Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania cieczy ze zgeszczonego szlamu za pomoca cisnie¬ nia oraz urzadzenie do usuwania cieczy, ze zge¬ szczonego szlamu. • Szlam zawierajacy czasteczki koncowe stale z domieszka cieczy takiej jak woda jest odpadem uzyskiwanym w wielu przemyslowych procesach.Przykladem takiego szlamu jest szlam wapienny, który otrzymywany jest jako odpad przy produk¬ cji cukru.W wielu przypadkach zawartosc czesci stalych w szlamie jest stosunkowo niska od 0,5 do 20% wagowo i aby uzyskac prawidlowa obróbke ta¬ kiego szlamu niezbedne jest usuniecie powaznej ilosci wody z niego tak, aby utworzyc zgeszczony szlam.Znane sa urzadzenia produkujace zgeszczony szlam. Przykladami takich urzadzen sa ciagle wi¬ rówki, takie jak wirówki sedymentacyjne, prasy pasowe, w„ których szlam poddawany jest kom¬ presji pomiedzy dwoma poruszajacymi sie w spo¬ sób ciagly pasami a filtrami bebnowymi, w któ¬ rych szlam jest zasysany do tkaniny filtrujacej zamontowanej na zewnetrznej powierzchni obro¬ towego bebna za pomoca podcisnienia wytwarza¬ nego wewnatrz bebna.Zgeszczony szlam wapienny wytworzony w ta¬ kich urzadzeniach zawiera czesci stale w ilosci pomiedzy 15 a 55% wagowo. Zgeszczony szlam 10 15 25 30 u wapienny jest masa plastyczna, która nie jest ani ciecza, ani cialem stalym.Jakkolwiek poddany mocnemu mechanicznemu dzialaniu jek pompowanie, zgeszczony szlam wa¬ pienny moze uzyskac wlasnosci cieczy i w tych warunkach moze byc pompowany i przenoszony do odwadniajacych pojemników szlamu. Pojem¬ niki zawierajace szlam zajmuja duza powierzchnie i sa zródlem nieprzyjemnych zapachów, ponie¬ waz szlam zaczyna gnic w trakcie stosunkowo dlugich okresów czasu, w których szlam ulega odwodnieniu.Po tym okresie szlam jest usuwany z pojem¬ ników i jest wykorzystywany jako sztuczny na¬ wóz i/lub jako wzbogacajacy glebe czynnik.Korzystne jest usuniecie dalszych ilosci wody mozliwe przez umieszczenie szlamu wapiennego w odwadniajacych szlam pojemnikach w przy¬ padku wytwarzania suchego stalego produktu, który moze byc utrzymywany w bardziej kon¬ wencjonalny sposób niz odwodniony szlam wy¬ tworzony w sposób opisany powyzej.Próbowano usunac ze zgeszczonego szlamu za pomoca cisnienia i w dotychczas znanych urza¬ dzeniach zgeszczony szlam jest wprowadzany do cylindra zawierajacego tlok i urzadzenie do od¬ dzielenia cieczy, a nastepnie sciskany wewnatrz az do uzyskania masy szlamowej.Stwierdzono, ze bardzo trudno jest uzyskac sprawne i trwale uszczelnienie pomiedzy tlokiem, 1108703 a cylindrem, tzn. pomiedzy strefa wysokiego, a strefa niskiego cisnienia w takich urzadzeniach.Celem wynalazku jest przeksztalcenie zgeszczo- nego szlamu w material o malej wilgotnosci.Celem jest równiez zwiekszenie zawartosci cze¬ sci stalych w zgeszczonym szlamie z 15—50% do 20—90% wagowo.Cel zostal osiagniety przez podanie sposobu po¬ legajacego na tym, ze uklada_ sie zageszczony szlam na porowatych podporach, czesciowo usu¬ wa sie ciecz ze zgeszczonego szlamu na skutek ustalenia podcisnienia wewnatrz porowatych pod¬ pór, po czym czesciowo wysuszony szlam na po¬ rowatej podporze poddaje sie dzialaniu wzglednie niskiego nadcisnienia w celu usuniecia dodatko¬ wej ilosci, cieczy i uzyskania ciastowatej masy szlamowej* nastepnie ciastowata mase szlamowa na porowatej podporze poddaje sie dzialaniu wzglednie -wysokiemu nadcisnieniu dla usuniecia dalszej ilosci cieczy.J usuwa sie sucha mase szla¬ mowa z porowatych podpór.H Ustala sie podcisnienie wewnatrz porowatej pod¬ pory i utrzymuje sie w czasie trwania kolejnych etapów, wyciskania. Podcisnienie ustala sie eta¬ powo wewnatrz porowatej podpory, najpierw po¬ woduje sie przejscie porowatej podpory przez zawiesine zgeszczonego szlamu utrzymujac jedno¬ czesnie podcisnienie wewnatrz porowatej podpory tak, aby ulozyc co najmniej warstwe zgeszczone¬ go szlamu na podporze, nastepnie powoduje sie przejscie porowatej' podpory do strefy cisnienio¬ wej utrzymujac jednoczesnie podcisnienie we¬ wnatrz porowatej podpory w celu czesciowego usuniecia cieczy ze zgeszczonego szlamu, po czym poddaje sie warstwy szlamu na wymienionej pod¬ porze dzialaniu wzglednie niskiego cisnienia dla otrzymania ciastowatej masy szlamowej, zwiek¬ szenia cisnienia do wzglednie .wysokiej wartosci,' dla uzyskania suchej masy szlamowej oraz usu¬ niecia suchej masy szlamowej z porowatej pod¬ pory przez* ustalenie nadcisnienia wewnatrz wy¬ mienionej porowatej podpory.Po usunieciu wysuszonej ciastowatej masy szla^- mowej z porowatej podpory zostaje ustalone pod¬ cisnienie wewnatrz porowatej podpory i etapy opisane powyzej zostaja powtórzone.Efekty uzyskuje sie stosujac cisnienie wybrane z zakresu od 1 do 300 kG/cm2 korzystnie od 10 do 300 kG/cm2.Cel zostal równiez osiagniety przez zaprojek¬ towanie urzadzenia zawierajacego porowata pod¬ pore przystosowana do polaczenia ze zródlem pod¬ cisnienia, element do nakladania zgeszczonego szlamu na porowata podpore, glowice wyciskaja¬ ca przeznaczona do przeciskania zgeszczonego szlamu na porowatej podporze przy wzrastaja¬ cym cisnieniu w celu uzyskania suchej masy szla¬ mowej z porowatej podpory.Zespól ramy oraz zespól przeznaczony do na¬ kladania zespolu ramy na porowata podpore przed rozpoczeciem etapu wyciskania oraz zdejmowania zespolu ramy z porowatej podpory przed usunie¬ ciem suchej masy szlamowej z podpory.Urzadzenie ma dwustronne porowate podpory zamontowane na wspólnym obrotowym wale, po- 870 4 jemnik usytuowany ponizej obrotowego walu, ze¬ spól doprowadzajacy zgeszczony szlam do pojem¬ nika, zespól obracajacy wal tak, ze kolejne poro¬ wate podpory sa przystosowane do poruszania po 5 torze kolowym przechodzacym przez pojemnik, strefe cisnieniowa oraz strefe usuwania masy szla¬ mowej, zespól wytwarzajacy podcisnienie we¬ wnatrz porowatych podpór w czasie ich ruchu przez pojemnik oraz w kierunku i wewnatrz stre-. 0 fy cisnieniowej, zespól do wyciskania zgeszczone¬ go szlamu ulozonego na porowatej podporze w strefie cisnieniowej oraz zespól do usuwania masy szlamowej z porowatych podpór w strefie usu¬ wania masy szlamowej. 5 Sposób i urzadzenie bedaca przedmiotem wy¬ nalazku umozliwiaja osuszanie szerokiego zakresu produktów mulistych wytwarzanych przez rózne galezie przemyslu i rózne instalacje, takich jak szlam wapienny wytwarzany przez przemysl cu- 0 krowniczy i szlam drozdzowy z piekarni. Ponad¬ to, proces i wynalazek moze miec zastosowanie przy osuszaniu podobnych produktów uzyskiwa¬ nych w przemysle cementowym, przemysle porce¬ lanowym, w instalacjach produkujacych kaolin, instalacjach przeznaczonych do chemicznego i bio¬ logicznego oczyszczania produktów odpadowych, w drzewnym i celulozowym przemysle, przemysle ceramicznym i górnictwie.Przedmiot wynalazku zostal zilustrowany w 0 przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia urzadzenie wedlug wynalazku schematycznie, fig. 2 — strefe cisnieniowa urza¬ dzenia przedstawionego na fig. 1 w przekroju, fig. 3 — porowata podpora i wspólpracujaca z nia ' glowica wyciskajaca urzadzenia wedlug wynalaz¬ ku w przekroju, lewa strona fig. 3 przedstawia usytuowanie glowicy wyciskajacej zespolu ramy i porowatej podppry przed poddaniem szlamu dzialaniu cisnienia, zas prawa strona na fig. 3 0 przedstawia usytuowanie tych elementów w trak¬ cie dzialania cisnienia. W praktyce wyciskanie ma miejsce jednoczesnie z obu stron porowatej pod¬ pory; , Urzadzenie przedstawione na fig. 1 zawiera 5 pusty wal 1 zamontowany obrotowo wokól osi poziomej i obracajacy sie w kierunku wskazanym strzalka 2* Przewód podcisnieniowy, nie pokazany na rysunku oraz przewód nadcisnieniowy, takze nie pokazany na rysunku, przymocowane sa we- 0 wnatrz walu 1. Wokól walu jest umieszczony roz¬ dzielacz 3 podpierajacy osiem pustych wewnatrz ramion 4, z których kazde na swym zewnetrznym koncu ma element filtrujacy 9a, 5f. Elementy filtrujace sa uwidocznione na fig. 3. Rozdzielacz 3 5 jest tak skonstruowany, ze puste ramiona 4 mo¬ ga byc polaczone z przewodem podcisnieniowym i przewodem nadcisnieniowym lub moga byc od¬ ciete od przewodów, odpowiednio od pozycji ele¬ mentów filtrujacych 5a—5f. 0 W pozycji pokazanej na fig. 1 ramiona 4 ele¬ mentów filtrujacych 5a, 5f i 5g, 5h sa polaczone z przewodem podcisnieniowym, podczas gdy ele¬ menty filtrujace 5e t 5f sa odciete od podcisnie¬ niowego i nadcisnieniowego przewodu. Podczas 5 ruchu elementów filtrujacych pomiedzy poloze-110 870 niami odpowiadajacymi pozycji elementów filtru¬ jacych 5d i 5e filtrujacy element jest przez krót¬ ki okres czasu polaczony z przewodem nadcisnie-- nioWym. * Pojemnik 6 jest usytuowany ponizej zespolu elementów filtrujacych tak, ze elementy filtruja¬ ce w trakcie swojego obrotu przechodza przez nie¬ go. Pojemnik 6 jest przystosowany do utrzymy¬ wania zawiesiny 7 zgeszczonego szlamu, który ma byc przeksztalcony w sucha mase szlamowa. Po¬ jemnik 6 jest polaczony z pompa 8, która zasila go w zgeszczony szlam. Pojemnik 6 zawiera po¬ nadto rure przelewowa 9 urywajaca sie nad le¬ jem 10, który ma polaczenie z pompa 8.System ten pozwala na ciagla cyrkulacje zge¬ szczonego szlamu zawartego w pojemniku 6. Urza¬ dzenie zawiera takze strefe cisnieniowa, która jest pokazana szczególowo na fig. 2, jak* i dwa ko¬ ryta 12, które sa rozmieszczone z boku tak, ze pozwalaja na przejscie pomiedzy nimi elementu filtrujacego w trakcie obrotu zespolu elementów filtrujacych. Zewnetrzna krawedz koryt 12 kon¬ czy sie na zewnatrz urzadzenia i moze byc sko¬ jarzona z urzadzeniem do usuwania suchej masy szlamowej, które nie jest pokazane na rysunku.Strefa cisnieniowa 11 (fig. 2) sklada sie z ufor¬ mowanego w ksztalcie litery U jarzma 20 zawie¬ rajacego dwa wysokocisnieniowe cylindry 21. Jarz¬ mo 20 zawiera takze cztery hydrauliczne" cylin¬ dry 24. "Wysokocisnieniowy tlok 23 umieszczony jest w kazdym z cylindrów 21, a tlok hydraulicz¬ ny 24 jest umieszczony w kazdym z cylindrów 22.Kazdy z cisnieniowych tloków 23 jest polaczony z glowica wyciskajaca 25, a kazdy zestaw tloków hydraulicznych 24 usytuowanych wokól wysoko¬ cisnieniowego tloka 23 jest polaczony z pierscie¬ niowym zespolem ramy 26. W pozycji zespolu ele¬ mentów filtrujacych (fig. 2), element filtrujacy 5 zamontowany na pustym ramieniu 4 umieszczony pomiedzy dwiema glowicami wyciskajacymi 26, a warstwa szlamu 27 ograniczona jest' w prze¬ strzeni pomiedzy kazda z glowic wyciskajacych 25, a sasiednia powierzchnia elementu filtrujacego.W trakcie obrotu elementów filtrujacych prze¬ chodza one przez zawiesine 7 zgeszczonego szla¬ mu zawartego w pojemniku 6, na skutek utrzy¬ mania podcisnienia wewnatrz elementów filtru¬ jacych zgeszczony szlam zasysany jest na po¬ wierzchnie elementów filtrujacych 5. Grubosc war¬ stwy szlamu moze zawierac sie w granicach od 5 do 100 mm gdy elementy filtrujace 5 i ulozone na nich warstwy szlamu wynurzaja sie z zawie¬ siny 7 szlamu.Warstwy szlamu zmuszone sa do przylegania do elementów .filtrujacych w czasie ruchu w kierun¬ ku strefy cisnieniowej dzieki utrzymaniu podcis¬ nienia wewnatrz elementów filtrujacych. Gdy ele¬ ment filtrujacy osiagnie strefe cisnieniowa 11 ruch jest ' zatrzymywany. Cylindry hydrauliczne 22 sa wtedy uruchamiane i doprowadzaja pierscieniowy zespól ramy 22 do zetkniecia krawedzia z czescia elementu filtrujacego 5. Nastepnie uruchamiane sa wysokocisnieniowe cylindry 21 .powodujac, ze zaczynaja poruszac sie synchronicznie w kierun¬ ku elementu filtrujacego glowice wyciskajace 25 wywierajac cisnienie na warstwy przyleglego do elementu filtrujacego szlamu.Wywierane cisnienie jest stopniowo zwiekszane, az do z góry okreslonej wartosci maksymalnej. 5 Dzieki utrzymaniu wewnatrz elementu filtrujace¬ go 5 podcisnieniu ciecz wycisnieta z warstw szla¬ mu jest usuwana przez puste ramiona 4,.Tloki hydrauliczne 24 i wysokocisnieniowe tlo¬ ki 23 sa wycofane. 10 Zespól elementów filtrujacych 5 jest wówczas 360° obracany o kat = 45° i w czasie tego ruchu 8 element filtrujacy przesuwajac sie od strefy cis¬ nieniowej w kierunku koryt 12 jest polaczony 15 przewodem nadcisnieniowym, co wywoluje nad¬ cisnienie wewnatrz elementu filtrujacgo i oddzie¬ la sucha mase szlamowa od elementu filtrujacego.Ta sucha masa szlamowa spada na koryta 12 i jest nastepnie usuwana. 20 Element filtrujacy (fig. 3) zawiera rdzen 31 wy¬ konany z tworzywa sztucznego lub innego lekkie¬ go materialu. Rdzen 31 ma otwór 32, który po¬ przez kanaly 33 jest polaczony z szeregiem kon¬ centrycznych rowków umieszczonych na powierz- 25 chni rdzenia 31. Kazda z rowkowych powierzchni rdzenia 31 jest pokryta tarcza filtrujaca 35 zlo¬ zona z warstwy porowatego materialu, który z ko¬ lei pokryty jest tkanina filtrujaca 37.Glowice wyciskajace 25 takze zawieraja tarcze 30 filtrujaca 38, zlozona z warstwy 39 porowatego materialu i tkaniny filtrujacej 40. Ponadto glowi¬ ce wyciskajace 26 sa wyposazone w kanaly 41, które moga byc polaczone-odpowiednio ze zródlem nadcisnienia lub podcisnienia. 35 Zespoly ramy 26, które sa podparte przez tlo- czyska 42 maja przednie powierzchnie 43, które sa przystosowane do zetkniecia z zewnetrzna kra¬ wedzia elementu filtrujacego tak, aby ustawic ele¬ ment filtrujacy w osi glowicy wyciskajacej w 40 trakcie wyciskania warstwy szlamu 27.'W momencie poczatkowej fazy wyciskania warstw szlamu 27 glowica wyciskajaca dociskana jest do warstw cisnienia rzedu 1—10 kG/cm2, w celu czesciowego odwodnienia warstwy szlamu. 45 Woda wycisnieta z warstw szlamu jest usuwana przez otwór 32 i kanaly 41.W trakcie poczatkowego wyciskania strirktura warstwy szlamu zmienia sie i pierwotnie pla¬ styczna masa majaca tendencje do plyniecia pod- 50 czas mocnego sprasowania zmienia sie w sztywna stala mase. Wówczas cisnienie jest stopniowo pod¬ noszone od 1 do 10 kG/cm2 do 30 _do 300 kG/cm2, dodatkowa woda jest usuwana i uzyskuje sie sta¬ la sucha spójna mase. 55 Wyciskanie moze byc osiagniete za pomoca glo¬ wicy wyciskajacej, która nie jest scisle dopaso¬ wana do scianek zespolu ralny, a szczelina po¬ miedzy obwodem glowicy wyciskajacej a sciana zespolu ramy moze osiagac wartosc dochodzaca 8o nawet do 5 mm bez niebezpieczenstwa, ze znacz¬ na ilosc masy szlamowej zostanie wycisnieta w te przestrzen.Zastrzezenia patentowe 65 1. Sposób usuwania cieczy ze zgeszczonego szla-110 870 8 mu za pomoca cisnienia, znamienny tym, ze ukla¬ da sie zgeszczony szlam na porowatych podporach, czesciowo usuwa sie ciecz ze zgeszczonego szlamu na skutek ustalenia podcisnienia wewnatrz poro¬ watych podpór, po czym czesciowo wysuszony szlam na porowatej podporze poddaje sie dziala¬ niu wzglednie niskiego nadcisilienia w celu usu¬ niecia dodatkowej ilosci cieczy i uzyskania ciasto- watej masy szlamowej, nastepnie ciastowata ma¬ se szlamowa na.porowatej podporze poddaje sie dzialaniu wzglednie wysokiemu nadcisnieniu dla usuniecia dalszej ilosci cieczy i usuwa sie sucha mase szlamowa z porowatych podpór. 2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze ustala sie podcisnienie wewnatrz porowatej pod¬ pory i utrzymuje sie w czasie trwania kolejnych etapów wyciskania. 3. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze podcisnienie ustala sie ' etapowo wewnatrz poro¬ watej podpory, najpierw powoduje ««ie przejscie porowatej podpory przez zawiesine zgeszczonego szlamu utrzymujac jednoczesnie podcisnienie we¬ wnatrz porowatej podpory tak, aby ulozyc co najmniej warstwe zgeszczonego szlamu na pod¬ porze, nastepnie powoduje sie przejscie porowatej podpory do strefy cisnieniowej utrzymujac jed¬ noczesnie podcisnienie wewnatrz porowatej pod¬ pory w celu czesciowego usuniecia cieczy ze zge¬ szczonego szlamu, po czym poddaje sie warstwy szlamu na wymienionej podporze dzialaniu wzgled¬ nie niskiego cisnienia dla otrzymania ciastowatej masy szlamowej, zwiekszenia cisnienia do wzgled¬ nie wysokiej wartosci, dla uzyskania suchej masy szlamowej oraz usuniecia suchej masy szlamowej z porowatej podpory przez ustalenie nadcisnienia wewnatrz wymienionej porowatej podpory. 10 15 25 30 35 4. Urzadzenie do usuwania cieczy ze zgeszczo¬ nego szlamu, znamienne tym, ze zawiera porowa¬ ta podpore (5) przystosowana do polaczenia ze zródlem podcisnienia, element. (6) do nakladania zgeszczonego szlamu na porowata podpore (5), glowice wyciskajaca (25) przeznaczona do prze¬ ciskania zgeszczonego szlamu na porowatej pod¬ porze (5) przy wzrastajacym cisnieniu w celu uzyskania suchej masy szlamowej oraz zespól do usuwania suchej masy szlamowej z porowatej pod¬ pory (5). n 5. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze zawiera zespól ramy (26) oraz zespól (22, 24, 42) przeznaczony do nakladania zespolu ramy na porowata podpore przed rozpoczeciem etapu wy¬ ciskania draz zdejmowania zespolu ramy (26) z porowatej podpory (5) przed usunieciem suchej masy szlamowej z podpory. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze ma dwustronne porowate podpory (5a—5h) za¬ montowane na wspólnym obrotowym wale (1), pojemnik (6) usytuowany ponizej obrotowego wa¬ lu (1), zespól doprowadzajacy zgeszczony szlam do pojemnika (6), zespól obracajacy wal (1) tak, ze kolejne porowate podpory (5a—5h) sa przystoso¬ wane do poruszania po torze kolowym przecho¬ dzacym przez pojemnik (6), strefe cisnieniowa (11) oraz strefe usuwania masy szlamowej, zespól wy¬ twarzajacy podcisnienie wewnatrz porowatych pod¬ pór w czasie ich ruchu przez pojemnik (6) oraz w kierunku i wewnatrz strefy cisnieniowej (11), zespól (25) do wyciskania zgeszczonego szlamu ulozonego na porowatej podporze (5) w strefie cisnieniowej oraz zespól do usuwania masy szla¬ mowej z porowatych podpór w strefie usuwania masy szlamowej. PL