NO146314B - Anordning for avvanning av en suspensjon - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en anordning for avvanning av en suspensjon, særlig slam, omfattende to ende-løse virer som over en del av sin lengde forløper langs en felles bane, inntak (I) for suspensjonen som skal av-

vannes ved begynnelsen til den felles bane og uttak (II)

for suspensjonen ved enden av den felles bane, idet det langs den felles bane er anordnet i det minste et første presseorgan for utførelse av en første pressing av suspensjonen mellom virene for å fjerne en del av vannet i denne, og idet det etter det første presseorgan i banens bevegelsesretning er anordnet et annet presseorgan bestående av en pressevalse som i vesentlig grad omsluttes av virene, idet den i forhold til pressevalsen ytre viren er vanngjennomtrengelig, og en presseanordning er anordnet for trykk mot den ytre viren, for utførelse av en hardere pressing av suspensjonen enn den første pressing.

Det er alminnelig kjent å presse slam mellom en vire og en valse som viren løper omkring i en viss grad. Det er også kjent at slammet plasseres mellom to virer, av hvilke minst den ene er gjennomtrengelig for væskefasen, idet disse virer omslutter en eller flere valser for avvanning.

Det pressetrykk som utøves på slammet ved den nevnte kjente teknikk er til dels en funksjon av det strekk som virene kan utsettes for. Virene har imidlertid en meget begrenset styrke, og spesielt er det vanskeligheter med å forbinde virenes ender til endeløse virer på en slik måte at skjøtene ikke utgjør en vesentlig svekket del av viren styrkemessig sett.

Pressetrykket på slammet er også en funksjon av diameteren

av den valsen som viren omslutter, idet en mindre diameter forårsaker et høyere trykk på slammet. Mindre valser med-fører imidlertid en mindre vegstrekning, og dermed mindre tidsrom som slammet utsettes for forhøyet trykk 1. Tidsfaktoren har også betydning for resultatet av avvanningen, slik det skal beskrives mere utførlig i det følgende.

Det er også kjent å utøve høyere trykk mot slammet ved bruk av trykkvalser eller andre mekaniske anordninger, som på et sted der virene omslutter en valse, presser mot viren fra utsiden og derved mot slammet, se f.eks. svensk patentskrift 109.941 og US-patentskrift 2.711.130. Det trykk

som derved utøves mot viren blir imidlertid ytterst momentant, og bare en liten del av vannet rekker å presses ut av slammet innen trykket igjen avtar.

En anordning av den innledningsvis angitte type er kjent fra DE-AS 2.305.547. Presseanordningen, i form av en svingbart anordnet, stiv list, virker imidlertid bare over en liten sektor a<y> pressevalsen, og bevirker ikke avvanning utover fra pressevalsen.

Fra DT-PS 7161049 er i og for seg kjent å benytte remmer som presseorganer mot en pressevalse. Remmene er tett anordnet, og omslutter pressevalsen i liten grad. Avvanning av den suspensjon som behandles skjer gjennom veggen i pressevalsen, og det skjer ikke pressing mellom to virer. Anordningen er uegnet for avvanning av slam, fordi slammet vil feste seg til trommelen, slik at det dannes klumper.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å komme frem til en anordning av den type som er angitt innledningsvis, og som bevirker høy avvanningseffekt ved pressing av slam mellom to virer.

I henhold til oppfinnelsen er dette oppnådd ved at presseanordningen består av langs banen løpende, båndlignende elementer som er anordnet med innbyrdes avstand i tverretningen av banen, og har en utstrekning langs pressevalsens omkrets som hovedsakelig tilsvarer virenes omslutning av pressevalsen, og langs denne omslutning utøver et hovedsakelig konstant trykk mot suspensjonen mellom virene.

Den høye avvanningseffekten som oppnås med anordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse er en følge av at det anvendes et forholdsvis høyt og konstant trykk på slammet i forholdsvis lang tid, dvs. ved at en stor del av pressevalsen er omsluttet. Det høye trykk som oppnås ved hjelp av presseelementene i henhold til oppfinnelsen kan ikke anvendes på en suspensjon med høyt vanninnhold, idet slammet først må utsettes for en forutgående pressing under lavere trykk, slik at en større mengde vann er fjernet fra slammet. Derved muliggjøres et høyere pressetrykk, som medfører den ekstremt høye avvanningseffekten. Ved at den ytre viren er vanngjennomtrengelig, skjer en bortledning av vann i det minste delvis utover fra pressevalsen og herved gjennom mellomrommene mellom de båndlignende presseelementene .

Som nevnt har tidsfaktoren betydning for resultatet av avvanningen. Det har vist seg at tidsfaktoren den tid slammet utsettes for et visst trykk- til å begynne med har stor betydning for avvanningen, men etter hvert betyr det stadig mindre. Dette er fremstilt i fig. 1 på tegningen, der det er vist skjematisk et diagram over oppnådd tørrsubstansinnhold som funksjon av tiden. Kurve A viser et typisk avvanningsforløp ved et visst konstant trykk mot slammet. Hvis trykket fordobles fås et annet forløp, kurve B. Begge disse kurver viser at avvanningen avtar stadig mer med tiden, og kurvene nærmer seg asymptotisk en maksimal verdi for tørrsubstansen ved hvert trykk. Hvis trykket økes ytterligere oppstår en brå avbøyning i kurven, f.eks. som vist med kurve C, som viser tydelig at slam-partiklene ved et visst trykk stenger passasjen for avrenn-ing av vann. I stedet kan man gå frem slik at man først avvanner etter f.eks. kurve B, avlaster trykket og deretter øker trykket ytterligere, hvorved det kan oppnås et forløp som er vist ved kurve D.

Ved bruk av anordningen i henhold til oppfinnelsen presses suspensjonen mellom virene ytterligere, utover det pressetrykk som forårsakes av omslutningen, ved utøvelse av et pressetrykk mot den ytre, vanngjennomtrengelige viren, kontinuerlig i omslutningsretningen i det minste over en vesentlig del av omslutningspartiet ved hjelp av de båndlignende elementer som løper med innbyrdes mellomrom i tverretning av banen hvorved den nevnte økete avvanning utover gjennom den vanngjennomtrengelige viren skjer hovedsakelig gjennom de nevnte mellomrom i det tidsrommet suspensjonen føres langs pressevalsen og utsettes for det ytterligere pressetrykket.

Sammenlignet med tidligere kjent teknikk har det med anordningen i henhold til oppfinnelsen vist seg mulig å

oppnå vesentlig høyere tørrsubstansinnhold. For mange typer av slam fra avløpsrenseanlegg er oppnådd tørrsubstans-innhold på vesentlig over 30%. Dessuten oppnås den fordel at ved et eventuelt ujevnt fordelt suspensjonssjikt mellom virene bevirker de båndlignende elementer at det allikevel virker fullt trykk over hele bredden av suspensjonssjiktet. Denne spesielle fordel er større desto mindre vannholdig

den suspensjon er som skal presses.

Som tidligere er tidsfaktoren av betydning. Det er derfor fordelaktig at det presses mot pressevalsen omkring en så stor del av den-né som det er praktisk mulig. En omslutning på 180° eller mer er derfor fordelaktig.

Fortrinnsvis kan' i henhold til oppfinnelsen pressingen

være innstillbar-"for tilpasning til suspensjoner av ulike slag.

Videre muliggjøres det ved oppfinnelsen å la pressingen

skje med større pressekraft fra de ytre båndlignende elementer enn fra de mellomliggende hvorved det sikres at også det uttynnete suspensjonssjiktet mot virenes kanter belastes med tilstrekkelig trykk. Dessuten er det tatt skritt for å hindre at suspensjonen renner ut mot virenes kanter. Derved har et ikke uvesentlig problem fått sin løsning, nemlig at slammet har tendens til å flyte ut mot kantene ved pressing.

Ytterligere trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følgende beskrivelse av utførelseseksempler

av anordningen, med henvisning til tegninger.

På tegningen viser fig. 1 det innledningsvis beskrevne dia-grammet over oppnådd tørrsubstansinnhold som funksjon av tiden.

Fig. 2 viser skjematisk en anordning ifølge oppfinnelsen sett fra siden, og fig. 3 og 4 viser i større målestokk henhv.

et grunnriss av en del av anordningen og en snittegning for nærmere å illustrere det som spesielt kjennetegner oppfinnelsen.

Fig. 5 viser sett fra siden som i fig. 2, en annen utførelses-form av en anordning i henhold til oppfinnelsen.

Ved utførelsesformene vist i fig. 2 og 5 løper to endeløse virer 1 og 2 sammen langs en pressebane mellom et inntak (vist med pil I) for den suspensjon som skal avvannes og et uttak (pil II) for den avvannete suspensjon, og løper hver for seg rundt avbøyningsruller 4. Langs pressebanen skjer en første avvanning ved at virene passerer et valgt antall valser 3 som virene delvis omslutter. Det trykk som her utøves på suspensjonen avhenger av det strekk virene utsettes for, og som er begrenset. Strekket i viren kan reguleres innen visse grenser, f.eks. ved forskyvning av i det-minste en av avbøyningsrullene 4.

Deretter utøves et vesentlig forhøyet trykk på suspensjonssjiktet mellom virene 1 og 2 ved pressevalsen 5 ved hjelp av et antall parallelle, båndlignende elementer 6. Elementene 6 løper rundt de samme valser 3a som styrer virebåndene f.oran og bak pressevalsen 5, og rundt en strekkvalse 7, hvorved elementene 6 presses mot den viren som ligger ytterst i forhold til pressevalsen 5, langs hovedsakelig den samme lengde som virene omslutter pressevalsen. Strekkvalsen 7 så vel som valsene 3a, kan være utstyrt med spor for å bibeholde parallelliteten mellom elementene 6. Ele-mentenes trykk mot virene reguleres ved forskyvning av strekkvalsen 7, som vist med pil III, ved hjelp av fjærer eller andre mekaniske innretninger. Fig. 3 viser i grunnriss og i større målestokk pressevalsen 5, strekkvalsen 7 samt skjematisk fjærer 8 som eksempel på en innretning for å oppnå det nødvendige trykket ved hjelp av elementene 6. Fig. 4 viser et snitt gjennom en del av valsen 5, med den indre viren 2 langs valsens overflate, suspensjonssjiktet 9, den ytre viren 1 samt presseelementene 6. Fig. 5 viser en utførelsesform med to pressevalser 5. Denne utførelsesform kan brukes i tilfeller der det kreves lengere pressetid, uten å minske anordningens kapasitet.

Som det fremgår av fig. 3 og 4, er presseelementene 6 an-brakt ."tned innbyrdes avstand. Denne avstand bør avpasses slik at den é.r tilstrekkelig stor til at det vannet som presses ut av suspensjonen skal rekke å renne ut i løpet av den effektive pressetiden, men avstanden er også tilstrekkelig liten til at den ytre viren skal bli så spent mellom elementene at det også mellom elementene blir et vesentlig trykk mot suspensjonen. Den innbyrdes avstand mellom elementene bør være mindre enn 20% av deres bredde. Materialet i elementene kan velges blant flere typer, slik som f.eks. gummi eller plast, og elementene kan være armerte eller forsterket

på annen måte. Det er fordelaktig at elementene har en viss elastisitet. Som antydet i fig. 4 kan suspensjonssjiktet ha varierende tykkelse over virebredden, og det mest vanlige

vil være at suspensjonssjiktet blir tynnest ut mot kantene av viren. ■ Med avpasset elastisitet i elementene kan et slikt tynnere suspensjonssjikt allikevel belastes med tilstrekkelig trykk for avvanning. Det er imidlertid i henhold til oppfinnelsen også mulig, ved hjelp av ekstra strekk-valser eller andre innretninger, å gi de ytre elementene øket strekk for f.eks. å hindre at suspensjonen flyter ut mot kantene.

Friksjonen mellom elementene og den ytre viren er oftest tilstrekkelig for drift av elementene. Hvis ønskelig kan imidlertid en separat drivanordning være anordnet på pass-ende måte, idet denne drivanordning i så fall bør være synkronisert med drivanordningen (ikke vist) for virene.' Det er i visse tilfeller fordelaktig å utstyre presseelementene med tverrgående fordypninger for å bedre avrenningen av vann. I henhold til en annen utførelsesform kan elementene utstyres med tverrgående forhøyninger, som forårsaker en bevegelse i suspensjonen når trykket tilføres. Fordypninger og/eller forhøyninger kan også med fordel være anordnet på overflaten av selve pressevalsen 5. Fordypninger i pressevalsen i form av aksielle rifler bedrer vannavrenningen gjennom den viren som ligger an mot pressevalsen. Hvis det anvendes forholdsvis brede presseelementer kan disse forsynes med hull eller slisser.

For å oppnå så effektiv avvanning som mulig, og også av konstruktive hensyn, er det fordelaktig å la elementene presse mot virene langs hovedsakelig den samme lengde som virene omslutter pressevalsen, dvs. slik som vist i fig. 2 og 5, å la elementene løpe rundt de samme valser som styrer virebåndene foran og bak pressevalsen. Det er også mulig å la elementene presse mot bare en del av den lengden som omsluttes av virene, ved at det anordnes separate avbøy-ningsruller for elementene.

Det trykk på suspensjonen som kan oppnås bare ved hjelp

av strekk i viren, uten anvendelse av en anordning i henhold til oppfinnelsen, er i størrelsen 1-2 kp/cm 2. Ved hjelp av anordningen i henhold til oppfinnelsen kan derimot oppnås et betydelig høyere trykk. For mange typer av slam kan et trykk pa 5-10 kp/cm 2 være tilstrekkelig, men det er mulig å oppnå betydelig høyere trykk, 30-35 kp/cm 2, når det er behov for det.

Sammenliknet med virebåndpresser i henhold til kjent teknikk har det vist seg mulig å oppnå meget høyt tørrsub-stansinnhold med en virebåndpresse som omfatter anordningen i henhold til oppfinnelsen. For mange typer av slam fra avløpsrenseanlegg er det oppnådd tørrsubstansinnhold på vesentlig over 30%. For visse typer av slam har det vært mulig å oppnå tørrsubstansinnhold mellom 40 og 55%. Grunn-en til dette er som tidligere nevnt en kombinasjon av høyt pressetrykk og lang pressetid, samt muligheten for det utpressete vannet til å renne bort. De oppnådde resultater kan sammenliknes med et tørrsubstansinnhold som for lig-nende slam oppnås med den kjente teknikk som er nevnt innledningsvis. Med denne oppnås således ca. 20% tørrsubstans-innhold ved avvanning mellom to virer som omslutter et antall valser, og ca. 25% hvis det i tillegg utføres en pressing mot virene ved hjelp av pressevalser.

Noe som ikke er vist i noen av figurene er en oppsamlings-beholder for det utpresseste vannet, med dette vil en fagmann-enkelt kunne komme frem til på forskjellige måter. For å kunne oppnå de høye tørrsubstansinnhold som mer og mer tilstrebes, ikke minst av transporthensyn, er det fordelaktig at det utpressete vannet fjernes fra virene innen trykket avtar. Dette kan gjennomføres ved å blåse eller suge bort vannet ved hjelp av en kraftig luftstrøm som ledes over viren mellom presseelementene.

Som det fremgår av utførelsesformene ifølge fig. 2 og 5, skjer etter inntaket I en foravvanning av suspensjonen ved valsene 3 før den endelige avvanningen ved pressevalsen eller -valsene 5. Sn liknende foravvanning kan imidlertid utføres før inntaket I, og også med andre anordninger enn valser tilsvarende valsene 3, hvorved valsene 3 i pressebanen mellom inntaket I og uttaket II kan utelates.

Claims (8)

1. Anordning for avvanning av en suspensjon, særlig slam, omfattende to endeløse virer (1,2) som over en del av sin lengde forløper langs en felles bane, inntak (I) for suspensjonen som skal avvannes ved begynnelsen til den felles bane og uttak (II) for suspensjonen ved enden av den felles bane, idet det langs den felles bane er anordnet i det minste et første presseorgan (3) for utførelse av en første pressing av suspensjonen mellom virene for å fjerne en del av vannet i denne, og idet det etter det første presseorgan (3) i banens bevegelsesretning er anordnet et annet presseorgan (5) bestående av en pressevalse som i vesentlig grad omsluttes av virene (1, 2) idet den i forhold til pressevalsen (5) ytre viren (1) er vanngjennomtrengelig, og en presseanordning er anordnet for trykk mot den ytre viren 0)» for utførelse av en hardere pressing av suspensjonen enn den første pressing, karakterisert ved at presseanordningen består av langs banen løpende, båndlignende elementer (6), som er anordnet med innbyrdes avstand i tverretningen av banen, og har en utstrekning langs pressevalsens omkrets som hovedsakelig tilsvarer virenes omslutning av pressevalsen (5), og langs denne omslutning utøver et hovedsakelig konstant trykk mot suspensjonen mellom virene.

2. Anordning som angitt i krav 1, karakterisert ved at de båndlignende elementer (6) utgjøres av remmer.

3. Anordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at de båndlignende elementer (6) er fremstilt av elastisk material.

4. Anordning som angitt i krav 1 - 3, karakterisert ved organer (7, 8) for regulering av trykket i anleggsflaten for de båndlignende elementene (6).

5. Anordning som angitt i krav 1-4, karakterisert ved organer for å gi de båndlignende elementer (6) langs banens kanter større pressekraft enn mellomliggende båndlignende elementer.

6. Anordning som angitt i krav 1 - 5, karakterisert ved at virene (1, 2) omslutter pressevalsen (5) over en vinkel på minst 180°.

7.. Anordning som angitt i krav 6, karakterisert ved at virene (1, 2) er ført rundt styrevalser (3a) anordnet inntil den felles bane før og etter pressevalsen (-5), for oppnåelse av den nevnte omslutningsvinkel.

8. Anordning som angitt i krav 7, karakterisert ved at presseelementene (6) er ført mellom vireparet (1, 2) og styrevalsene (3a).