WO2009062654A1 - Verfahren und vorrichtung zum behandeln eines biogenen schlammes, insbesondere eines klärschlammes - Google Patents

Abstract

Bei dem Verfahren zum Behandeln von Schlamm, insbesondere biogenem Schlamm wie Klärschlamm, werden a) wenigstens ein Rotor (7) mit wenigstens einem Rotorflügel (70) in einem Strömungsraum (6), durch den der Schlamm (S) strömt, angeordnet wird oder ist und in dem Schlamm um eine durch den Rotor verlaufende Rotationsachse (A) rotiert wird, b) die Drehzahl des Rotors oberhalb der Kavitationsgrenze eingestellt, gesteuert oder geregelt wird und/oder abhängig von der Beschaffenheit und Strömung des Schlammes und von der Geometrie des Rotors so eingestellt, gesteuert oder geregelt wird, dass Kavitation im Schlamm an jedem Rotorflügel auftritt.

Description

VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUM BEHANDELN EINES BIOGENEN SCHLAMMES, INSBESONDERE EINES KLÄRSCHLAMMES

Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Behandeln von Schlamm.

Schlämme aus verschiedensten Quellen und Prozessen, beispielsweise Schlämme aus industriellen Prozessen oder dem Bergbau oder als zu entsorgende oder ökologisch problematische Schlämme in der Umwelt oder bioge- ne Schlämme, müssen verschiedenen Behandlungen unterzogen werden, insbesondere entwässert und/oder desintegriert werden.

Biogene Schlämme sind tierischen oder menschlichen Ursprungs und sind ein Gemisch aus flüssiger Phase oder Flüssigkeit, meist hauptsächlich Wasser, und fester Phase oder Feststoffteilchen, umfassend biogene Partikel o- der organische Feststoffe und sind wie Zellen und Mikroorganismen, insbesondere Bakterien, und Aggregate daraus. Zusätzlich können in biogenen Schlämmen auch organische oder anorganische Stoffe gelöst sein und auch eine Gasphase beispielsweise in Form von Gasblasen oder gelöstem Gas, enthalten sein, wobei das Gas insbesondere aus dem, insbesondere aeroben oder anaeroben, Abbau von organischen Stoffen im Schlamm stammt. Ein Klärschlamm ist ein in der Abwasserreinigung auftretender biogener Schlamm.

Zur Reinigung von Abwässern werden Kläranlagen eingesetzt, die üblicherweise nach einer mechanischen Vorreinigung ein Vorklärbecken aufweisen, in dem sich ungelöste Stoffe wie Fäkalstoffe und Papier etc. absetzen oder an der Oberfläche aufschwimmen. Das entsprechend vorgeklärte Schmutzwasser wird nun einer biologischen Stufe zugeführt, in der durch Mikroorganismen und Zufuhr von Luftsauerstoff organische Stoffe des Abwassers abgebaut und anorganische Stoffe teilweise oxidiert werden. Ein übliches Verfahren für diese biologische Stufe ist ein Belebtschlammverfahren in einem Belebungsbecken mit einem nachgeschalteten Nachklärbecken. In dem Belebtschlammverfahren werden die biogenen Inhaltsstoffe des Abwassers durch Zugabe von Belebtschlamm, der Massen von flockig aggregierten Bakterien enthält, und durch Belüften im Belebungsbecken biotisch oxidativ ae- rob kontinuierlich abgebaut. Im Nachklärbecken wird der Belebtschlamm durch Absetzen aus dem Abwasser abgetrennt und ein Teil des Schlammes wird als Rücklaufschlamm wieder dem Belebungsbecken zurückgeführt, um die Konzentration der Mikroorganismen im Belebungsbecken ausreichend hoch zu halten. Der Überschussschlamm, der durch den Zuwachs an Bio- masse im Nachklärbecken entstanden ist, wird zur Weiterbehandlung zusammen mit dem Primärschlamm des Vorklärbeckens in einem Voreindicker eingedickt und dann zu einem aneroben Abbau in einen Faulturm gepumpt. Der Faulschlamm wird anschließend nach Durchlaufen eines Nacheindickers einer Schlammpresse zur Entwässerung zugeführt und dann entsorgt. Es sind auch Anlagen bekannt, bei denen kein Vorklärbecken vorhanden ist. Hier wird dann nur der Überschussschlamm aus dem Nachklärbecken über den Voreindicker in der Regel dann ohne Faulturm der Schlammpresse zugeführt und der entwässerte Schlamm dann entsorgt.

Der Belebtschlamm muss gute Absetzeigenschaften aufweisen, um im Nachklärbecken aus dem Abwasser abgetrennt werden zu können und als Rücklaufschlamm wieder ins Belebungsbecken zurückgeführt werden zu können. Hierbei hinderlich können fadenförmige Mikroorganismen sein, die bei massenhaftem Wachstum zur Blähschlammbildung führen, wodurch der Be- lebtschlamm aus dem Nachklärbecken in das Gewässer abtreibt.

In der biologischen Stufe einer Kläranlage werden also mikrobiologische Abbauvorgänge mittels Mikroorganismen genutzt, wobei die abbaubaren organischen Abwasserbestandteile in der aeroben Abwasserreinigung möglichst vollständig zu anorganischen Endprodukten Wasser, Kohlendioxid, Nitrat, Phosphat und Sulfat abgebaut werden. Eine wichtige Kenngröße für den Verschmutzungsgrad von Abwasser und Klärschlämmen sowie biogenen Schlämmen generell ist der chemische Sauerstoffbedarf, abgekürzt CSB. Der CSB umfasst den Sauerstoffbedarf oder die Menge an Sauerstoff, die zur Oxidation aller im Wasser oder Schlamm vorhandenen oxidierbaren oder aerob abbaubaren Stoffe benötigt würde. Der CSB kann mit der sogenannten Kaliumdichromat-Methode ermittelt werden. CSB dient insbesondere als Summenparameter zur Quantifizierung der Belastung von Abwasser mit organischen Stoffen und umfasst sowohl biologisch abbaubare wie auch biologisch nicht abbaubare biologische Stoffe, allerdings auch einige anorganische Stoffe. Der CSB kann auch dazu verwendet werden, die Stoffströme der organischen Kohlenstoffverbindungen auf Kläranlagen zu beschreiben (soge- nannte CSB-Bilanz).

Die Wirksamkeit der biologischen Reinigungsstufe in Kläranlagen kann dadurch erhöht werden, dass man sogenannte Homogenisatoren oder Desintegratoren zum Behandeln des Klärschlammes, insbesondere des Rücklauf- Schlammes, Primärschlammes, Überschussschlammes und auch des Faulschlammes, einsetzt. Durch diese Homogenisatoren oder Desintegratoren wird einerseits die Größe der Feststoffpartikel im Schlamm verkleinert und homogenisiert und damit eine größere effektive Oberfläche für den Abbau zur Verfügung gestellt, und andererseits werden an den Zellwänden der ZeI- len anhaftende Enzyme (Exoenzyme) und biogene Partikel abgelöst und in das Fluid wieder eingebracht und auch durch wenigstens teilweise Zerstörung der Zellwände aus den Zellen selbst Endoenzyme freigesetzt. Alle diese Maßnahmen erhöhen den Wirkungsgrad des biologischen Abbaus durch die Mikroorganismen im Schlamm, insbesondere Belebtschlamm der biologi- sehen Abbaustufe. Damit lässt sich auch die CSB-Bilanz der Kläranlage positiv beeinflussen oder eine vorgegebene CSB-Bilanz auch bei schlechter abbaubaren Schlämmen wieder herstellen. Durch die Desintegration und Homogenisierung des Klärschlammes wird dessen CSB-Wert erhöht, da der Anteil der oxidierbaren Kohlenstoffverbindungen oder organischen Anteile er- höht wird, also mehr Bestandteile des Schlammes aerob biologisch durch die Mikroorganismen abgebaut werden können. Zur Homogenisierung oder Desintegration von Klärschlämmen in der biologischen Abbaustufe von Kläranlagen sind verschiedene Verfahren und Vorrichtungen schon bekannt.

Die DE 100 40 546 Λ 1 offenbart ein System zur mechanischen Desintegration von biogenem Klärschlamm, bei dem ein Klärschlammstrom von einem ersten Anschlussbereich zu einer Behandlungseinrichtung, die unter Drehung arbeitet und den Klärschlamm mit Trennteilen beansprucht, und von der Behandlungseinrichtung zu einem zweiten Anschlussbereich strömen gelassen wird, wobei als Klärschlamm-Behandlungseinrichtung ein schnell rotierendes, einen Kopf mit radialen Durchbrüchen und radialen Flügeln aufweisendes Rohr-Kopf-Gebilde, verwendet wird, das mit dem Kopf in dem zweiten Anschlussbereich angeordnet ist. Der Klärschlammstrom verlässt das Rohr-Kopf-Gebilde am Kopf. Das Rohr geht über die über die radialen Durchbrüche in den ersten Anschlussbereich über und die Flügel und die Durchbruch-Ränder des Rohres beanspruchen den das schnell rotierende Rohr-Kopf-Gebilde passierenden Klärschlammstrom. Die Durchbruchränder üben eine Scherwirkung aus, während die Flügel eine Prallwirkung ausüben, wobei die Kombination dieser beiden Wirkungen in Verbindung mit der schnellen Rotation die Verbesserung der Desintegration bewirkt. Unter schneller Rotation werden Drehzahlen von mehr als 700 U/min, verstanden. Die Drehzahl beträgt vorzugsweise mehr als 1.000 U/min. z.B. 2.000 bis 3.000 U/min. Mit eingedicktem Überschussschlamm lässt sich eine maximale Erhöhung des CSB um 430 % und des DOC (direkt verfügbarer Kohlen- Stoff) um 350 % erreichen.

Die DE 100 40 545 Λ 1 offenbart ebenfalls ein System zur mechanischen Desintegration von biogenem Klärschlamm, bei dem der Klärschlamm in einem Ausgangszustand Mikroorganismen in Form von Zellen und einen Feststoff aufweist, der im Wesentlichen von Aggregaten aus den Zellen und Schwebstoffen gebildet ist, und bei dem ein Desintegrationsvorgang zur Zerstörung von Aggregaten und Zerstörung von Zellen verursacht, wobei in einem ersten Desintegrationsvorgang primär die Zerstörung von Aggregaten verursacht wird und in einem nachfolgenden, gesonderten zweiten Desintegrationsvorgang primär die Zerstörung von Zellen verursacht wird. Beim ersten Desintegrationsvorgang wird der Klärschlamm bevorzugt mit Trennteilen eines Rotations flügelgerätes beansprucht und es werden die Zellen un- mittelbar nur in einem sehr geringen Umfang zerstört, jedoch durch die Zerstörung von Aggregaten Enzyme freigesetzt, die Zellen zerstören. Beim zweiten Desintegrationsvorgang wird der Klärschlamm mit einem Ultraschallhomogenisator behandelt und es werden selbst Zellen unmittelbar und in einem erheblichen Umfang zerstört. Insgesamt wird die Wirksamkeit der Mikroorganismen in biogenem Klärschlamm gesteigert. Beispielsweise ließ sich der CSB-Wert in der ersten Desintegrationsstufe verdoppeln und in der zweiten Desintegrationsstufe dann nochmals verfünffachen. Das Rotationsflügelgerät ist an einem Schlammrohr vorgesehen und umfasst einen quer zum Schlammstrom in das Schlammrohr ragenden mittels eines Motors ro- tierbaren Kopf mit streifenförmigen Flügeln und gegebenenfalls zusätzlich mit schlitzartigen Durchbrüchen zum Beaufschlagen des Schlammes mit Scher-, Beschleunigungs- und Prallkräften.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren und eine neue Vorrichtung zum Behandeln von Schlamm, insbesondere Schlamm, der organische Zellen und Aggregate aus Zellen enthält, insbesondere biogenem Schlamm wie zum Beispiel Klärschlamm, anzugeben.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung zunächst dadurch gelöst, dass ein Rotor, der insbesondere mit wenigstens einem von einer Rotationsachse des Rotors nach außen verlaufenden Rotorflügel (oder: Rotorpaddel) ausgestattet sein kann, in einen Strömungsraum, in dem der biogene Schlamm strömt, angeordnet ist oder wird und mit einer Rotationsgeschwindigkeit oder Drehzahl um seine Rotationsachse rotiert, die abhängig von der Beschaffenheit und Strömung des Schlammes und von der Geometrie des Rotors so eingestellt, gesteuert oder geregelt wird, dass Kavitation im Schlamm an dem Rotor, insbesondere an jedem Rotorflügel, auftritt, oder, mit anderen Worten, oberhalb der Kavitationsgrenze liegt. Kavitation ist das Entstehen von gasgefüllten Hohlräumen in einer Flüssigkeit, wenn der statische Druck unter den Dampfdruck der Flüssigkeit fällt, der typischerweise einige Millibar beträgt. Es bilden sich dann durch das lo- kale kurzzeitige Verdampfen der Flüssigkeit Gasblasen, die, wenn der statische Druck den Dampfdruck wieder überschreitet implosionsartig praktisch mit Schallgeschwindigkeit zusammenbrechen. In den zusammenstürzenden Hohlräumen entstehen dadurch sehr hohe Drücke von unter Umständen Tausenden bar. Kavitation entsteht also, wenn die Strömungsgeschwindig- keit einen entsprechenden Wert überschreitet, so dass der statische Druck entsprechend unter den Dampfdruck sinkt. Bei einem in einem Fluid rotierenden Körper wie dem in dem Schlamm rotierenden Rotor bedeutet das, dass die Bahngeschwindigkeit an einem radialen Punkt oder bei einem bestimmten Radius des Rotors, insbesondere der Rotorflügel, relativ zum Schlamm die entsprechende Kavitationsgrenze überschreitet, also die Grenzgeschwindigkeit, bei der die Kavitation auftritt, indem der statische Druck unter den Dampfdruck der Flüssigkeit im Schlamm, im allgemeinen Wasser, fällt. Da die Bahngeschwindigkeit v dem Produkt v = ω x r aus der Winkelgeschwindigkeit oder Kreisfrequenz ω = 2π f, wobei f die Drehfrequenz oder Drehzahl ist, einerseits und dem Radius r des Rotors von der Rotationsachse andererseits entspricht, tritt Kavitation also dann auf, wenn die Bahngeschwindigkeit relativ zum Schlamm am äußersten Punkt, also den radial äußersten Rändern, des Rotors die Kavitationsgrenze überschreitet. Bezogen auf die Drehzahl f des Rotors ist also die Kavitationsgrenze oder maximale Drehzahl, bei der noch keine Kavitation auftritt, abhängig von den radialen Abmessungen der Rotorflügel und zwar umgekehrt proportional zum Radius r, so dass beispielsweise bei einem in radialer Richtung gesehen doppelt so großen Rotor die Drehzahl nur halb so groß sein muss, um eine Kavitation an den äußeren Kanten oder Rändern der Rotorflügel zu bewir- ken. Die Strömungsgeschwindigkeit des Schlammes ist dabei bei der relativen Bahngeschwindigkeit der Rotorflügel vektoriell zu berücksichtigen. Die Drehzahl des Rotors ist überdies abhängig vom Druck im Klärschlamm, also dem statischen Druck, sowie von der Strömungsgeschwindigkeit des Klärschlammes und damit dem dynamischen Druck des Klärschlammes. Druck und Strömungsgeschwindigkeit des Klärschlammes wiederum hängen ab von dem Förderdruck einer Fördereinrichtung, insbesondere einer Pumpe, für den Schlamm und von der Geometrie des Strömungskanals oder -raums, in dem der Klärschlamm strömt und in dem der Rotor angeordnet ist, sowie von der Viskosität des Schlammes.

Die Erfindung beruht hier auf der überraschenden Überlegung, die an sich unerwünschte und gefürchtete Kavitation an Rotoren, die bei Propellern, Schiffsschrauben und Turbinenschaufeln an der Oberfläche massive Materialzerstörungen in Folge der hohen Druckbelastung verursacht, im vorliegenden Fall für die Schlammbehandlung gezielt eintreten zu lassen, also keinen üblicherweise eingehaltenen Sicherheitsabstand von der Kavitationsgrenze einzuhalten, sondern diese sogar noch zu überschreiten. Der Rotor wird also in Kavitation betrieben oder rotiert.

Die Kavitation an dem oder den schnelldrehenden Rotore(n) gemäß der Er- findung ist zu unterscheiden von der Kavitation, die bei bekannten Ultraschallhomogenisatoren im Klärschlamm auftritt. Beim Ultraschall entsteht die Kavitation durch die Druckunterschiede im Ultraschallfeld selbst.

Bei noch höheren Strömungsgeschwindigkeiten, entsprechend höheren Drehzahlen, des Rotors tritt an der Rotoroberfläche, insbesondere den Rotorflügeln, ein größerer stationärer Hohlraum auf, also eine zusammenhängende Gasschicht, die die Rotorflügel umgibt. Man spricht dann von Vollkavitation im Vergleich zu Teilkavitation, bei der einzelne Gasblasen an der Oberfläche entstehen. Die Vollkavitation ist hinsichtlich der etwas gleich- mäßigeren Flächenbelastung vorteilhafter als Teilkavitation.

Die zum Auftreten von Teilkavitation oder Vollkavitation jeweils erforderliche Drehzahl des Rotors wird für die jeweils vorgegebenen anlagenspezifi- sehen Größen und Parameter wie der Geometrie des Strömungsraumes und des Rotors, den Schlammeigenschaften, insbesondere Viskosität, und dem Schlammdruck oder Förderdruck empirisch oder messtechnisch oder auch theoretisch oder durch Simulation bestimmt und im Betrieb eingestellt. Die für Kavitation erforderlichen Drehzahlen können dabei sehr unterschiedlich sein gerade auch abhängig von der Geometrie des Rotors, insbesondere dessen Durchmesser. In der Praxis haben sich Rotoren mit Drehzahlen zwischen 3.300 und 4.500 U/min bewährt, jedoch stellen diese Werte keine einschränkenden Grenzen dar.

Es kann nun eine einfache Steuerung in einer open-loop oder offenen Steuerung vorgesehen sein, bei der die Kavitation nicht im Betrieb messtechnisch erfasst wird, sondern die zum Auftreten von Teilkavitation oder Vollkavitation erforderlichen Drehzahlen vorab, insbesondere messtechnisch, empi- risch oder auch rechnerisch oder durch Simulation, ermittelt wurden und dann die Drehzahl fest gemäß vorgegebenen Werten, Kennlinien oder Kalibrierkurven gefahren wird.

Ferner kann auch eine Regelung oder closed-loop Steuerung vorgesehen sein, derart, dass das Auftreten von Kavitation im Betrieb messtechnisch erkannt wird und dann die Drehzahl des Rotors in einen vorgegebenen Drehzahlsollbereich oder auf einen vorgegebenen Drehzahlsollwert, der der erwarteten Kavitation entspricht, geregelt oder bei zu starker Abweichung nachgeführt wird.

Das Auftreten der Kavitation und gegebenenfalls auch das Unterscheiden zwischen Teilkavitation und Vollkavitation kann mittels einer Sensoreinrichtung, insbesondere wenigstens eines akustischen Sensors oder wenigstens eines Schlagsensors, insbesondere Piezosensors, und einer entsprechenden Auswerteeinrichtung zum Auswerten der Sensordaten oder Sensorsignale hinsichtlich für das Auftreten von Kavitation charakteristischer Frequenzen oder Frequenzspektren detektiert werden. Bei der Kavitation treten nämlich aufgrund der Bildung und Implosion der Gaseinschlüsse akustische Stoßwel- len und deutlich wahrnehmbare laute Geräusche auf, die wie ein metallisches Klingen oder Hämmern und unverkennbar sind. In einer Ausführungsform werden deshalb Schallsignale oder akustischen Signale oder auch entsprechende Druckmessungen im Schlamm selbst hinsichtlich charakteristischer Merkmale des Frequenzspektrums, die charakteristisch sind für das Auftreten der Kavitation, ausgewertet.

In einer weiteren Lösung der gestellten Aufgabe wird der Schlamm in wenigstens zwei Stufen einer Behandlung mittels jeweils eines Rotors unterzo- gen. Dabei werden bevorzugt gleiche Rotoren eingesetzt, die jedoch vorzugsweise mit unterschiedlichen Drehzahlen gefahren oder betrieben werden.

In einer Ausführungsform weist der oder jeder Rotor wenigstens einen, ins- besondere wenigstens zwei, Durchbrüche und/oder Schlitze und/oder Ausnehmungen und/oder Erhebungen oder Vorsprünge, die insbesondere nach außen ragen, auf. Bevorzugt sind am Rotor Abrisskanten und/oder Schneidkanten und/oder Scherkanten gebildet, die insbesondere im Schlamm enthaltene Feststoffpartikel insbesondere Aggregate von Zellen zerreißen oder zerkleinern oder auftrennen. In einer besonderen Ausführungsform weist der Rotor wenigstens einen, insbesondere wenigstens zwei Rotorflügel auf. Es können aber auch zahnartige Vorsprünge nach Art eines Zahnrades oder eines Sägeblattes vorgesehen sein. Außerdem können zusätzlich oder ausschließlich Kanten an Durchbrüchen oder Schlitzen im Rotor gebildet sein.

Ferner können auch mehrere Rotoren nebeneinander, insbesondere sternförmig oder parallel zueinander angeordnet sein.

Die zum Auftreten von Teilkavitation oder Vollkavitation jeweils erforderli- che Drehzahl des Rotors wird für die jeweils vorgegebenen anlagenspezifischen Größen und Parameter wie der Geometrie des Strömungsraumes und des Rotors, den Schlammeigenschaften, insbesondere Viskosität, und dem Schlammdruck oder Förderdruck empirisch oder messtechnisch oder auch theoretisch oder durch Simulation bestimmt und im Betrieb eingestellt. Die für Kavitation erforderlichen Drehzahlen können dabei sehr unterschiedlich sein gerade auch abhängig von der Geometrie des Rotors, insbesondere dessen Durchmesser. In der Praxis haben sich Rotoren mit Drehzahlen oberhalb 3.000 U/min, insbesondere zwischen 3000 U/min und 7000 U/min, vorzugsweise zwischen 5000 U/min und 6200 U/min oder auch nur zwischen 3.300 und 4.500 U/min bewährt, jedoch stellen diese Werte keine einschränkenden Grenzen dar.

Der oder jeder Rotor ist vorzugsweise mit einer Drehwelle gekoppelt, insbesondere lösbar verbunden, wobei die Drehwelle zur Sicherung gegen die Kraftstöße und Lastwechsel an zwei entlang der Drehachse voneinander beabstandeten Stellen in zwei Drehlagern drehbar oder drehend gelagert ist.

In einer weiteren Ausführungsform ist ein, vorzugsweise in seiner Drehzahl einstellbarer, Antrieb für den Rotor vorgesehen.

Der Antrieb ist bevorzugt mit dem Rotor oder der Drehwelle über einen Zahnriemen gekoppelt ist, wobei der Zahnriemen flexibel ist und wenigstens teilweise aus einem mechanisch dämpfenden Material gebildet ist, insbesondere einem Verbundmaterial aus einem zugfesten Material wie einem Gewebe oder Fasern, insbesondere Glasfasern, und wenigstens einem Elastomermaterial, um eine Dissipation von Bewegungen innerhalb des Zahnriemens, beispielsweise Schwingungen und Laststößen, und/oder eine Dämpfungs- entkopplung des Antriebs vom Rotor zu erreichen. Zweckmäßig ist dabei die Verwendung eines Elastomermaterials insbesondere für die Zähne und/oder ein rundes Zahnprofil für eine bessere Spannungsverteilung und eine höhere Gesamtbelastung und/oder abnutzungsreduzierende Beschichtungen an der Zahnseite und/oder der Rückenseite.

Zum Spannen oder Einstellen der Zugspannung des Zahnriemens ist vorzugsweise eine Verstelleinheit für den Antrieb vorgesehen, mit der der Antrieb insbesondere auf einer Grundplatte montiert ist. Die Drehwelle weist nun in einer Aus führungs form, insbesondere zwischen den beiden Drehlagern, ein Zahnrad auf, in das die Verzahnung des Zahnriemens eingreift. Der Antrieb weist nun bevorzugt ein Antriebszahnrad auf, das um eine vorzugsweise parallel zur Drehachse des Rotors gerichtete,

Drehachse rotiert oder rotierbar ist und eine Außenverzahnung aufweist, in die die Verzahnung des Zahnriemens ebenfalls eingreift. Das Übertragungsverhältnis von Antrieb zu Drehwelle oder Rotor ist insbesondere zwischen 1 : 1 ,5 bis 1 : 5, vorzugsweise bei etwa 1 : 2 gewählt.

Die Drehwelle kann nun an einem vom Rotor abgewandten Ende ein freies Ende aufweisen. Ferner kann die Drehwelle, insbesondere an einem vom Rotor abgewandten Ende, mit einer Zuführeinrichtung zum Zuführen eines Stoffes, beispielsweise eines Gases oder auch einer Flüssigkeit, durch einen Hohlraum der Drehwelle zu dem Rotor zum Einbringen in den Schlamm verbindbar oder verbunden sein, wobei insbesondere ein Gas zugeführt wird, das die Kavitationsgrenze herabsetzt und/oder durch einen höheren Dampfdruck schneller die Kavitationsgasblasen bzw. den Gasfilm entstehen lässt, so dass die Drehzahl des Rotors herabgesetzt werden kann, beispielsweise Stickstoff.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert. Dabei wird auch auf die Zeichnungen Bezug genommen, in deren

FIG 1 eine Vorrichtung zum Behandeln von Schlamm in einer teilweise geschnittenen Seitenansicht mit einem Schlammströmungsraum,

FIG 2 die Schlammbehandlungsvorrichtung gemäß FIG 1 in einer per- spektivischen Ansicht ohne Schlammströmungsraum und

FIG 3 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung mit einem Behälter und zwei in Reihe geschalteten Schlammbehandlungseinrichtungen FIG 4 eine Vorrichtung zum Behandeln von Schlamm mit einer Desintegrationseinheit in einer perspektivischen Ansicht,

FIG 5 der Rotor und die Drehwelle der Desintegrationseinheit gemäß

FIG 4 und eine untere Hälfte der zugehörigen Rohreinheit in einer perspektivischen Einzelansicht,

FIG 6 der Rotor gemäß FIG 5 in einer Seitenansicht,

FIG 7 der Rotor gemäß FIG 6 in einem Querschnitt,

FIG 8 eine Vorrichtung zum Behandeln von Schlamm mit zwei hintereinander geschalteten Desintegrationseinheiten in einer per- spektivischen Ansicht,

jeweils schematisch dargestellt sind. Einander entsprechende Teile und Größen sind in den FIG 1 bis 8 mit denselben Bezugszeichen versehen.

Die Schlammbehandlungsvorrichtung gemäß FIG 1 und 2 umfasst als Kernstück einen Rotor 7 mit einer zentralen Drehwelle 71 , die um eine Drehachse A drehbar ist. Radial zur Drehachse A nach außen ragen zwei um 180 ° zueinander versetzte oder in entgegengesetzte Richtung zeigende Rotorflügel (oder: Rotorblätter) 70, die an der Drehwelle 71 des Rotors 7 befestigt oder mit dieser fest verbunden sind und mit der Drehwelle 71 um die Drehachse A mit rotieren. Zum Antreiben des Rotors 7 um die Drehachse A ist die Drehwelle 71 des Rotors 7 mit einem Drehantrieb 8 verbunden, der wenigstens einen Elektromotor und einen Stromrichter, insbesondere Frequenzumrichter, zum Ansteuern des Motors umfasst. Der Drehantrieb 8 ist somit ein in seiner Drehzahl Steuer- oder regelbarer Antrieb, so dass auch der Rotor 7 in seiner Drehzahl gesteuert oder geregelt werden kann. Der Rotor 7 und eine Gleitdichtung 72 sind vollständig in einem insbesondere als Rohr ausgebildeten Strömungsraum 6 für den Schlamm S angeordnet, der von einer Wandung 60 umschlossen ist. Die mit dem Rotorkörper 71 verbundene oder auch einstückige Drehwelle ist durch eine Öffnung in der Wandung 60 hinter der Gleitdichtung 72 durchgeführt und mit dem auf der Außenseite der Wandung 60 angeordneten Drehantrieb 8 verbunden. Die Gleitringdichtung 72 dichtet den Durchgang der Drehwelle 7 durch die Wandung 60 ab. Der Drehantrieb 8 ist über eine Flanschanordnung 73 an der Außenseite der Wandung 60 des Strömungsraums 6 befestigt, beispiels- weise über Schraubverbindungen 74. Der Strömungsraum 6 mit seiner Wandung 60 kann insbesondere wie ein Rohr und im Wesentlichen zylinderförmig ausgebildet sein, aber auch eine andere Gestalt oder einen anderen Querschnitt aufweisen, insbesondere auch von veränderlichem Querschnitt sein. Die Strömungsrichtung des Schlammes S ist mit einem Pfeil gekenn- zeichnet und verläuft in FIG 1 von unten nach oben. Die Drehachse A des Rotors 7 verläuft im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung des Schlammes S. Die Anordnung der Gleitdichtung 72 im Strömungsraum 6 hat den Vorteil, dass die Gleitdichtung 72 über den Schlamm S gekühlt wird.

Die Rotorflügel 70 des Rotors 7 weisen in der in FIG 2 näher zu sehenden Ausführungsform an dem in Richtung der Drehachse A gesehenen Ende Stirnflächen 7OA auf und radial nach außen gesehen an den radialen Enden Außenflächen 7OB sowie in Drehrichtung bzw. entgegengesetzt zur Drehrichtung gesehen, die in FIG 2 mit D und einem Pfeil bezeichnet ist und im Beispiel der FIG 2 im Uhrzeigersinn verläuft, zwei voneinander abgewandte Oberflächen 7OC und 70D, von denen eine in der Drehrichtung zeigt und eine entgegengesetzt zur Drehrichtung zeigt. In FIG 2 zeigt die Fläche 7OC in Drehrichtung die Fläche 7OD entgegengesetzt der Drehrichtung.

Alle genannten Flächen 7OA bis 7OD der Rotorflügel 70 sind als flache Flächen oder Flachseiten ausgebildet, also eben. Die in Drehrichtung bzw. in entgegengesetzt zur Drehrichtung verlaufenden Flächen 7OC und 7OD sind parallel zueinander und verlaufen im Wesentlichen parallel zu einer die Drehachse A enthaltenen Ebene. Senkrecht zu den beiden Flächen 7OC und 7OD verläuft die Außenfläche 7OB und steht dadurch senkrecht auf einer Radialrichtung zur Drehachse A. Auch die Außenflächen 7OB der Rotorflügel 70 sind eben ausgebildet und bilden mit den Flächen 7OC und 7OD je- weils eine geradlinige Kante, die parallel zur Drehachse A verläuft. Die Außenflächen 7OB haben somit eine annähernd gleichmäßige Rotationsgeschwindigkeit, da sie annähernd auf gleichem Radius liegen. Die Stirnflächen 7OA der beiden Rotorflügel 70 sind dagegen zur optimalen Einpassung in den Querschnitt des Strömungsraumes 6 schräg angeordnet, d. h. unter ei- nem Winkel zur radialen Richtung, und eben ausgebildet und bilden somit mit den Flächen 7OC und 7OD jeweils eine geradlinige Kante und mit der Außenfläche 7OB ebenfalls eine senkrecht zu diesen beiden Kanten verlaufende weitere geradlinige Kante. Anstelle von schräg vom Ende weg nach außen verlaufenden Stirnflächen 7OA könnten auch in radialer Richtung von der Drehachse A wegverlaufende Stirnflächen 7OA, die senkrecht zu den Außenflächen 7OB gerichtet sind, vorgesehen sein, so dass sich ein quaderförmiger Rotorflügel 70 ergibt.

Die Flächen 7OC und 7OD sind breiter ausgebildet als die Stirnflächen 7OA und die Außenflächen 7OB, die Schmalseiten der Rotorflügel 70 bilden.

• Der Durchmesser des Rotors 7 beträgt beispielsweise zwischen 30 mm und 90 mm, so dass der Radius der Außenflächen 7OB zwischen 15 mm und 45 mm liegt, insbesondere zwischen 35 mm und 45 mm.

Der gesamte Rotor 7 ist vorzugsweise symmetrisch zu einer die Drehachse D enthaltenen Symmetrieebene ausgebildet, d. h. die Rotorflügel 70 spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet. Dadurch ist insbesondere die Drehachse A eine Eigenachse oder Hauptträgheitsachse des Rotors 7 und Unwuchten werden kleingehalten oder vermieden.

Die Kanten der Rotorflügel 70 bilden Abriss- oder Scherkanten, die durch den Schlamm pflügen und darin enthaltene Feststoffpartikel insbesondere Aggregate von Zellen zerreißen oder zerkleinern oder auftrennen. Die Flächen 7OC, die in Drehrichtung D gerichtet sind, bilden Prallflächen, die eine verkleinernde oder homogenisierende Wirkung auf die Schlammzusammensetzung haben.

Die Drehzahl des Rotors 7 wird mittels des Drehantriebs 8 so gesteuert oder geregelt, dass sie oberhalb der Kavitationsgrenze liegt. Bei einem Rotor 7 in der dargestellten Aus führungs form wird die Drehzahl oberhalb 3.000 U/min (Umdrehungen pro Minute) oder 50 Hz, insbesondere oberhalb 3.300 U/min oder 55 Hz oder wenigstens 3.800 bis 4.000 U/min gewählt.

FIG 3 zeigt einen Aufbau einer Vorrichtung zum Behandeln von Schlämmen, bei der zwei Schlammbehandlungseinrichtungen gemäß FIG 1 und FIG 2 als Schlammbehandlungseinrichtungen 3 und 4 in Reihe zueinander ge- schaltet sind. Einem geschlossenen Behälter 10 wird biogener Ausgangsschlamm SA, beispielsweise Frischschlamm oder Überschussschlamm aus einem Nachklärbecken einer Kläranlage, zugeführt.

In einem Rückführsystem oder Schlammbehandlungskreislauf 12 zum Be- handeln des Schlammes im Behälter 10 wird aus dem Behälter 10 Schlamm S über eine Pumpe 2 entnommen oder herausgefördert und der ersten Schlammbehandlungseinrichtung 3 zugeführt.

Die Schlammbehandlungseinrichtung 3 trennt oder zerkleinert feste Bestand- teile in dem Schlamm S. Der von der Schlammbehandlungseinrichtung 3 behandelte Schlamm S' wird der zweiten Schlammbehandlungseinrichtung 4 zugeführt, die den Schlamm weiter homogenisiert und/oder desintegriert. Der derart behandelte Schlamm S" wird von der zweiten Schlammbehandlungseinrichtung 4 dann wieder dem Behälter 10 zugeführt.

Die Fördermenge dieses Schlammbehandlungskreislaufes 12 ist typischerweise so gewählt, dass sie größer ist als die Fördermenge des einströmenden Ausgangsschlammes SA, beispielsweise etwa um das Vierfache, also der Schlamm S bis zu viermal umgewälzt werden kann, bis er als behandelter Schlamm SB aus dem Behälter 10 dann wieder entnommen wird. Beispielsweise kann der behandelte Schlamm SB dann einem Faulturm zugeführt werden.

Durch die Behandlung des Schlammes in zwei Stufen mittels gleicher Schlammbehandlungseinrichtung 3 und 4, die jeweils einen Rotor 7 enthalten, kann die Wirksamkeit der biologischen Zersetzung des Schlammes deutlich erhöht werden oder, mit anderen Worten, der CSB-Wert des Schlammes S" gegenüber dem entnommenen Schlamm S deutlich gesteigert werden, um einen besseren Wirkungsgrad der Mikroorganismen zu ermöglichen.

Die Pumpe 2 muss dabei nur die zum Umwälzen des Schlammes im Kreislaufsystem 12 erforderliche Druckdifferenz von typischerweise 0 bis 1,5 bar aufbringen, denn die Rotoren 7 der Schlammbehandlungseinrichtung 3 und 4 erfordern keinen wesentlich höheren Förderdruck für den Schlamm S bzw. S' bzw. S".

Die Pumpe 2 kann sogar auch entfallen, wenn der Förderdruck des in den Behälter 10 strömenden Ausgangsschlammes SA schon ausreicht, um den Rücklauf im Schlammbehandlungssystem 12 zu gewährleisten. Ferner kann auch der Behälter 10 entfallen und das Schlammbehandlungssystem 12 direkt in die Leitung geschaltet oder angeordnet werden, wenn kein mehrfacher Durchlauf erforderlich ist oder die Fördermenge des Schlammbehandlungs- Systems 12 nicht größer, sondern nur genauso groß sein muss wie die des Ausgangsschlammes SA.

Die Drehzahlen der Rotoren 7 in den beiden Schlammbehandlungseinrichtungen 3 und 4 werden vorzugsweise unterschiedlich zueinander eingestellt. Insbesondere kann die Drehzahl einer der beiden Schlammbehandlungseinrichtungen, insbesondere der zweiten Schlammbehandlungseinrichtung 4 oberhalb der Kavitationsgrenze gefahren werden, um auch kleine biogene Partikel und organische Stoffe wie einzelne Zellen aufbrechen oder teilweise zerstören zu können und damit die in den Zellen vorhandenen Enzyme und inneren Zellbestandteile freizusetzen und die Wirksamkeit der biologischen Zersetzung oder des biologischen Abbaus des Schlammes zu verbessern. Die Drehzahl der ersten Schlammbehandlungseinrichtung 3 kann beispiels- weise zwischen 2.200 und 3.000 U/min und/oder unterhalb der Kavitationsgrenze eingestellt werden und die Drehzahl der zweiten Schlammbehandlungseinrichtung 4 beispielsweise zwischen 3.000 und 7.000 U/min, insbesondere zwischen 3.300 und 4.500 U/min, und/oder oberhalb der Kavitationsgrenze. Es können aber auch die Drehzahlen beider Schlammbehand- lungseinrichtungen 3 und 4 oberhalb der Kavitationsgrenze liegen.

In der weiteren Aus führungs form gemäß FIG 4 ist die Schlammbehandlungsvorrichtung als kompaktes Modul ausgebildet mit einer Bodenplatte 16, die mittels Füßen auf einem Boden abgestellt werden kann und einem auf der Bodenplatte 16 montierten Rahmen 14, auf dem eine Kontrolleinheit 12 montiert oder angeordnet ist. Auf der Bodenplatte 16 ist eine Trägerplatte 18 angeordnet und befestigt, auf der wiederum eine Desintegrationseinheit 3 und ein Antrieb 9 für die Desintegrationseinheit 3 montiert und befestigt sind.

Der Desintegrationseinheit 3 ist eine Rohreinheit 17 zugeordnet, die als T- förmiges Rohranschlussstück ausgebildet ist. Die Rohreinheit 17 weist in der Strömungsrichtung des Schlammes S hintereinander angeordnet zunächst einen ersten Anschluss 17A als Zufluss oder Eingang des Schlammes S zum Anschließen an ein nicht dargestelltes Transportrohr für den Schlamm S und dann einen zweiten Anschluss 17B als Ausgang oder Abfluss des Schlammes S auf und dazwischen an einem senkrecht dazu verlaufenden Rohrstück einen dritten Anschluss 17C zum Anschließen der gesamten Rohreinheit 17 an eine Trägerplatte 37, die an der Trägerplatte 18 befestigt ist.

In der Rohreinheit 17 ist ein in FIG 1 nicht sichtbarer Rotor 7 der Desintegrationseinheit 3 angeordnet, der im Betrieb um eine Drehachse B rotiert, die insbesondere senkrecht zur Strömungsrichtung des Schlammes S in der Rohreinheit 17 gerichtet ist.

Die Desintegrationseinheit 3 umfasst ferner eine mit dem Rotor 7 gekoppel- te, sich entlang der Drehachse B erstreckende und um diese drehende Drehwelle 30. Die Drehwelle 30 ist an zwei entlang der Drehachse B voneinander beabstandeten Stellen in zwei Drehlagern 31 und 33 drehbar oder drehend gelagert. Die beiden Drehlager 31 und 32 sind auf der Trägerplatte 18 befestigt. Die Drehwelle 30 ist durch die Trägerplatte 37 geführt.

Ein Zahnrad 33 der Desintegrationseinheit 3 ist auf oder mit der Drehwelle 30 verbunden und rotiert synchron mit der Drehwelle 30 um die Drehachse B und ist insbesondere zwischen den beiden Drehlagern 31 und 32, im Beispiel der FIG 1 näher an dem Drehlager 31 , angeordnet.

Der Antrieb 9 umfasst wenigstens einen nicht näher dargestellten elektrischen Antriebsmotor 91 , der über eine Motorwelle ein Antriebszahnrad 90 an der Stirnseite des Antriebsmotors 91 antreibt, das um eine Drehachse A rotiert, und vorzugsweise auch einen Stromrichter, insbesondere Frequenz- umrichter, zum drehzahlvariablen Ansteuern des Antriebsmotors 91. Das

Antriebszahnrad 90 weist eine Außenverzahnung 93 auf, in die eine innenliegende Verzahnung 19 eines Zahnriemens 11 eingreift.

Der Zahnriemen 11 umläuft einerseits das Antriebszahnrad 90 und an der anderen Seite das Zahnrad 33 der Desintegrationseinheit 3. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebszahnrad 90 und dem Zahnrad 33 der Desintegrationseinheit 3 ist so gewählt, dass sich das Antriebszahnrad 90 langsamer dreht als das Zahnrad 33, typischerweise in einem Verhältnis von 1 : 1 ,5 bis 1 : 5, vorzugsweise 1 : 2.

Zum Spannen des Zahnriemens 1 1 und/oder Einstellen des Abstandes zwischen Antrieb 9 und Desintegrationseinheit 3 ist eine Verstelleinheit 92 auf der Bodenplatte 16 montiert, über die der Antrieb 9 relativ zur Bodenplatte 16 und damit zur Desintegrationseinheit 3 verstellbar, insbesondere in seinem Abstand zur Desintegrationseinheit 3 in verschiedenen Positionen, vorzugsweise stufenlos, einstellbar ist.

Der Zahnriemen 11 besteht aus einem flexiblen Material, insbesondere wenigstens teilweise aus einem hartelastischen Material, das außerdem bevorzugt gute Dämpfungseigenschaften, also eine gute Dissipation von Bewegungen oder Absorption von Bewegungsenergie, innerhalb des Zahnriemens 1 1 , beispielsweise Schwingungen und Laststößen, aufweist. Bevorzugt be- steht der Zahnriemen 1 1 aus einem, vorzugsweise mit einem Gewebe oder Fasern als zugfestem Material versehenen, Elastomermaterial wie einem Gummi oder Naturkautschukmaterial oder auch einem Synthesekautschuk.

Der mit der Drehwelle 30 verbundene Rotor 7 dreht sich mit derselben Ro- tationsgeschwindigkeit wie die Drehwelle 30, ebenfalls angetrieben vom Antrieb 9 über den Zahnriemen 1 1. Da der Antrieb 9 ein in seiner Drehzahl Steuer- oder regelbarer Antrieb ist, ist auch der Rotor 7 in seiner Drehzahl Steuer- oder regelbar.

Die Rotationsgeschwindigkeit der Drehwelle 30 und ihres Zahnrades 31 und damit des Rotors 7 der Desintegrationseinheit 3 wird über die Drehzahl des Antriebs 9 so eingestellt oder gesteuert oder geregelt, dass sie oberhalb der Kavitationsgrenze liegt, so dass also in dem Schlamm S am Rotor 7 Kavitation auftritt. Bei dem Rotor 7 in der dargestellten Aus führungs form wird die Drehzahl oder Drehfrequenz des Rotors 7 oberhalb 3.000 U/min (Umdrehungen pro Minute) oder 50 Hz gewählt, insbesondere zwischen 3000 U/min. (50 Hz) und 7000 U/min. (1 16,7 Hz). Für eine Reihe von untersuchten Schlammarten hat sich eine Umdrehungszahl zwischen 5500 und 6200 U/min, insbesondere von etwa 6000 U/min. (100 Hz), als vorteilhaft erwie- sen.

Aufgrund der hohen Umdrehungszahl des Rotors 7 der Desintegrationseinheit 3 entsteht eine starke Kavitation im Schlamm S, die den gewünschten Desintegrationseffekt bewirkt oder unterstüt2t, andererseits jedoch zu harten Schlägen und Klopfgeräuschen führt, die wiederum in die Drehwelle 30 rückgekoppelt werden. Aufgrund des flexiblen, teilweise elastischen und dämpfenden Zahnriemens 11 werden diese störenden mechanischen Rück- kopplungen wie Stöße, Schwingungen (Vibrationen) und dergleichen jedoch weitgehend vom Antrieb 9 entkoppelt. Der Zahnriemen 11 erlaubt auch bei den hier geforderten recht hohen Umdrehungszahlen einen sicheren und schlupffreien Betrieb.

Auch die Drehlager 31 und 32 sind so ausgebildet, dass sie bei der schnellen Rotation der Drehwelle 30 einerseits und den erheblichen mechanischen Lastwechseln und dynamischen Kippmomenten, die vom Rotor 7 auf die Drehwelle 30 wirken, dennoch eine stabile Lagerung bewirken. Beispielsweise können Wälzlager verwendet werden, die in Steinbrechmühlen verwendet werden oder auch berührungslose Magnetlager.

Wie im Detail in FIG 5 bis 7 zu sehen, umfasst der Rotor 7 einen zentralen als an der Stirnseite geschlossene Hohlwelle ausgebildeten Rotorkörper 71, an dem zwei um 180 ° zueinander versetzte oder in entgegengesetzte Rich- tung radial zur Drehachse B nach außen ragende Rotorflügel (oder: Rotorblätter) 70 angeordnet sind. An den Rotorflügeln 70 sind Verlängerungen oder Verbindungselemente 78 zur Verbindung des Rotors 7 mit einer Außenhülse der Gleitdichtung 72 mittels einer nicht dargestellten Schraubverbindung vorgesehen. Der gesamte Rotor 7 ist vorzugsweise symmetrisch zu einer die Drehachse D enthaltenen Symmetrieebene ausgebildet, d. h. die Rotorflügel 70 spiegelsymmetrisch zueinander ausgebildet. Dadurch ist insbesondere die Drehachse A eine Eigenachse oder Hauptträgheitsachse des Rotors 7 und Unwuchten werden kleingehalten oder vermieden.

Die Rotorflügel 70 des Rotors 7 weisen gemäß FIG 5 und 6 an dem in Richtung der Drehachse B gesehenen Ende Stirnflächen 7OA und radial nach außen gesehen an den radialen Enden Außenflächen 7OB sowie in die Drehrichtung D des Rotors 7 zeigende Oberflächen 7OC und entgegengesetzt zur Drehrichtung D gerichtete Oberflächen 7OD auf. Alle genannten Flächen 7OA bis 7OD der Rotorflügel 70 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel als flache Flächen oder Flachseiten ausgebildet, also eben. Die in Drehrichtung D bzw. in entgegengesetzt zur Drehrichtung D gerichteten Oberflächen 7OC und 7OD sind parallel zueinander und verlaufen im Wesentlichen parallel zu einer die Drehachse B enthaltenen Ebene. Senkrecht zu den beiden Flächen 7OC und 7OD verläuft die Außenfläche 7OB und steht dadurch senkrecht auf einer Radialrichtung zur Drehachse B. Auch die Außenflächen 7OB der Rotorflügel 70 sind eben ausgebildet und bilden mit den Flächen 7OC und 7OD jeweils eine geradlinige Kante, die parallel zur Drehachse B verläuft. Die Außenflächen 70B haben eine annähernd gleichmäßige Rotationsgeschwindigkeit, da sie annähernd auf gleichem Radius liegen. Die Stirnflächen 7OA der beiden Rotorflügel 70 sind dagegen zur optimalen Einpassung in den Querschnitt des Strömungsraumes 6 schräg angeordnet, d. h. unter einem Winkel zur radialen Richtung, und eben ausgebildet und bilden somit mit den Oberflächen 7OC und 7OD jeweils eine geradlinige Kante und mit der Außenfläche 7OB ebenfalls eine senkrecht zu diesen beiden Kanten verlaufende weitere geradlinige Kante. Anstelle von schräg vom Ende weg nach außen verlaufenden Stirnflächen 7OA könnten aber auch in radialer Richtung von der Drehachse A wegverlaufende Stirnflächen 7OA, die senkrecht zu den Außenflächen 7OB gerichtet sind, vorgesehen sein, so dass sich ein quaderförmiger Rotor flügel 70 ergibt.

Die Oberflächen 7OC und 7OD sind breiter ausgebildet als die Stirnflächen 7OA und die Außenflächen 7OB, die Schmalseiten der Rotorflügel 70 bilden. Die Abmessungen sind in FIG 6 und 7 bezeichnet und zwar die radialen Abmessungen oder Breiten der Rotorflügel 70 mit d, die parallel zur Drehachse B gemessene Länge der Rotorflügel 70 mit den Verbindungselementen 78 mit L und die senkrecht zur Länge 1 gemessene Breite der Rotorflügel 70 mit b.

Der innere Durchmesser des Rotors 7, der dem Durchmesser des Rotorkörpers 71 ohne die Rotorflügel 70 entspricht, ist mit di bezeichnet und beträgt insbesondere zwischen 11 mm und 82 mm, der äußere Durchmesser des Rotors 7 zusammen mit den Rotorflügeln 70 und damit der Außenabstand der Außenflächen 7OB der Rotorflügel 70 ist mit da bezeichnet und beträgt insbesondere zwischen 14 mm und 120 mm, vorzugsweise zwischen 35 mm und 92 mm, vorzugsweise zwischen 75 mm und 85 mm.

Bevorzugte Werte für die Abmessungen der Rotorflügel 70 sind für die Länge L zwischen 76 mm und 124 mm, für die Breite b zwischen 4 mm und 18 mm und für die radiale Breite d zwischen 3 mm und 53 mm.

Die Länge L der Rotorflügel 70 ist angepasst an den Strömungsquerschnitt des Schlammes S oder Durchmesser des Rohrstücks der Rohreinheit 17 und beträgt insbesondere zwischen 28 % und 95 % des Durchmessers des Schlammrohres der Rohreinheit 17.

Zwischen den beiden Rotorflügeln 70 sind in dem Ausführungsbeispiel gemäß FIG 5 bis 7 zusätzlich um 90° zu den Rotorflügeln 70 versetzte Schlitze 75 in der Wandung des Rotorkörper 71 vorgesehen, durch die der Schlamm S teilweise in das Innere des Rotorkörpers 71 durchtreten kann und die da- durch die Desintegrationswirkung weiter erhöht werden kann. Die Länge der Schlitze 75 parallel zur Drehachse B gemessen ist mit 1 bezeichnet und die Breite der Schlitze in einem hinteren Bereich mit dl und in einem vorderen Bereich mit d2, wobei die hintere Breite dl der Schlitze 75 bevorzugt kleiner ist als die vordere Breite d2. Bevorzugte Werte der Abmessungen der Schlit- ze 75 sind für die hintere Breite dl zwischen 2 mm und 6 mm, für die vordere Breite d2 zwischen 4 mm und 8 mm und für die Länge 1 zwischen 60 und 90 mm

Die Drehwelle 30 ragt, wie in FIG 4 zu sehen, mit einem Ende 35 über das Drehlager 32 hinaus, wobei dieses Ende frei sein kann oder auch mit einer nicht näher dargestellten Vorrichtung verbunden sein kann, mittels der, falls die Drehwelle 30 als Hohlwelle ausgebildet ist, durch die Hohlwelle ein Material, beispielsweise ein Gas oder auch eine Flüssigkeit, zu dem Rotor 7 der Desintegrationseinheit 3 geführt werden kann und über die Schlitze 75 in den Schlamm S eingebracht werden kann. Hierzu kann beispielsweise ein Gas zugeführt werden, das die Kavitationsgrenze herabsetzt, das also beispielsweise durch seinen höheren Dampfdruck schneller die Kavitationsgas- blasen bzw. den Gasfilm entstehen lässt, so dass die Umdrehungszahl oder Rotationsgeschwindigkeit des Rotors 7 der Desintegrationseinheit 3 herabgesetzt werden kann. Beispielsweise kann hier ein Gas wie Stickstoff zugeführt werden.

Es kann aber auch in dieser Aus führungs form ein geschlossener Rotor 7 verwendet werden wie in FIG 2 gezeigt.

Der Rotor 7 und seine Gleitdichtung 72 sind in den gezeigten Ausführungsbeispielen vollständig in dem innerhalb der Rohreinheit 17 oder dem Rohr 6 ausgebildeten Strömungsraum für den Schlamm S angeordnet. Diese Anordnung der Gleitdichtung 72 im Schlamm S hat den Vorteil, dass die Gleitdichtung 72 durch den Schlamm S gekühlt werden kann. Die Gleitdichtung 72 dichtet den Durchgang der Drehwelle 30 durch den Anschluss 17C und den Flansch sowie die Trägerplatte 37 bzw. die Rohrwandung 60 ab.

Im Betrieb der Vorrichtung gemäß FIG 4 bis 7 durchströmt der zu behandelnde Schlamm S die Rohreinheit 17 und wird darin durch den in der Rohreinheit 17 befindlichen Rotor 7 der Desintegrationseinheit 3 einer Desintegration unterzogen. Die Kanten der Rotorflügel 70 und, wenn Schlitze 75 vorhanden sind, auch deren Kanten bilden bei der schnellen Rotation des Rotors 7 Abriss- oder Scherkanten, die durch den Schlamm pflügen und darin enthaltene Feststoffpartikel insbesondere Aggregate von Zellen oder Zellen selbst zerreißen oder zerkleinern oder auftrennen. Die an den Rotorflügeln 70 aufgrund der über der Kavitationsgrenze gewählten Drehzahl des Rotors 7 entstehende Kavitation im Schlamm verstärkt die Desintegrationswirkung erheblich. Die Flächen 7OC der Rotorflügel 70, die in Drehrichtung D gerichtet sind, bilden zudem Prallflächen, die eine verkleinernde oder homogenisierende Wirkung auf die Schlammzusammensetzung haben. Bei einem biogenen Schlamm oder einem Schlamm, der organische Zellen und Aggregate daraus enthält, werden durch die Desintegration Aggregate aus organischen Zellen und die organischen Zellen selbst aufgeschlossen und zerkleinert. Je nach verwendetem Schlamm kann die durchschnittliche Korngröße oder Größe der im Schlamm insbesondere aus den Zellen gebildeten Feststoffpartikel bis um den Faktor 10 verringert werden.

In der weiteren Aus führungs form gemäß FIG 8 ist der Desintegrationsein- heit 3 eine zweite Desintegrationseinheit 4 nachgeschaltet, der eine zweite, ebenfalls T-förmige Rohreinheit 15 zugeordnet ist mit, in der Durchflussrichtung des Schlammes hintereinander angeordnet, einem ersten Anschluss 15A und einem zweiten Anschluss 15B auf und an einem dazwischen senkrecht abstehenden Rohrstück mit einem dritten Anschluss 15C zum An- schließen der Rohreinheit 15 an eine Trägerplatte 47, die an der Trägerplatte 18 befestigt ist. Die Anschlüsse 17B der ersten Rohreinheit 17 und 15A der zweiten Rohreinheit 15 sind miteinander verbunden, so dass die beiden Rohreinheiten 17 und 15 in Strömungsrichtung des Schlammes hintereinander geschaltet sind oder nacheinander vom Schlamm durchströmt werden. Der zweite Anschluss 15B der zweiten Rohreinheit 15 wird ebenfalls mit einem nicht dargestellten Transportrohr zum Abtransport des Schlammes verbunden.

Die beiden Rohreinheiten 15 und 17 sind im dargestellten Ausführungsbei- spiel baugleich ausgebildet. Die Anschlüsse der Rohreinheiten 15 und 17 weisen bevorzugt wie dargestellt Anschlussflansche auf, die mittels Schraubverbindungen miteinander verbunden werden. Die nicht dargestellten Transportrohre weisen bevorzugt ebenfalls Anschlussflansche auf zum Anschließen an die Anschlüsse 17A bzw. 15B.

In der zweiten Rohreinheit 15 ist ein in FIG 8 nicht sichtbarer Rotor 5 der zweiten Desintegrationseinheit 4 angeordnet, der vorzugsweise baugleich zu dem Rotor 7 der ersten Desintegrationseinheit 3 ausgebildet ist, aber auch unterschiedlich gestaltet sein kann.

Die Desintegrationseinheit 4 umfasst eine durch die Trägerplatte 47 geführte Drehwelle 40, die sich um eine zur Drehachse B der ersten Desintegrationseinheit 3 parallele Drehachse C drehen kann und in zwei auf der Trägerplatte 18 befestigten Drehlagern 41 und 43 drehbar gelagert ist. Ein freies Ende der Drehwelle 40 ist mit 45 bezeichnet, an dem anderen Ende der Drehwelle 40 ist der Rotor 8 angeordnet, insbesondere lösbar verbunden. Die Drehwel- Ie 40 weist etwa in der Mitte ein Wellenzahnrad 43 auf, auf dem ein Zahnriemen 51 mit einer Verzahnung 59 läuft. Der Zahnriemen 51 ist zwischen dem Wellenzahnrad 43 und einem zweiten Antriebszahnrad 92 des Antriebs 9, das synchron mit dem ersten Antriebszahnrad 90 um die Drehachse A drehbar ist, mittels der Verstelleinheit 92 gespannt und läuft mit seiner Ver- zahnung 49 auf der Außenverzahnung 94 des Antriebszahnrades 92.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind die beiden Antriebszahnräder 90 und 92 gleich aufgebaut und die beiden Drehwellen 30 und 40 mit ihren Rotoren 7 und 8 drehen sich synchron oder mit gleicher Drehzahl. Durch das Übersetzungsverhältnis, insbesondere den Durchmesser des Antriebszahnrades 92 und/oder die Verzahnung, kann die Drehzahl des Rotors 8 relativ zum Rotor 7 aber auch unterschiedlich eingestellt werden.

Vorzugsweise besteht der Zahnriemen 51 aus einem ähnlichen oder gleichen Material wie der Zahnriemen 1 1 und unterscheidet sich dann insbesondere nur in seiner Länge vom Zahnriemen 11. Die Einheit aus Drehwelle 40 und Drehlagern 41 und 42 der zweiten Desintegrationseinheit 4 ist vorzugsweise ebenfalls baugleich zu der Einheit aus Drehwelle 3 und Drehlagern 31 und 32 der ersten Desintegrationseinheit 3 aufgebaut. Ein derart modularer Auf- bau ermöglicht eine kostengünstige Ausführung

In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform sind die beiden Desintegrationseinheiten 3 und 4 als, insbesondere zueinander baugleiche, Ein- heiten mit jeweils einem Antrieb, einem Zahnriemen sowie einer, insbesondere innen hohlen, Drehwelle mit Drehlagern und zugehörigem, insbesondere baugleichem Rotor ausgebildet, die insbesondere auf der gemeinsamen Trägerplatte 18 angeordnet werden, beispielsweise mit auf voneinander ver- schiedenen Seiten angeordneten Antrieben und benachbart angeordneten Drehwellen mit Drehlagern und Rotoren. Dadurch kann ein einziges Antriebsmodul mit Rotor für beide Desintegrationseinheiten verwendet werden kann. Die Drehzahlen können dann ggf. entsprechend unterschiedlich eingestellt werden. Der Rotor 8 der zweite Desintegrationseinheit 4 kann in einer weiteren nicht dargestellten Aus führungs form aber auch von einem eigenen Antriebsmotor oder Antrieb angetrieben werden.

Der weiter desintegrierte Schlamm nach der zweiten Desintegrationseinheit 4 ist wieder mit S" bezeichnet und verlässt die Rohreinheit 15 am Anschluss 15B und wird über ein nicht dargestelltes weiteres Transportrohr abgeführt.

Das System gemäß der Erfindung findet bevorzugte Anwendung in einer Kläranlage, insbesondere im Zusammenhang mit einer biologischen Stufe, vorzugsweise einem Belebtschlammsystem.

Die Anwendung des Systems gemäß der Erfindung ist aber nicht auf diese spezielle Anwendung beschränkt, sondern kann bei allen biogenen Schlämmen eingesetzt werden, die besser für den biologischen Abbau durch die Mikroorganismen erschlossen werden sollen, und auch bei anderen Arten von Schlämmen wie z.B. Industrieschlämmen. Bezugszeichenliste

2 Pumpe

3 Schlammbehandlungseinrichtung

4 Schlammbehandlungseinrichtung

5 Rotor

6 Strömungsraum

7 Rotor

8 Drehantrieb

9 Antrieb

10 Ausgleichsbehälter

1 1 Zahnriemen

12 Schlammbehandlungskreislauf

13 Kontrolleinheit

14 Rahmen

15 Rohreinheit

15A bis 15C Anschluss

16 Bodenplatte

17 Rohreinheit

17A bis 17C Anschluss

18 Trägerplatte

19 Verzahnung

30 Drehwelle

31 Drehlager

32 Drehlager

33 Wellenzahnrad

35 Ende

36, 38 Wellenabschnitt

37 Trägerplatte

40 Drehwelle

41 Drehlager

42 Drehlager

43 Wellenzahnrad 45 Ende

47 Trägerplatte

51 Zahnriemen

59 Verzahnung

60 Wandung

70 Rotorflügel

70A Stirnfläche

70B Außenfläche

70C, D Fläche

71 Rotorkörper

72 Gleitdichtung

73 Flanschanordnung

74 Schraubverbindung

75 Schlitz

78 Verbindungselemente

90 Antriebszahnrad

91 Antriebsmotor

92 Antriebszahnrad

93, 94 Außenverzahnung

A, B, C Drehachse

D Drehsinn

S Schlamm

S', S" Schlamm

SA Ausgangsschlamm

SB behandelter Schlamm b Breite di, da Durchmesser dl , d2 Breite d radiale Breite

1, L Länge

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Behandeln von Schlamm, insbesondere biogenem

Schlamm wie Klärschlamm, bei dem a) wenigstens ein Rotor (7) in einem Strömungsraum (6), durch den der

Schlamm (S) strömt, angeordnet wird oder ist und in dem Schlamm um eine, vorzugsweise durch den Rotor verlaufende, Rotationsachse (A) rotiert wird, b) die Drehzahl des Rotors (7) oberhalb der Kavitationsgrenze eingestellt, gesteuert oder geregelt wird und/oder abhängig von der Beschaffenheit und Strömung des Schlammes und von der Geometrie des Rotors so eingestellt, gesteuert oder geregelt wird, dass Kavitation im Schlamm an dem Rotor auftritt.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem während der Behandlung des

Schlammes oder in einem vorhergehenden Kalibrierschritt das Erreichen der Kavitationsgrenze messtechnisch ermittelt wird und die entsprechende Drehzahl des Rotors bei Erreichen der Kavitationsgrenze bestimmt wird und die Drehzahl während der Behandlung des Schlam- mes oberhalb der der Kavitationsgrenze entsprechenden Drehzahl gehalten wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei dem bei der Kavitation auftretender Schall oder für Kavitation charakteristische Schallfre- quenzen oder Schallfrequenzspektren detektiert werden und für die

Steuerung oder Regelung der Drehzahl des Rotors ausgewertet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Sensorsignale oder Sensordaten wenigstens eines Schlagsensors hinsichtlich für das Auftreten von Kavitation charakteristischer Frequenzen oder Frequenzspektren ausgewertet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Sensorsignale oder Sensordaten wenigstens eines akustischen Sensors, beispielsweise eines Mikrophons oder eines piezoelektrischen Sensors, hinsichtlich für das Auftreten von Kavitation charakteristischer Frequenzen oder Fre- quenzspektren ausgewertet werden.

6. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die für Kavitation charakteristischen Frequenzen oder Frequenzspektren oder Geräusche mittels Spektralanalyse ermittelt oder ausgewertet oder mittels eines auf die Kavitation eingelernten Spracherkennungssystems erkannt oder ausgewertet werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem bei Fehlen der für Kavitation charakteristischen Frequenzen oder Frequenzspektren eine Fehlermeldung generiert wird und/oder die Drehzahl des Rotors erhöht wird, bis die vorgegebenen charakteristischen Frequenzen oder Frequenzspektren wieder detektiert werden.

8. Verfahren zum Behandeln von Schlamm, insbesondere biogenem Schlamm wie Klärschlamm, insbesondere Verfahren nach einem der

Ansprüche 1 bis 7, bei dem a) der Schlamm (S) nacheinander durch wenigstens zwei Schlammbehandlungseinrichtungen (3, 4) strömt, b) wobei wenigstens zwei der Schlammbehandlungseinrichtungen (3, 4) jeweils einen Rotor (7) aufweist, der in einem Strömungsraum (6), durch den der Schlamm (S) strömt, angeordnet ist und der in dem Schlamm um eine durch den Rotor verlaufende Rotationsachse (A) rotiert wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei der zwei identische oder baugleiche Schlammbehandlungseinrichtungen (3, 4) verwendet werden oder wenigstens zwei Schlammbehandlungseinrichtungen (3, 4) Strömungsräu- me und Rotoren mit zueinander gleichen Abmessungen und Gestalt aufweisen.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder Anspruch 9, bei dem die Drehzahl des Rotors wenigstens einer Schlammbehandlungseinrichtung, inbesondere der in Strömungsrichtung des Schlammes gesehen zweiten Schlammbehandlungseinrichtung (4), oberhalb der Kavitationsgrenze eingestellt, gesteuert oder geregelt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8bis 10, bei dem die Drehzahl des Rotors der in Strömungsrichtung des Schlammes gesehen ersten Schlammbehandlungseinrichtung niedriger oder höher eingestellt wird als die Drehzahl des Rotors der in Strömungsrichtung des Schlammes gesehen zweiten Schlammbehandlungseinrichtung.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der

Rotor (7) wenigstens einen, insbesondere wenigstens zwei, Rotorflügel (70) aufweist.

13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der

Rotor (7) wenigstens einen, insbesondere wenigstens zwei, Durchbrüche oder Schlitze, insbesondere zum Durchtritt von Schlamm und/oder zwischen den Rotorflügeln (70), und/oder Ausnehmungen und/oder Erhebungen oder Vorsprünge aufweist.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der

Schlamm organische Zellen und Aggregate aus organischen Zellen enthält, insbesondere ein biogener Schlamm wie Klärschlamm ist, wobei die im Schlamm enthaltenen Aggregate von Zellen und die Zellen selbst wenigstens teilweise mittels des wenigstens einen Rotors desintegriert werden, wobei insbesondere bei der oder durch die Desintegration der Zellen, insbesondere der Zellmembranen und ggf. der Zellwände, Zell- flüssigkeit aus dem Zytoplasma oder Zellinneren, insbesondere Zellwasser, freigesetzt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14, bei dem der Desintegrationsvorgang we- nigstens zwei Desintegrationsschritte umfasst, wobei in einem ersten

Desintegrationsschritt primär die Desintegration von Aggregaten von Zellen verursacht wird und in einem nachfolgenden, zweiten Desintegrationsschritt primär die Desintegration von Zellen bewirkt wird, wobei in wenigstens einem der beiden Desintegrationsschritte wenigstens ein im Schlamm mit einer Drehzahl oberhalb der Kavitationsgrenze rotierender Rotor verwendet wird.

16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Rotor (7) Abriss- und/oder Schneid- und/oder Scherkanten aufweist, die insbesondere im Schlamm enthaltene Feststoffpartikel insbesondere

Aggregate von Zellen zerreißen oder zerkleinern oder auftrennen.

17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem, insbesondere über den Rotor, ein Gas zugeführt wird, das die Kavitations- grenze des Rotors herabsetzt und/oder durch einen höheren Dampfdruck schneller die Kavitationsgasblasen bzw. den Gasfilm entstehen lässt, so dass die Drehzahl des Rotors herabgesetzt werden kann, beispielsweise Stickstoff.

18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Drehzahl des Rotors (7) für den Desintegrationsvorgang oberhalb 3.000 U/min eingestellt wird, insbesondere zwischen 3000 U/min und 7000 U/min oder zwischen 5000 U/min und 6200 U/min.

19. Vorrichtung zum Behandeln von Schlamm, insbesondere biogenem

Schlamm wie Klärschlamm, mit a) einem Strömungsraum (6), durch den der Schlamm (S) strömt, b) wenigstens einem Rotor (7), insbesondere mit wenigstens einem Rotorflügel (70), der in dem Strömungsraum (6) angeordnet ist und in dem Schlamm um eine durch den Rotor verlaufende Rotationsachse (A) rotiert wird, c) eine Einrichtung zum Einstellen, Steuern und/oder Regeln der Drehzahl des Rotors oberhalb der Kavitationsgrenze und/oder abhängig von der Beschaffenheit und Strömung des Schlammes und von der Geometrie des Rotors derart, dass Kavitation im Schlamm am Rotor, insbesondere an jedem Rotorflügel, auftritt.

20. Vorrichtung zum Behandeln von Schlamm, insbesondere biogenem Schlamm wie Klärschlamm, insbesondere Vorrichtung nach Anspruch 19, mit a) wenigstens zwei Schlammbehandlungseinrichtungen (3, 4), durch die der Schlamm (S) nacheinander strömt, b) wobei wenigstens zwei der Schlammbehandlungseinrichtungen (3, 4) jeweils einen Rotor (7), insbesondere mit wenigstens einem Rotorflügel (70), aufweisen, der in einem Strömungsraum (6), durch den der Schlamm (S) strömt, angeordnet ist und der in dem Schlamm um eine durch den Rotor verlaufende Rotationsachse (A) rotiert wird.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, bei der zwei identische oder baugleiche Schlammbehandlungseinrichtungen (3, 4) vorgesehen sind oder wenigstens zwei Schlammbehandlungseinrichtungen (3, 4) Strömungsräume und Rotoren mit zueinander gleichen Abmessungen und Gestalt aufweisen.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder Anspruch 21 , bei der die Drehzahl des Rotors wenigstens einer Schlammbehandlungseinrichtung, inbeson- dere der in Strömungsrichtung des Schlammes gesehen zweiten

Schlammbehandlungseinrichtung (4), oberhalb der Kavitationsgrenze einstellbar, steuerbar oder regelbar ist.

23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, bei der die Drehzahl des Rotors der in Strömungsrichtung des Schlammes gesehen ersten Schlammbehandlungseinrichtung niedriger oder höher einstellbar ist als die Drehzahl des Rotors der in Strömungsrichtung des Schlammes ge- sehen zweiten Schlammbehandlungseinrichtung.

24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 23, bei der der Rotor (7) Rotorflügel (70) aufweist, die insbesondere an einem Rotorkörper oder einer Drehwelle befestigt oder mit dieser fest oder einstückig verbun- den sind und mit dem Rotorkörper oder der Drehwelle um die Drehachse mit rotieren, insbesondere zwei in entgegen gesetzte Richtung zeigende Rotorflügel.

25. Vorrichtung nach Anspruch 24, bei der jeder Rotorflügel (70) des Ro- tors (7) an dem in Richtung der Drehachse gesehenen Ende eine Stirnfläche (70A) aufweist und radial nach außen gesehen an dem radialen Ende wenigstens eine Außenfläche (70B) sowie in Drehrichtung bzw. entgegengesetzt zur Drehrichtung gesehen zwei voneinander abgewandte Oberflächen (7OC und 70D).

26. Vorrichtung nach Anspruch 25, bei der die Stirnfläche und/oder die Außenfläche und/oder die in oder entgegengesetzt zur Drehrichtung zeigenden Oberflächen flach oder eben ausgebildet sind oder ist und/oder geradlinige, insbesondere parallel zur Drehachse (B) verlau- fende, Außenkanten miteinander bilden und/oder bei der die in Drehrichtung bzw. entgegengesetzt zur Drehrichtung verlaufenden Oberflächen (7OC und 70D) parallel zueinander und im Wesentlichen parallel zu einer die Drehachse (A) enthaltenen Ebene verlaufen und/oder bei der die Außenfläche (70B) senkrecht auf einer Radialrichtung zur Drehachse (A) steht und/oder bei der die Außenflächen (70B) vorzugsweise zueinander auf gleichem Radius zur Drehachse (B) liegen und/oder bei der die Stirnfläche (70A) jedes Rotorflügels (70) schräg, d. h. unter einem Winkel zur radialen Richtung, angeordnet ist und/oder bei der die in Drehrichtung oder entgegengesetzt zeigenden Oberflächen (7OC und 70D) breiter ausgebildet sind als die Stirnfläche (70A) und/oder die Außenfläche (70B) .

27. Vorrichtung nach Anspruch 25 oder Anspruch 26, bei der der oder die Rotorflügel (70) eine Länge (L) zwischen 76 mm und 124 mm und/oder eine Breite (b) zwischen 4 mm und 18 mm und/oder eine radiale Abmessung (d) zwischen 3 mm und 53 mm aufweist und/oder die Länge (L) der Rotorflügel (70) oder des Rotors (7) angepasst ist an den Strö- mungsquerschnitt des Strömungsraumes für den Schlamm (S) und/oder insbesondere zwischen 28 % und 95 % des Durchmessers des Strömungsraumes beträgt.

28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27, bei der ein innerer Durchmesser (di) des Rotors (7) ohne Rotorflügel (70) zwischen 11 mm und 82 mm beträgt und/oder ein äußerer Durchmesser (da) des Rotors (7) mit den Rotorflügeln (70) zwischen 14 mm und 120 mm, insbesondere zwischen 35 mm und 92 mm, vorzugsweise zwischen 75 mm und 85 mm, beträgt und/oder bei der an den Rotorflügeln (70) Verlänge- rungen oder Verbindungselemente (78) zur Verbindung mit einer Hülse einer Gleitdichtung (72, 82) vorgesehen sind.

29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 28, bei der der Durchmesser des Rotors (7) zwischen 30 mm und 90 mm beträgt oder der Radius der Außenfläche (70B) jedes Rotorflügels zwischen 15 mm und

45 mm liegt, insbesondere zwischen 35 mm und 45 mm, und/oder bei der der Rotor (7, 8) einen zentralen Rotorkörper (71) aufweist, an dem insbesondere die Rotorflügel angeordnet sind, wobei der Rotorkörper vorzugsweise innen hohl oder als an der Stirnseite geschlossene Hohl- welle ausgebildet ist, und/oder bei der der Rotor (7, 8) symmetrisch zu einer die Drehachse enthaltenen Symmetrieebene ausgebildet ist und/oder bei der die Drehachse des Rotors eine Eigenachse oder Hauptträgheitsachse des Rotors ist.

30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 29, bei der die Kanten der Rotorflügel (70) Abriss- und/oder Schneid- und/oder Scherkanten bilden, die durch den Schlamm pflügen und darin enthaltene Feststoff- partikel insbesondere Aggregate von Zellen zerreißen oder zerkleinern oder auftrennen und/oder die Flächen (70C), die in Drehrichtung gerichtet sind, Prallflächen bilden, die eine verkleinernde oder homogenisierende Wirkung auf die Schlammzusammensetzung haben.

31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 30, bei der der Rotor (7) wenigstens einen, insbesondere wenigstens zwei, Durchbrüche oder Schlitze, insbesondere zum Durchtritt von Schlamm und/oder zwischen den Rotorflügeln (70), und/oder Ausnehmungen und/oder Erhebungen oder Vorsprünge aufweist, wobei insbesondere die Länge (1) der Öffnungen oder Schlitze (75) parallel zur Drehachse zwischen 60 und 90 mm beträgt und/oder bei der die Breite der Öffnungen oder Schlitze (75) zwischen 2 mm und 8 mm beträgt und/oder in einem vorderen Bereich (d2) größer ist in einem hinteren Bereich (dl).

32. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche mit wenigstens einem, vorzugsweise in seiner Drehzahl einstellbaren, Antrieb (9) für den Rotor (7, 8) , der vorzugsweise wenigstens einen Elektromotor und einen Stromrichter, insbesondere Frequenzumrichter, zum Ansteuern des Motors umfasst, und/oder bei der der Rotor (7, 8) mit einer Drehwelle (30) gekoppelt, insbesondere lösbar verbunden, ist, die vorzugsweise von dem Antrieb (9) antreibbar oder angetrieben ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, bei der der Antrieb (9) mit dem Rotor (7) oder der Drehwelle (30) über einen Zahnriemen (1 1) gekoppelt ist, wobei der Zahnriemen (1 1) flexibel ist und wenigstens teilweise aus einem mechanisch dämpfenden Material gebildet ist, insbesondere einem Verbundmaterial aus einem zugfesten Material wie einem Gewebe oder Fasern und wenigstens einem Elastomermaterial, um eine Dissipation von Bewegungen innerhalb des Zahnriemens (H), beispielsweise Schwingungen und Laststößen, und/oder eine Dämpfungsentkopplung des Antriebs (9) vom Rotor (7) zu erreichen.

34. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder Anspruch 33, bei der die Drehwelle (30) an zwei entlang der Drehachse (B) voneinander beabstande- ten Stellen in zwei Drehlagern (31 , 33) drehbar oder drehend gelagert ist.

35. Vorrichtung nach Anspruch 33 und Anspruch 34, bei der die Drehwelle (30) insbesondere zwischen den beiden Drehlagern (31 , 32) ein Zahnrad (33) aufweist, in das die Verzahnung (19) des Zahnriemens (11) eingreift, und/oder bei der der Antrieb (9) ein Antriebszahnrad (90) aufweist, das um eine vorzugsweise parallel zur Drehachse (B) des Rotors (7) gerichtete, Drehachse (A) rotiert oder rotierbar ist und eine Außenverzahnung (93) aufweist, in die die Verzahnung (19) des Zahnriemens (1 1) eingreift.

36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 35, bei der das Ver- hältnis der Rotationsgeschwindigkeit des Antriebs (9) zur Rotationsgeschwindigkeit des Rotors (7, 8) zwischen 1 : 1 ,5 bis 1 : 5, vorzugsweise bei etwa 1 : 2, gewählt ist und/oder bei der das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Antriebszahnrad (90) und dem Zahnrad (33) der Drehwelle (30) so gewählt ist, dass sich das Antriebszahnrad (90) langsamer dreht als das Zahnrad (33), insbesondere zwischen 1 : 1 ,5 bis 1 : 5, vorzugsweise bei etwa 1 : 2.

37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 36, bei der die Drehwelle (30) an einem vom Rotor (7) abgewandten Ende (35) ein freies Ende aufweist und/oder bei der die Drehwelle (30), insbesondere an einem vom Rotor (7) abgewandten Ende (35), mit einer Zuführeinrichtung zum Zuführen eines Stoffes, beispielsweise eines Gases, insbesondere eines Gases, das die Kavitationsgrenze herabsetzt,, oder auch einer Flüssigkeit, durch einen Hohlraum der Drehwelle (30) zu dem Rotor (7) zum Einbringen in den Schlamm (S) verbindbar oder verbunden ist.

38. Vorrichtung zum Behandeln von Schlamm, insbesondere biogenem

Schlamm wie Klärschlamm, insbesondere Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 37, mit a) einem Strömungsraum (6), durch den der Schlamm (S) strömt, b) wenigstens einem Rotor (7), insbesondere mit wenigstens einem Rotor- flügel (70), der in dem Strömungsraum (6) angeordnet ist und in dem

Schlamm um eine durch den Rotor verlaufende Rotationsachse (A) rotiert wird, c) mit einer Gleitringdichtung (72) für den Rotor oder dessen Drehwelle, insbesondere am Durchgang durch die Wandung (60) des Strömungs- raumes, wobei die Gleitringdichtung (72) im Strömungsraum (6) oder im strömenden Schlamm angeordnet ist.

39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 38, bei der die Drehachse des Rotors im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung des Schlammes (S) verläuft.

40. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 39, bei der die Drehzahl des Rotors (7) oberhalb 3.000 U/min eingestellt oder einstellbar ist, insbesondere zwischen 3000 U/min und 7000 U/min, vorzugswei- se zwischen 5000 U/min und 6200 U/min

41. Vorrichtung nach Anspruch 34 oder einem auf Anspruch 34 rückbezogenen Anspruch, bei der die beiden Drehlager auf auf einer gemeinsamen Trägerplatte (18) befestigt sind, auf der vorzugsweise auch der wenigstens eine oder jeder Antrieb (9, 25) für den oder jeden Rotor

(7, 8) befestigt ist.

42. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder einem der vom Anspruch 32 abhängigen Ansprüche, bei der der Rotor (7, 8) und/oder die Drehwelle (30) eine Gleitdichtung (72) aufweist, die innerhalb des Schlammes oder eines Strömungsraumes, insbesondere eines Rohres, für den Schlamm S angeordnet ist.

43. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder einem der auf Anspruch 20 rückbezogenen Ansprüche, mit wenigstens einer ersten Rohreinheit (17), die als Strömungsraum für den Schlamm der ersten Schlammbe- handlungseinrichtung zugeordnet ist, und mit wenigstens einer zweiten Rohreinheit (15), die als Strömungsraum für den Schlamm der zweiten Schlammbehandlungseinrichtung zugeordnet ist, wobei die beiden Rohreinheiten miteinander verbunden sind und in Strömungsrichtung des Schlammes hintereinander angeordnet sind und insbe- sondere baugleich aufgebaut sind.

44. Vorrichtung nach Anspruch 43, bei der wenigstens eine der Rohreinheiten T-förmig ausgebildet ist und ein Rohrstück mit, in der Durchflussrichtung des Schlammes hintereinander angeordnet, einem ersten Anschluss (15A, 17A) und einem zweiten Anschluss (15B, 17B) sowie ein mittleres Rohrstück mit einem dritten Anschluss (15C, 17C) aufweist, wobei vorzugsweise der Rotor und/oder die Drehwelle in das oder durch das mittlere Rohrstück über den dritten Anschluss eingeführt ist oder verläuft und vorzugsweise der Rotor in das Rohrstück zwischen den ersten Anschluss und den zweiten Anschluss ragt.