Toepassing van de werkwijze en de installatie volgens de uitvinding is in het bijzonder geschikt voor het verdikken van goed gestabiliseerd biologisch slib bij biologische reiniging van water, benevens bij het verdikken 5 van het kalkslib bij chemische waterreiniging. Bevredigende resultaten kunnen ook bij andere typen vlokkerig slib worden bereikt, bijvoorbeeld bij chemische reiniging van slib onder toepassing van hydrauliserende coagulanten.

De werkwijze voor het ontwateren van vloeibaar, biologisch 10 slib, benevens de inrichting voor het uitvoeren daarvan volgens de uitvinding, bieden talrijke voordelen. In vergelijking met de slibvelden wordt een wezenlijke besparing van het oppervlak, de mogelijkheid van een gemakkelijke mechanisatie van het afvoeren van het vaste slib, 15 benevens de mogelijkheid van een gemakkelijke begrenzing van de storing tijdens het koude jaargetijde bereikt. De genoemde voordelen volgen uit de mogelijkheid van het vormen van een hoge laag van het ontwaterde slib, benevens uit de mechanische weerstandssterkte van de vaste onder-20 laag. In vergelijking met centrifugaal-machines en met djukbandfliters zijn wezenlijk lagere investeringskosten en bedrijfskosten noodzakelijk. Lagere investeringskosten volgen uit het eenvoudige type van de installatie volgens de uitvinding. Lagere bedrijfskosten volgen daaruit, dat 25 voor het eigenlijke ontwateringsproces noch energie, noch polycoagulanten noodzakelijk zijn, terwijl aan de bediening van de installaties slechts geringere eisen worden gesteld.

790 7 9 54

Claims (12)

1. Werkwijze voor het ontwateren van het bij het reinigen van water ontstane, vloeibaar, vlokkerig slib, door dit vrij te storten of te gieten met een overwegend hori-5 zontale bewegingscomponent, waarbij uit het slib water wegstroomt en een verdikking daarvan optreedt en dus ook stilzetten van het vrije stromen van het slib wordt bereikt, tegelijk ook vorming van een ontwaterde laag van het vaste slib plaatsvindt, met het kenmerk, dat ten ge-10 volge van de druk van de hoger afgezette sliblagen een tixotropische stroming van de ontwaterde, onderste lagen ontstaat, die achter de grens van het vrije stromen van het vloeibare slib wordt stilgezet, waarbij het slibwater over deze grens wegstroomt.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de afzonderlijke lagen van het ontwaterde slib de ervoor gevormde lagen van het ontwaterde slib direct slechts gedeeltelijk overdekken, waarbij de lucht een vrije toegang heeft tot het overige gedeelte, 20

, 3. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het vlokkerige slib na het storten of gieten daarvan aan de inwerking van mechanische trilling wordt blootgesteld.

4. Werkwijze volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de mechanische trillingen onderbroken worden uitgevoerd.

5. Werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de snelheid van de waterafvoer in het gebied van de mechanische stilzetten van de tixotropische stroming van het ontwaterde slib kleiner dan 10 m^/dag op 1 meter horizontale breedte dwars op de waterstroming is. 30

6, Installatie voor het uitvoeren van de werkwijze volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat een ondoorlaat-bare onderlaag (3) is aangebracht, die ten minste over een gedeelte van de omtrek door water doorlaatbare wanden (4, 4') wordt begrensd, waarbij de toevoerleiding (5) van 35 het vloeibaar, vlekkerig slib boven de ondoorlaatbare onderlaag (3) is aangebracht.

7. Inrichting volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de toevoerleiding (5) op de grootste horizontale afstand van de water doorlaatbare wanden (4, 4') is aan- 790 7 9 54 i gebracht.

8. Installatie volgens conclusie 6 of 7, met het kenmerk , dat de ondoorlaatbare onderlaag (3) de vorm van een cirkel heeft, boven het middelpunt waarvan de toevoer- 5 leiding (5) is aangebracht.

9. Inrichting volgens conclusies 6 - 8, met het kenmerk , dat de ondoorlaatbare onderlaag (3) benevens de water doorlaatbare wanden (4, 4') door een ondoorlaatbare mantel (2) zijn omgeven, daarboven een dak (11) is aan- 10 gebracht, waarbij tussen de water doorlaatbare wanden (4, 4*) en de mantel (2) in de onderlaag (3) verzamelplaatsen (8) voor het slibwater zijn aangebracht.

10. Inrichting volgens één van de conclusies 6-9, met het kenmerk, dat onder de toevoerleiding (5) een 15 vibrator (7) is aangebracht,

11. Inrichting volgens conclusie 10, met het kenmerk, dat de vibrator (7) op de leiding in verticale richting overbrugbaar is aangebracht.

12. Inrichting volgens conclusie 9, met het kenmerk, 20 dat in het onderste deel van de mantel (2) ten minste een afvoeropening (1<0) is aangebracht. 790 7 9 54