SE518295C2 - Förfarande och anordning för avskiljning av lättare partiklar från tyngre partiklar i en vätska - Google Patents

Description

518 295 teras bort under en förutbestämd tidsperiod genom att man åstadkommer rotation av det lättare materialet så att det söker sig mot mitten på en nivå överstigande sandens övre nivå, att _ -._ ~| 1 1 1:______1__._J_ 'IE¿_.|_._-._ ._1_.__.._'_1^1_ .Z man tltLdgtlL uul.. öagua :cuimciitciauc .rattar luatciiaicc i mitten av behållaren, att man tillför tvättfluidum i form av vatten, gas eller annat vätskeformigt medium till sagda behållarens inre mottagningsutrymme under samtidig omrörning av mottaget medium däri för tvättning av sanden, och att man tillför tvätt- fluidumet medelst i sanden roterande armar eller annat roterande med utsprutningshål försett tillföringsorgan.

Uppfinningen avser även en anordning för genom- förande av ett förfarande för avskiljning av lättare partiklar från tyngre partiklar, i vätskeformigt medium, som innehåller lättare partiklar och tyngre sjunkande partiklar som skall tvättas, speciellt sand, och speciellt vid reningsverk i inkom- mande avloppsvatten och där man uttager de tyngre partiklarna i nederänden utav en behållare och de lättare partiklarna på en nivå överstigande de sagda tyngre partiklarnas utlopp.

Kända anordningar, t.ex. enligt ovan anförda kända patent möjliggöres ej att nyttjas när man önskar kunna variera vätskenivàn i en tvättbehållare.

Ett ytterligare huvudändamàl är därför även att åstadkomma en anordning som möjliggör att nyttjas för genomfö- rande av ett förfarande enligt den föreliggande uppfinningen.

Sagda ytterligare ändamål uppnås medelst en anordning enligt det ovan angivna och som i huvudsak känneteck- nas därav, att i en cirkulär tvättbehållare, som mottager ett centralt beläget roterande tvättfluidumtillföringsorgan finnes en utloppsdel för lättare partiklar anordnad i mitten på en nivå överstigande nivån för i behållaren avsett tvättavsett tyngre gods, och att sagda organ är anordnat att tillföra tvättfluidum till behàllarens inre utrymme under samtidig omrörning av mottaget medium, och att tillföring av tvätt- 518 295 fluidum till sanden åstadkommes av i sanden roterande armar eller annat roterande med utsprutningshål försett tillförings- organ.

Der föreliggande uppfinningen beskiiwes i det följande såsom ett föredraget utföringsexempel, varvid hänvisas till de bifogade ritningarna, på vilka, Fig l visar en schematisk vy och delvis i genomskärning av en anläggning för rening av avloppsvatten, Fig 2 visar en detaljerad vy av en sandtvättdel och dekantering av lättare gods, Fig 3 visar en sidovy av anläggningen, Fig 4 visar en variant av anläggningen med utmatningsventil, och Fig 5 visar en ovanvy av den i Fig 4 visade anläggningen.

Med uttrycket lättare skall förstås sådana partiklar som flyter av sig själva eller sådana partiklar som inte helt flyter men som med hjälp av en uppåtsträvande kraft kan förmâs att påverkas att lyfta från de tyngre partiklar i samma behållare, d.v.s. att densiteten på sagda lättare partik- lar är under eller omkring 1 kg/Uf. Med uttrycket tyngre partiklar skall förstås sådana partiklar som inte alls flyter i vatten utan som snabbt sjunker till botten, såsom stenmaterial som uppvisar en densitet mycket över 1 kg/dm3 t.ex. 2-3 kg/dms.

En anläggning l enligt föreliggande uppfinning innefattar som en del därav en anordning 2 som är avsedd för tvättning av tyngre partiklar 3, speciellt sand och grus som kommer från avlopp av varierande slag, t.ex. hushålls-, indu- stri-, och dagavlopp och som är speciellt avsedd för renings- verk.

Deponering av förorenad sand som uppvisar högra glödförlust än 5% får fr.o.m. år 2005 inte deponeras så det är 518 295 viktigt att man enkelt och ekonomiskt föredelaktigt kan rena förorenad sand så att man inte behöver deponera den.

En anordning 2 enligt uppfinningen kan bestå av en cirkulär behållare 4 som uppvisar vertikala eller lutarde enkla väggar 5 och upptill resp nedtill kan en med raka verti- kala väggar 6, 7 försedd behållardel 8, 9 vara ansluten till den sagda mellanbelägna cirkulära behållaren 4.

En anordning 2 för genomförande av ett förfa- rande för avskiljning av lättare partiklar 10 från tyngre par- tiklar 3 och som mottages i vätskeformigt medium 11, nämligen vatten och där de sagda sjunkande partiklarna 3 skall tvättas, speciellt sand 3 och speciellt vid reningsverk i inkommande av- loppsvatten 12, och där man uttager sagda tyngre partiklar 3 i nederänden 13B utav en ifrågavarande gemensam behållare 13 och sagda lättare partiklar 10 på en nivå 14 överstigande nivån 15 för de sagda tyngre partiklarnas utlopp 16 resp 116, innefattar en dekanteringsanordning 17 samt rörliga tvätt- och omrörare 18, 19.

I sagda cirkulära tvättbehàllare 13 mottages ett centralt beläget, av en roterbart 20 driven vertikal driv- axel 21, uppburet roterande tvättfluidumtillföringsorgan 18, 19. Vidare finnes en sagda utloppsdel 17 för lättare mer eller mindre flytbara partiklar 10 anordnad i mitten därav på en nivå 14 överstigande nivån 22 för i behållaren 13 mottaget avsett tvättavsett tyngre icke flytande gods 3. Sagda organ 18, 19 är anordnat att tillföra tvättfluidum 23 i form av vatten, gas eller annat vätskeformigt medium till sagda behållares 13 inre mottagningsutrymme 24 under samtidig omrörning av mottaget medium däri.

Den sagda mittbelägna utloppsdelen 17 för lättare partiklar 10 bildas av en rörformad koncentrisk tratt och som uppvisar en mittbelägen genomgång 25 för en roterande axel 21 till det sagda omrörnings- och tvättfluidumstillfö- 518 295 ringsorganet 18 19, och att i sin tur en ledning 26 för tvätt- fluidum 23 sträcker sig invändigt däri.

Det visade exemplet innefattar ett nedre samt -x-a. .'.'.--_-._ L--2a-¿--C“|_-._' Å~-.-¿-_1'1 " ' 10 1 CLK. UVLCI L.VCtLLL.Lu.LuLutlu..L.L.z.¿.\JJ..Lzßjox/Lfiuii .Lu, 4.

\D anordnat att rotera i det själva ansamlandet av sagda tyngre partiklar, sanden 3 medan det övre verkar pä en högre nivà 27 fast under nivån 28 där ett inlopp 29 för tillföring av vätske- formigt medium 12 till tvättbehàllarens övre del 8 sträcker sig tangentiellt pà en nivà 28 understigande ett för andra lättare flytbara partiklar avsett övre beläget utlopp 30 som leder från tvättbehàllaren 13 vid dess övre ände 13A.

En utmatningsdel 31, 32 för sand etc fràn tvättbehàllarens nedre del 13B bildas av en ventil 31 eller en transportör 32, företrädesvis i form av en i ett lutande rör 33 mottagen driven roterbar transportskruv 32.

Funktionen av den sagda uppfinningen är den att de sjunkande tyngre partiklarna 3 mottages nedtill i tvättbe- hàllaren 13 medan de lättare partiklarna 10 lämnar tvättbehàl- laren 13 tillsammans med det vätskeformiga mediumet 34 antingen genom det övre utloppet 30, eller genom dekanteringstratten 17.

Efter inpumpningen i tvättbehàllaren 13 av det sagda flytande mediumet 12, vilket sker externt öppnas en ven- til 35 på en utloppsledning 36 för lättare partiklar och natur- ligtvis också avloppsvatten och genom en hydraulisk tryckskill- nad som àstadkommes dekanteras det sedimenterade lättare t.ex. organiska materialet som man inte avser att tvätta bort utan i stället dessförinnan avskilja fràn innehållet i tvättbehàllaren 13 och vilket sker under en förutbestämd tid. Sagda lättare partiklar kan exempelvis utgöras av sädeskorn, ärtor, bönor, majs, trä och andra liknande produkter som ingàr i t.ex. avloppsavföring.

Det sagda lättare materialet 10 pâverkas att roteras såsom en virvel och söker sig mot dess mitt medan 518 295 sanden 3 eller annat tyngre icke flytande partikelmaterial lägger sig på en nivå som understiger nivån för det sagda organiska materialet 10 eller annat lätt material.

Sanden etc 3 som avses tvättas passerar en nedre roterbar omrörararm 18 eller skiva, som uppvisar ett flertal utströmningshál 37 för utströmning av vatten 23 och/eller luft eller annat lämpligt tvättfluidum genom sin vandring nedåt 38 i tvättbehållaren 13.

Tvättförloppet enligt SU 882610 sker ovanför vattenytan i behållaren med hjälp av vatten. Skulle den använ- das under vattnet skulle centrifugalprincipen bortfalla.

Ingen egentlig tvättning av nedfallande tyngre gods såsom t.ex. sand och grus sker enligt det kända visade utan denna kända anläggningen med förfarandet fungerar snarare som en sikt där lättare gods slungas utåt mot behållarens väggar för att falla ner i en yttre utmatare (8, 13) medan tyngre gods såsom grus inte slungas så långt utåt utan fångas upp i en centralare utmatare (9, 12). Ingen verklig tvättning av gruset sker därvid utom att det blötes medelst vätska.

Enligt föreliggande uppfinning tages lättare organiskt gods ut ifrån mitten av behållaren ovanifrån och att kvarvarande tyngre oorganiskt material tvättas mekaniskt medelst roterande omrörare, d.v.s. även om t.ex. sanden 3 skulle vara starkt förorenad av klibbig svårtvättad konsistens.

DE 1442453 A avser en anläggning som arbetar med hög centrifugalhastighet. Utlopp (27) finnes vid botten för större föroreningar medan utlopp (53) vid centrum finnes upptill för utmatning av rent gods.

Således är konstruktion och funktion helt skild från föreliggande uppfinning. Tvättning av sand skulle knappast vara möjlig vid en dylik känd anordning eftersom inloppet (94) för gods är nertill och utlopp (53) för sand då skulle vara upptill. Det låter som en omöjlighet. 518 295 Enligt föreliggande uppfinning åstadkommes en lugn sandbädd och lätt gods som inkommer med vätska avskiljes efter omvirvling vid centrum av behållaren och att kvarvarande gods i tvättbehållaren tvättas medelst roterande armar etc 18.

Inte ens om man skulle vända på inlopp och utlopp vid det visade förut kända skulle man komma nära uppfinningen som fungerar flexibelt och med stora möjligheter till styrning.

DE 19501034 C2 avser en avskiljare som fungerar enligt flottationsprincipen. Vid avstängning av inkommande processvatten avstannar funktionen.

Enligt föreliggande uppfinning fortsätter tvättningen och dekanteringen ändå.

WO 95/30486 Al avser att avskilja material från varandra i en behållare med roterande omrörare (43, 44).

Inlopp (24, 31) för gods finnes i centrum och sidoförskjutet över behållaren (4) medan utlopp (32, 39) finnes vid behàlla- rens bottendel. En sikt (8-10) finnes i behàllarens botten och sagda sikt kan lätt sättas igen. Därför krävs renblàsnings- medel. Sanden i sagda behållare hålls kvar onödigt länge p.g.a. utmatningshälets (39) lilla diameter i botten och vid den kända anläggningen får lättare flyttbart gods flyta över ovankanten (28) på behållaren utmed dess omkrets. Denna process tar lång tid.

Enligt föreliggande uppfinning fungerar godset i behållaren som en bubblande fluidiserad bädd. Sandbädden fluidiseras genom tillförsel av vatten och luft genom den roterande friktionsarmen. Uppströms armen bildas en kompres- sionszon då friktionskrafterna mellan sandpartiklarna ökar så att den organiska filmen avskiljs. Därefter expanderas bädden så att det organiska materialet kan transporteras med luftvat- tenströmmen till bäddens yta.

Slammet avskiljs i två sekventiella steg.

Primär avskiljning sker vid vattenytan och sekundär avskiljning 518 295 genom automatisk dekantering ovanför sandbädden med hjälp av en hydraulisk slamkollektor.

Vidare finnes medel för att styra sandnivàn 22 i béhållàléll 13 så dLL sLåndigi. un Visa nivå sand finnes i Den sagda utmatningsventilen 31 eller trans- portskruven 32 är endast öppnad resp igång när man önskar uttömma sand 3 ur behållaren 13 resp när man önskar transpor- tera iväg tvättad sand 3 från behållaren 13.

Förutom vatten 23 som tvättmedium kan man om man är tvungen även tänka sig ett annat medium för tvättningen vid det fall man behöver blanda in lämpliga kemikalier för att t.ex. lösa sanden från ifrågavarande föroreningar, såsom t.ex. olja etc. Tillsättandet av sagda kemikalier sker lämpligen medelst ovan angivna vätske/lufttillföringsledning 26.

I syfte att kunna fortsätta tvättförloppet av ifrågavarande tyngre gods, d.v.s. sand 3 eller andra icke flytande partiklar kan man såsom visas som exempel i Pig 1 förse den roterbara transportskruven 32 invändigt med ett cent- rumrör 40 som uppvisar ett flertal radiella genomströmningsöpp- ningar 41 avsedda för tillförsel av vatten och/eller luft 42 som tillföres nedtill hos den axellösa skruven 32 i dess omslutande hölje 33. Sagda centrumrör 40 sitter stadigt fast i en bottengavel 50 nedtill hos skruvhöljet 33.

När så den i behållaren 13 tvättade sanden 3 matas ut genom bottenutloppet 16 till skruven 32 tvättas den ytterligare medelst det ytterligare tillförda tvättfluidumet 42 i skruvens inre.

Returspolning av vätska 43 från skruven 32 och dess omslutande höljesrör 33 kan om så önskas åstadkommas medelst ett från skruvens övre del 44 och till tvättbehállaren 13 gående rör 45, företrädesvis på gemensam nivå 46 till behållarens överdel 13A. 518 295 Således kräver föreliggande uppfinning inte några krav på att nivån med vätska i behållaren 13 måste hållas konstant. Detta är fördelaktigt eftersom vattennivån kan sänkas L 1 C _- 'I a- ._ _ J- 1.'.'.a_a_... ._ ..._ 1.: 1..- _ 'In _... ...a-z. 422---- L KÅC J.(1LL,G.LC tJG-.LLLJXJ-GL LG .LU bli. (IML LGLDÄ- öre dekanteringen av vatten därefter kan fyllas på i samband med det efterföljande tvättförloppet via de roterbara tvättarmarna 18, 19. Det är således fördelaktigt att kunna sänka vattennivån i behållaren 13 före dekanteringen, eftersom man därefter ej behöver tvätta sanden 3 etc i så stor mängd med smutsvatten.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till det ovan beskrivna och på de bifogade ritningarna visade utförandet. Modifieringar är möjliga, särskilt när det gäller de olika delarnas beskaffenhet, eller genom användande av lik- värdig teknik, utan att man fràngàr skyddsomfånget för uppfin- ningen, såsom den definieras i patentkraven.

Claims (9)

518 295 10 w p (T 0 m (T fï' H -rr v ¶J

1. Förfarande för avskiljning av lättare partiklar (10) fràn tyngre partiklar (3), i vätskeformigt medium (11) som innehåller lättare partiklar (10) och tyngre sjunkande partik- lar (3) som skall tvättas, speciellt sand, och speciellt vid reningsverk i inkommande avloppsvatten (12) och där man uttager de tyngre partiklarna (3) i nederänden (l3B) utav en behållare (13) och de lättare partiklarna (10) pâ en nivå (14) översti- gande de sagda tyngre partiklarnas utlopp (l6; 116), känneteck- nat därav, att man varierar processvattenniván i behållaren (13) som är avsedd för tvättning av sanden (3), att en hydrau- lisk tryckskillnad àstadkommes sä att det sedimenterade mottagna lättare materialet (10) som ej avses tvättas dekante- ras bort under en förutbestämd tidsperiod genom att man åstad- kommer rotation av det lättare materialet (10) så att det söker sig mot mitten pà en nivå (14) överstigande sandens (3) övre nivå (22), att man uttager det sagda sedimenterade lättare materialet (10) i mitten av behållaren (13), att man tillför tvättfluidum (23) i form av vatten, gas eller annat vätske- formigt medium till sagda behàllarens (13) inre mottagnings- utrymme (24) under samtidig omrörning av mottaget medium däri för tvättning av sanden (3), och att man tillför tvättfluidumet (23) medelst i sanden (3) roterande armar (18) eller annat roterande med utsprutningshàl (37) försett tillföringsorgan.

2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att man uttager det sagda sedimenterade lättare materia- let (10) i riktning nedifràn.

3. Anordning (2) för genomförande av ett förfa- rande för avskiljning av lättare partiklar (10) från tyngre 518 295 ll partiklar (3), i vätskeformigt medium (11), som innehåller lättare partiklar (10) och tyngre sjunkande partiklar (3) som skall tvättas, speciellt sand (3), och speciellt vid renings- f' wrn-v-l; -í -v Amm-(HAA -wf1^»-w~.-.~--o-z-^.^ /1f\\ v~..¿..n. J. .L ¿ vunnuiiuu» mv4.\./tJk/>Jvu.u\.\...l1 \.|.¿./ D.. (I: ._ A2-- x. 1 ulaJ. C) .an uttager tyngre partiklarna (3) i nederänden (13B) utav en behållare (13) och de lättare partiklarna (10) på en nivå överstigande de sagda tyngre partiklarnas (15) utlopp (16 resp 116) enligt något av ovan angivna patentkrav, kännetecknad därav, att i en cirkulär tvättbehàllare (13), som mottager ett centralt beläget roterande tvättfluidumtillföringsorgan (18, 19) finnes en utloppsdel (17) för lättare partiklar (10) anordnad i mitten på en nivå (14) överstigande nivån (22) för i behållaren (13) avsett tvättavsett tyngre gods (3), och att sagda organ (18, 19) är anordnat att tillföra tvättfluidum (22) till behàllarens inre utrymme (24) under samtidig omrörning av mottaget medium, och att tillföring av tvättfluidum (23) till sanden (3) åstadkommes av i sanden (3) roterande armar (18) eller annat roterande med utsprutningshàl (37) försett tillföringsorgan.

4. Anordning enligt patentkrav 3, kännetecknad därav, att sagda mittbelägna utloppsdel (17) för lättare partiklar (10) bildas av en rörformad koncentrisk tratt.

5. Anordning enligt patentkrav 4, kännetecknad därav, att tratten (17) uppvisar en mittbelägen genomgång (25) för en roterande axel (21) till det sagda omrörnings- och tvättfluidumstillföringsorganet (18, 19).

6. Anordning enligt något av patentkraven 3-5, kännetecknad därav, att en utmatningsdel (31, 32) för sand (3) från tvättbehållarens nedre del (13B) bildas av en ventil (31) eller en transportör (32), företrädesvis i form av en trans- portskruv (32).

7. Anordning enligt patentkrav 6, kännetecknad därav, att tvättfluidumtillförsel finnes anordnad invändigt i 518 295 12 sagda transportskruv (32) i form av ett perforerat rör (40, 41).

8. Anordning enligt något av patentkraven 6-7, a sou lutande transportskruv (32) utformade transportör leder en ledning (45) för vätskeav- ledning (43) fràn skruven (32) till sagda tvättbehàllare (13).

9. Anordning enligt något av patentkraven 3-8, kånnetecknad därav, att ett inlopp (29) för tillföring av vâtskeformigt medium (12) till tvättbehàllarens övre del (8) sträcker sig tangentiellt pà en nivå (28) understigande ett för lättare flytbara partiklar avsett utlopp (30) som leder från tvâttbehàllaren (13).