SE507791C2 - Avvattningsanordning för satsvis avskijning av vätska från partikelbemängt slam - Google Patents

Description

507 791 2 10 15 20 25 30 35 Vid anläggningar där förhållandevis små volymer slam uppstår är investerings- och driftskostnaderna för på marknaden befintliga maskinella utrustningar för höga, varför någon mekanisk avattning av slam normalt inte förekommer vid dessa anläggningar utan slammet transporteras bort till andra platser för avvattníng.

Det finns flera olägenheter med detta ur hanterings-, ekonomi~, hygien- och miljöaspekter.

Uggfinningens syfte Syftet med föreliggande uppfinning är att fylla behovet av effek- tiv avvattning av slam vid små och medelstora vattenreningsanlägg- ningar, genom att åtminstone delvis undanröja de nackdelar som den kända tekniken uppvisar.

Detta syfte uppnås genom en avvattningsanordning såsom den avgränsas av de bifogade patentkraven.

Kort beskrivninq av rítninqama På ritningarna visar: Fig 1 en avvattningsanordning utan expanderkropp i enlighet med uppfinningen, visad i genomskärning; Fig 2 en avvattningsanordning med oexpanderad expander- kropp och öppnad bottenlucka i enlighet med uppfinningen, visad i genomskärning; Fig 3 avvattníngsanordningen i fig 2 med expanderad expander- kropp och stängd bottenlucka, visad i genomskärning; Fig 4 en avvattningsanordning med ett annat utförande av expanderkroppen i expanderat läge, visad i genomskärning; Fig 5 avvattníngsanordningen i fig 4, men med expander- kroppen i oexpanderat läge, visad i genomskärning; Fig 6 avvattníngsanordningen i fig 4 sedd i tvärsnitt längs snittlinjen VI-VI; Fig 7 avvattníngsanordningen i fig 5 sedd i tvärsnitt längs snittlinjen VII-VII; och Fig 8 övre delen av avvattníngsanordningen i ñg 4 i förstoring. 10 15 20 25 30 35 3 507 791 Beskrívninq au föredraqna utförinqsforrner En partikelavvattnare i enlighet med uppfinningen visas i fig 1.

Den består av en sluten rund behållare 1 med lock 2. Behållarens botten 3 består av en fläns med en tätningspackning 5 mot vilken en öppningsbar lucka 4 ligger anpressad. Luckan manövreras företrä- desvis mekaniskt medelst exempelvis ett kolvorgan.

Invändigt i behållaren finns en inre vägg 6 bestående av en konformad mantel med avskuren topp vars största diameter är något mindre än behållarens diameter och vars bas med den största diame- tern är vänd nedåt mot behållarens inre botten. Den konformade manteln sluter tätt mot behållarens övre och undre del.

Behållarens bottenlucka 4 täcker hela basen för den inre konen, så att när luckan är öppen är konen fullständigt öppen nedåt.

Den konformade väggen 6 är försedd med slitsar/hål 7 vars omfattning och utformning är anpassade efter de specifika behov som den aktuella slamtypen ställer på utrustningens funktion.

Partikelavvattnaren är försedd med ett rör 9 för tillförsel av material. Detta rör leder materialet in till utrymmet på insidan av den perforerade koniska manteln 6.

I den yttre mantelns nedre del finns ett rör 8 för avtappning av i partikelavvattnaren avskild vätska.

I utrymmet innanför den perforerade inre väggen är det anord- nat en givare 10 vilken ger signal då behållaren är fylld.

Invändigt i den perforerade konen är spolmunstycken 1 1 anordnade och riktade så att den perforerade manteln kan renspolas invändigt.

Detta är ett grundutförande av partikelavvattnaren enligt upp- finningen, och kan användas för avvattning av material som ej har behov av komprimering, d v s material som ej binder vattnet och där komprimering endast marginellt minskar volymen. För sådant mate- rial är en gravimetrisk avrinning tillräcklig. Exempel på sådana mate- rial är sand, maskinspån och glödskal. Härnäst skall dock beskrivas en variant av partikelavvattnaren enligt uppfinningen som även komprimerar materialet, och därmed klarar av att avskilja vatten från material där ett behov av komprimering föreligger. Exempel på sådana material, vilka i åtminstone viss utsträckning binder vattnet, är 507 791 4 10 25 30 to LD fibermaterial, slam från proteinutfällningar, slam från avloppsvatten- rening och hydroxidslam från metallbearbetning.

En sådan variant av partikelavvattnaren visas i ñg 2 och 3. I detta utförande omfattar avvattnaren utöver det som nämnts ovan även en expanderbar kropp 13 placerad på konens centrumaxel och med i princip samma höjd som behållaren och den koniska väggen.

Den expanderbara kroppen 13 kan, såsom visas i fig 2 och 3, vara utförd som en slang som fylls med luft eller vätska under stigande tryck och därmed expanderar volymmässigt. Den expan- derande slangen undantränger därvid det i behållaren införda materialet, vilket medför en tryckökning och en utpressning av vätska. Denna utföringsform har fördelen att, om luft används som expansionsmedium, luften efter expansionen kan släppas ut i behål- laren men utanför den koniska väggen, varigenom den snabbt minskande expansionskroppen tillsammans med det ökade yttre trycket medverkar till att slammaterialet släpper från väggarna. På detta sätt förbättras tömningsegenskaperna hos avvattnaren sam- tidigt som behovet av renspolning av den koniska väggen minskar.

Alternativt kan istället, såsom visas i fig 4-7 vingar 15 vara anordnade på en centrumhållare, t ex ett centralt placerat rör 14, på så sätt att de längs ena sidan av Vingen är monterade på en axel 16 som löper parallellt med röret 14, och där Vingen 15 kan vridas runt sin axel 16 så att dess motsida vrids mot avvattnarens periferi.

Vingarna 15 är företrädesvis böjda parallellt med centrumrörets 14 periferi och utformade så att de i mot centrumröret infällt läge med eller utan överhäng delvis täcker över varandra. Vingarna kan exem- pelvis, såsom visas i förstoring i fig 8, manövreras medelst en vridbar platta 20 med styrspår 21, vilka har åtminstone en viss radiell utsträckning. l styrspåren insticker vridbart tappar 22 vilka via hävarmar 23 sammansitter med förlängningen av vingarnas axlar 16.

Plattan är vidare försedd med en utstickande vridaxel 24, vilken kan vara ansluten till en motor via en vevarm 24 eller dylikt. Genom att, via drivaxeln, rotera plattan 20, tvingas tapparna 22 att följa med, och vrider därmed via hävarmarna 23 vingaxlarna 16 och samtidigt även vingarna. En fördel med detta utförande är att man härigenom vid utpressning samtidigt får en skjuvning av materialet vid den perifera väggen, vilket gör att perforeringshålen hålls fria samtidigt som 10 20 30 5 507 791 slammet mekaniskt bearbetas så att strukturen bryts ned, varigenom avrinningen ökar. Eventuellt kan även ett membran 17 placeras mellan vingarna som vid utvikning av vingarna tätar mellanrummen mellan dem. Detta kan åstadkommas genom fast monterade membran som i längd är avpassade efter maximalt avstånd mellan vingarna eller genom ett flexibelt membran i form av en slang som träs över de infällda vingarna. Härigenom undviks att vätska strömmar tillbaka genom perforeringen, och framförallt att slam strömmar in i deplacementutrymmet.

Det är även möjligt att utnyttja en uppifrån nedskjutande kolv, som vid nedpressande ökar trycket i behållaren och därvid avskiljer vatten och komprimerar det införda materialet. Med fördel är kolven även försedd med borstar som anligger mot väggarna, vilka då kolven pressas ned medverkar till att hålla perforeríngshälen öppna och där- igenom förbättra avrinningen. Kolven bör även vara utrustad med vätskeavledande funktioner så att vätska även kan avledas genom kolven. Vid ett sådant utförande kan den inre väggen även vara cylindriskt utformad istället för konisk, och man kan härvid även underlätta uttömningen och avspolningen.

Vid avvattning sker följande steg: Avvattnaren fylls via inloppsröret 9 till en önskad nivå, vilken känns av med nivågivaren 11, varefter fyllningen avslutas. Genom gravimetrisk avrinning töms vätska ut ur avvattnaren. Detta sker genom att vätska dräneras ut genom perforeringen i den koniska avskiljande väggen till det yttre utrymmet i avvattnaren, varifrån vätskan avleds genom utloppet. Härigenom minskar volymen hos det införda slammet och partikelkoncentrationen ökar.

Då volymen minskat till en given nivå sker uppfyllning till den fyllda nivån på nytt. Avrinningen av vätska fortsätter varvid den lägre nivån åter uppnås och uppfyllnad på nytt sker. Detta förlopp utföres ett givet, valfritt inställbart antal gånger tills slammets partikelkon- centration uppnått ett önskat värde.

Under uppfyllnadsfasen kan det förekomma att flockningsmedel eller andra hjälpkemikalier tillsättes volymströmmen som tillföres avvattnaren, för att förbättra massans dränerande egenskaper. 507 791 6 lO 15 25 Efter avslutad återuppfyllning av avvattnaren tillåts avrinning av vätska att ske under en given, valfritt inställbar tidsperiod, vilken anpassas till det införda materialets egenskaper.

Efter denna dräneringsperiod utförs, om materialet bör komp- rimeras (se diskussion om detta ovan), en komprimering och sammanpressning av slammet genom att ett element, en expan- sionskropp i separatorn expanderar, eller genom att en kolv pressar mot materialet, som därigenom pressas mot avvattnarens periferi.

Då den önskade tiden för avrinning, och i förekommande fall pressning, uppnåtts töms avvattnaren genom att bottenluckan öppnas, varvid det uppsamlade materialet i avvattnaren gravimetriskt faller ut. Genom den inre väggens konform släpper materialet effektivt från väggen.

Efter tömning stängs tömningsluckan igen, och spolning av avvattnarens insida sker med hjälp av spolrnunstyckena ll under en önskad, inställbar tidsperiod, varefter en ny cykel i avvattningspro- cessen kan påbörjas.

Flera varianter av avvattnaren är tänkbara, och omfattas av de bifogade patentkraven. Utöver de varianter som redan nämnts är det exempelvis möjligt att istället för den yttre väggen hos behållaren endast ha uppsamlingsrännor eller dylikt för det avskilda vattnet vid behållarens nedre del, det är också möjligt att ha slambehållaren runt om den vätskeavskiljande väggen, vilken då företrädesvis är formad som en i behållaren anordnad, nedåt spetsig kon, varvid vätskan avskiljs mot mitten istället för vid periferin hos behållaren.

Claims (4)

lO 15 20 7 507 791 PATENTKRAV

1. Avvattningsanordning för satsvis avskiljning av vätska från partikelbemångt slarn, innefattande en nedåt öppningsbar, sluten behållare med en vätskegenomsläppande vägg (6), ett till behållaren - anslutet ingångsrör (9) för införande av slam i behållaren, och ett inne i behållaren centralt placerat expanderorgan (13-17), vilket är avpas- sat att vid expansion öka trycket hos i behållaren infört slam, k ä n n e t e c k n a d av att expanderorganet omfattar en flexibel och expanderbar, företrädesvis slangformig blåsa (17), vilken är avsedd att vid införande av ett expansionsmedium, såsom gas eller vätska, expandera, och av att expanderorganet har en utloppsöppning så anordnad att expansionsmediet efter expansionen släpps ut i behål- laren men utanför den vâtskegenomsläppande väggen.

2. Avvattningsanordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k - n a d av att den vätskegenomsläppande väggen har en nedåt tilltagande radiell utsträckning.

3. Avvattningsanordning enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a d av att den våtskegenomsläppande väggen är konisk med nedåt tilltagande diameter.

4. Avvattningsanordning enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d av att behållaren år försedd med mot insidan riktade munstycken (10) för avspolning och rengöring efter tömning.