WO2012126584A1

WO2012126584A1 - Pressschneckenseparator

Info

Publication number: WO2012126584A1
Application number: PCT/EP2012/001101
Authority: WO
Inventors: Dietrich Eichler
Original assignee: Röhren- Und Pumpenwerk Bauer Ges. M. B. H.
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2012-09-27
Also published as: EP2707206A1; EP2707206B1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Pressschneckenseparator zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe, wie Abwässer aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Betrieben, Gülle usw., mit einer im wesentlichen zylinderförmigen Schneckenanordnung (2) mit wenigstens einer Schneckenwendel (3), einem die Schneckenanordnung (2) umgebenden im wesentlichen zylinderförmigen Siebkorb (4), einem zwischen der Innenseite des Siebkorbes (4) und der Schneckenanordnung (2) ausgebildeten Ringraum, einem Zulauf (7) für die Trübe, einem Ablauf (8) für die wässrigen Bestandteile der Trübe, einem Feststoffauslass (20) für die festen Bestandteile der Trübe, und einem Antrieb (13, 14, 15). Um den apparativen Aufwand bei einem derartigen Pressschneckenseparator zu verringern ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Antrieb (13, 14, 15) den Siebkorb (4) antreibt und um die feststehende Schneckenanordnung (2) dreht.

Description

Pressschneckenseparator

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Pressschneckenseparator zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe, wie Abwässer aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Betrieben, Gülle usw., mit einer im wesentlichen zylinderförmigen Schneckenanordnung mit wenigstens einer Schneckenwendel, einem die Schneckenanordnung umgebenden im wesentlichen zylinderförmigen Siebkorb, einem zwischen der Innenseite des Siebkorbes und der Schneckenanordnung ausgebildeten Ringraum, einem Zulauf für die Trübe, einem Klarlauf für die wässrigen Bestandteile der Trübe, einem Feststoffauslass für die festen Bestandteile der Trübe, und einem Antrieb.

Ein derartiger Pressschneckenseparator ist beispielsweise aus der WO 2008/145 079 A1 bekannt. Bei diesem Pressschneckenseparator wird die Schneckenanordnung angetrieben, während der Siebkorb - zumindest im Betrieb - feststeht. Da die Außenseite des Siebkorbes in regelmäßigen Abständen gereinigt werden muss, sind Waschdüsen vorgesehen. Bei der Reinigung werden aber nicht die Waschdüsen um den Siebkorb herumbewegt, sondern der Siebkorb wird an den Waschdüsen vorbeigedreht. Dies erfordert einen erhöhten apparativen Aufwand, da im Betrieb die Schneckenanordnung angetrieben werden muss und gleichzeitig zum Zwecke der Reinigung für eine Drehbarkeit des Siebkorbes gesorgt werden muss.

Hier setzt die Aufgabe der Erfindung an, die den apparativen Aufwand bei einem gattungsgemäßen Pressschneckenseparator verringern will.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einem zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe, wie Abwässer aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Betrieben, Gülle usw., mit einer im wesentlichen zylinderförmigen Schneckenanordnung mit wenigstens einer Schneckenwendel, einem die Schneckenanordnung umgebenden im wesentlichen zylinderförmigen Siebkorb, einem zwischen der Innenseite des Siebkorbes und der Schneckenanordnung ausgebildeten Ringraum, einem Zulauf für die Trübe, einem Klarlauf für die wässrigen Bestandteile der Trübe, einem Feststoffauslass für die festen Bestandteile der Trübe, und einem Antrieb dadurch gelöst, dass der Antrieb den Siebkorb antreibt und um die feststehende Schneckenanordnung dreht. Der Klarlauf wird auch als Ablauf bezeichnet. Im Siebkorb kommt bevorzugt ein Stabsieb oder ein Lochsieb zur Anwendung.

Infolge dieser Ausgestaltung kann der apparative Aufwand für den Pressschneckenseparator erheblich verringert werden, da der Antrieb für die Schneckenanordnung komplett wegfällt und nur noch ein einziger Antrieb erforderlich ist, der im Betrieb den Siebkorb antreibt und der gleichzeitig bei der Reinigung den Siebkorb an den Waschdüsen vorbeibewegen kann. Weiterhin braucht bei der häufig notwendigen Reinigung der Außenseite des Siebkorbes mit den Waschdüsen der Betrieb des Pressschneckenseparators auch nicht mehr unterbrochen zu werden und die Maschine kann kontinuierlich durchlaufen. Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Antrieb an einem Endbereich des Siebkorbes angeordnet. Dies vereinfacht den Gesamtaufbau des Pressschneckenseparators und erleichtert auch Wartungsarbeiten am Antrieb. Darüber hinaus ist durch den oben liegenden Antrieb keine Dichtung notwendig, die den mit Flüssigkeit gefüllten Produktraum gegen den Antrieb bzw. das Getriebe abdichten muss.

Der Antrieb kann vorteilhafterweise so ausgebildet sein, dass an dem Endbereich des Siebkorbes ein Zahnkranz angeordnet ist, der mit einem Ritzel des Antriebs kämmt.

Alternativ kann der Antrieb den Siebkorb auch über einen Riemen- oder Kettenantrieb antreiben.

Vorzugsweise umfasst der Antrieb ein Untersetzungsgetriebe, um die Drehzahl der Abtriebswelle des Antriebs auf ein geeignetes Maß in vorgegebenen Stufen oder kontinuierlich einstellen zu können.

Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist die Schneckenanordnung und damit auch der gesamte Pressschneckenseparator vertikal ausgerichtet. Dies erzeugt eine Materialförderung entgegen der Schwerkraftwirkung und trägt zu einer verbesserten Entwässerung der Trübe bei.

Bei einer vertikalen Ausrichtung des Pressschneckenseparators ist der Antrieb vorteilhafterweise am oberen Rand des Siebkorbes angeordnet, wodurch dieser beispielsweise für Wartungs- und Reparaturarbeiten leicht zugänglich ist.

Alternativ kann die Schneckenanordnung und damit der gesamte Pressschneckenseparator auch horizontal ausgerichtet sein. Eine zu einer Senkrechten geneigte Ausrichtung ist ebenfalls denkbar. Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Feststoffauslass im Inneren der als Hohlzylinder ausgebildeten Schneckenanordnung angeordnet und als Trichter ausgebildet. Dies ermöglicht auf einfachste Weise den Austrag des Feststoffes aus dem erfindungsgemäßen Pressschneckenseparator.

Der Zulauf für die Trübe ist vorteilhafterweise tangential zum Pressschneckenseparator ausgerichtet. Dies erzeugt einen besonders strömungsgünstigen Eintritt der Trübe in den Pressschneckenseparator.

Der Klarlauf für die wässrigen Bestandteile der Trübe ist vorteilhafterweise radial zum Pressschneckenseparator ausgerichtet, um ein strömungsgünstiges Abfließen der wässrigen Bestandteile zu gewährleisten.

Nach einer bevorzugten Weiterbildung weist der Pressschneckenseparator ein topfförmiges Basisteil auf.

Der Pressschneckenseparator ist vorteilhafterweise mit einem Ausstoßregler versehen.

Der Ausstoßregler besteht vorzugsweise aus mindestens einem Presszylinder.

Alternativ kann der Ausstoßregler auch mindestens ein Gewicht aufweisen.

Um den Siebkorb auf einfache Weise reinigen zu können, sind nach einer bevorzugten Ausgestaltung Waschdüsen angeordnet. Diese sind vorteilhafterweise im Wesentlichen in einer Reihe angeordnet und erstrecken sich im Wesentlichen über die gesamte Länge des Siebkorbes.

Vorteilhafterweise ist zwischen der Schneckenanordnung und dem Siebkorb eine Dichtung vorgesehen, die hydraulisch oder pneumatisch an den Siebkorb anpressbar ist. Dies hat gegenüber einer permanent angepressten Dichtung den Vorteil, dass ein Verschleiß der Dichtung im Betriebszustand ständig ausgeglichen werden kann. Darüber hinaus wird die Montage vereinfacht, da die Schneckenanordnung nicht mit Kraft gegen eine ständig vorgespannte Dichtung eingesetzt werden muss, sondern die Montage ohne druckbelastete Dichtung erfolgen kann. Ferner ist bevorzugt vorgesehen, dass die Schneckenanordnung (auch: Pressschnecke) eine Schneckenseele und zumindest eine Schneckenwendel die sich von einem zum Einleiten der Trübe ausgebildeten Anfang der Pressschnecke bis zu einem zum Ausbilden des Feststoffpfropfens ausgebildeten Pfropfenbereich der Pressschnecke um die Schneckenseele windet.

Des Weiteren ist bevorzugt vorgesehen, dass sich mehrere Schneckenwendeln um die Schneckenseele winden.

Des Weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Schneckenseele am Pfropfenbereich über die Schneckenwendeln hinausragt. So ist im Pfropfenbereich ein Bestandteil der Pressschnecke vorgesehen, der lediglich durch die Schneckenseele, jedoch nicht durch die Schneckenwendeln, gebildet ist. In diesem Bereich bildet sich ein ringförmiger Feststoffpfropfen aus.

Beim Einsatz der Schneckenpresse in Trüben mit faserigen Feststoffen, die zu Verstopfungen zwischen den Wendeln neigen ist eine kontinuierliche Steigung derselben vorgesehen.

Bisher wurde davon ausgegangen, dass die Presskraft der Pressschnecke zum Vorschub des Pfropfens vorrangig von der Geometrie der angeordneten Schneckenwendeln abhängig ist. Aus den Betriebserfahrungen mit Pressschneckenseparatoren wurde nun ermittelt, dass der abgepresste Feststoff mit einer wesentlich geringeren Geschwindigkeit ausgetragen wird, als die theoretische Geschwindigkeit dies vermuten ließe. Die theoretische Geschwindigkeit ergibt sich beispielhaft aus der modellhaften Vorstellung einer Mutter, die auf der Pressschnecke sitzt und durch den sich drehenden Siebkorb bewegt wird. Bei einer beispielhaften Steigung jeder Schneckenwendel von 220 mm und bei einer Umdrehungsgeschwindigkeit von 30 U/min entspricht diese theoretische Geschwindigkeit 6.600 mm/min bzw. 1 10 mm/sec. Die maximal gemessene Geschwindigkeit des Austragens des Pfropfens wurde jedoch mit 10 mm/sec gemessen. Die mittlere tatsächliche Geschwindigkeit lag bei 1 mm/sec. Dies bedeutet, dass die tatsächliche Pfropfengeschwindigkeit gegenüber der theoretischen Geschwindigkeit etwa in einem Verhältnis von 1 :10 bis 1 : 100 stattfindet. Wie mit einem Wischer wird durch die Umdrehung des Siebkorbs eine Schicht aus Feststoff nach der anderen dünn an den Pfropfen angelegt. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass der Anpressdruck dabei weniger aus der Geometrie der Schneckenwendeln resultiert, sondern vielmehr aus der Geometrie an den Enden der Schneckenwendeln. Erfindungsgemäß wird somit das Ende der Schneckenwendel (oder der mehreren Schneckenwendeln) am Pfropfenbereich, also am Ende der Schneckenwendeln, als Pfropfenpressfläche ausgebildet. Um ein effektives, schichtweises Auftragen des Feststoffes an den Pfropfen zu ermöglichen, weist diese Pfropfenpressfläche einen Steigungswinkel von unter 10°, insbesondere unter 8°, insbesondere unter 4°, auf. Besonders bevorzugt liegt die Untergrenze des Steigungswinkels an der Pfropfenpressfläche bei 0°, insbesondere 1 °. Die Pfropfenpressfläche ist dem Ende der Pressschnecke bzw. dem Pfropfenbereich zugewandt.

Der Steigungswinkel ist, wie bei einem Gewinde, definiert als der Winkel zwischen der Schneckenwendel und einer Senkrechten zur Längsachse der Schneckenseele.

Ferner ist es von Vorteil, dass die Pfropfenpressfläche verschleißfest, insbesondere härter als der Rest der Schneckenwendel, ausgebildet ist. Besonders bevorzugt wird die Pfropfenpressfläche gehärtet und/oder es wird ein zusätzliches, verschleißfestes Material auf die Pfropfenpressfläche aufgebracht.

Beim Einsatz der Schneckenpresse in Trüben ohne faserige Bestandteile, bei denen eine Verstopfungen zwischen den Wendeln ausgeschlossen ist wird bevorzugt eine diskontinuierliche Steigung der Schneckenwendeln angewendet. Dabei beginnt die Steigung der Schneckenwendeln im Einlaufbereich vorrangig mit einem Winkel von 15 Grad zur Senkrechten auf der Schneckenachse und verengt sich bis zum Ende der Schneckenflügel am Beginn des Bereiches des Pfropfens.

Insbesondere ragt die Schneckenseele um zumindest eine Länge, insbesondere um zumindest zwei Längen, der größten Steigung der Schneckenwendel hinaus. Die Steigung einer Schneckenwendel ist, genauso wie bei einem Gewinde, definiert als die Höhe einer Umwindung. Dieser, über die Schneckenwendeln hinausragende Bereich der Schneckenseele ist im Betrieb des Pressschneckenseparators bevorzugt vom hohlzylindrischen Sieb umgeben. Dieser Bereich trägt dadurch wesentlich zur Entwässerung des Pfropfens bei. Insbesondere durch die erfindungsgemäße Pfropfenpressfläche wird ein erhöhter Druck auf den Pfropfen ausgeübt, sodass es zur effektiven Entwässerung kommt.

Es umfasst bevorzugt jede der Schneckenwendeln eine der soeben beschriebenen Pfropfenpressflächen.

So umfasst die Erfindung auch eine rotierende oder feststehende Pressschnecke für einen Pressschneckenseparator zur Bildung eines Feststoffpfropfens aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe.

a) Diese Pressschnecke umfasst:

eine Schneckenseele und zumindest eine Schneckenwendel, die sich von einem zum Einleiten der Trübe ausgebildeten Anfang der Pressschnecke bis zu einem zum Ausbilden des Feststoffpfropfens ausgebildeten Pfropfenbereich der Pressschnecke um die Schneckenseele windet, wobei die Schneckenwendel am Pfropfenbereich zumindest in der letzten Hälfte der letzten Umwindung zumindest teilweise als Pfropfenpressfläche ausgebildet ist, und wobei der Steigungswinkel der Schneckenwendel an der Pfropfenpressfläche unter 10°, insbesondere unter 8°, insbesondere unter 4°, liegt.

b) Pressschnecke nach Punkt a, wobei die Pfropfenpressfläche nur im letzten Viertel der letzten Umwindung ausgebildet ist.

c) Pressschnecke nach Punkt b, wobei die Pfropfenpressfläche nur im letzten Achtel der letzten Umwindung ausgebildet ist.

d) Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die Pfropfenpressfläche bis zum Ende der Schneckenwendel reicht.

e) Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die Schneckenwendel, mit Ausnahme der Pfropfenpressfläche, einen konstanten oder progressiven Steigungswinkel aufweist.

f) Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die Pfropfenpressfläche verschleißfest, insbesondere härter als der Rest der Schneckenwendel, ausgebildet ist.

g) Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei die Schneckenseele am Pfropfenbereich über die Schneckenwendeln hinausragt. h) Pressschnecke nach Punkt g, wobei die Schneckenseele um zumindest eine Länge, insbesondere um zumindest zwei Längen, der größten Steigung der Schneckenwendel hinausragt.

i) Pressschnecke nach einem der vorhergehenden Punkte, wobei mehrere Schneckenwendeln, die sich um die Schneckenseele winden und jeweils eine Pfropfenpressfläche aufweisen vorgesehen sind.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

Figur 1 eine Gesamtansicht des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators,

Figur 2 der erfindungsgemäße Pressschneckenseparator gemäß Figur 1 , mit abgenommenem Siebkorb,

Figur 3 einen Vertikalschnitt durch den erfindungsgemäßen

Pressschneckenseparator gemäß Figur 1 ,

Figur 4 eine teilweise geschnittene Ansicht des erfindungsgemäßen

Pressschneckenseparators,

Figur 5 eine Detailansicht der zwischen der Schneckenwendel und dem Siebkorb angeordneten Dichtung,

Figur 6 eine Ansicht der Dichtung im Grundzustand,

Figur 7 eine vorteilhafte Ausbildung des Siebkorbes des erfindungsgemäßen

Pressschneckenseparators,

Figur 8 ein. weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen

Pressschneckenseparators,

Figur 9 eine vorteilhafte Ausbildung des Ausstoßreglers des erfindungsgemäßen

Pressschneckenseparators Fig. 10 eine vorteilhafte Ausbildung der Pressschnecke des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators,

Fig. 1 1 die Pressschnecke aus Fig. 10,

Fig. 12 eine Detailansicht einer Pressschnecke nach dem Stand der Technik,

Fig. 13 eine Detailansicht der Pressschnecke aus Fig. 1 1 ,

Fig. 14 eine weitere Detailansicht der Pressschnecke aus Fig. 1 , und

Fig. 15 eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Pressschnecke des erfindungsgemäßen Pressschneckenseparators.

Mit Bezug auf die Figuren wird nachfolgend der grundsätzliche Aufbau eines Pressschneckenseparators 1 gemäß der Erfindung zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe, wie Abwässer aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Betrieben, Gülle usw. erläutert.

Der Pressschneckenseparator 1 weist einen Innenraum auf, in dem eine Schneckenanordnung 2 (auch: Pressschnecke) mit mindestens einer Schneckenwendel 3 vorgesehen ist. Die Schneckenanordnung 2 ist von einem im Wesentlichen zylinderförmigen Siebkorb 4 derart umgeben, dass zwischen der Innenseite des Siebkorbes 4 und der Schneckenanordnung 2 ein Ringraum gebildet ist. Die axiale Länge des Siebkorbes 4 ist dabei größer als die der Schneckenanordnung 2, so dass der Siebkorb 4 die Schneckenanordnung 2 in axialer Richtung überragt.

Der Pressschneckenseparator 1 umfasst weiterhin ein im Wesentlichen topfförmiges Basisteil 5, das mit Standfüßen 6 versehen ist. Weiter ist am Pressschneckenseparator 1 ein Zulauf 7 für die zu behandelnde Trübe vorgesehen, um diese nahe dem inneren axialen Ende der Schneckenanordnung 2 tangential zuzuführen, so dass die Trübe von der Schneckenwendel 3 erfasst werden kann. Ein Klarlauf 8 ist ebenfalls am Pressschneckenseparator 1 an einer Stelle in radialer Ausrichtung zur Schneckenanordnung 2 vorgesehen, um die am äußeren Umfang des Siebkorbes 4 austretende abgeschiedene Flüssigkeit nach außen abführen zu können. Im vorliegenden Fall sind der Zulauf 7 und der Klarlauf 8 an dem Basisteil 5 vorgesehen.

Damit die in dem zwischen der Innenseite des Siebkorbes 4 und der Schneckenanordnung 2 gebildeten Ringraum vorhandene Flüssigkeit nicht nach unten abfließen kann, sondern durch den Siebkorb 4 nach außen austritt, ist zwischen dem nach außen weisenden Rand der Schneckenwendel 3 und der Innenseite des Siebkorbes 4 eine Dichtung 9 vorgesehen (Figur 4). Der genaue Aufbau der Dichtung 9 wird weiter unten im Zusammenhang mit den Figuren 5 und 6 beschrieben.

Der Pressschneckenseparator 1 ist mit einer den Siebkorb 4 umgebenden vorzugsweise abnehmbaren Abdeckung 10 versehen. Außerdem sind an dem Pressschneckenseparator 1 Waschdüsen 1 1 vorgesehen, die in einer Reihe über die Höhe des Siebkorbes 4 verteilt angeordnet sind, um die Außenseite des Siebkorbes 4 reinigen zu können.

An der Oberseite des Pressschneckenseparators 1 ist ein ringförmiger Träger 12 angeordnet, der den Antrieb für den Siebkorb 4 trägt. Der Antrieb umfasst einen asymmetrisch zum Siebkorb 4 angeordneten Motor 13, ggf. ein Untersetzungsgetriebe 14, um die Drehzahl der Abtriebswelle des Motors 13 auf ein geeignetes Maß in vorgegebenen Stufen oder kontinuierlich einstellen zu können, sowie einen am oberen Ende des Siebkorbes 4 angeordneten Zahnkranz 15, der mit einem Ritzel des Motors 14 bzw. des Untersetzungsgetriebe 13 kämmt. Alternativ kann der Siebkorb 4 auch über einen Riemen- oder Kettenantrieb oder einen beliebigen anderen geeigneten Antrieb angetrieben werden. Zudem befindet sich zwischen dem oberen Flansch des Siebkorbes 4 bis zum Flansch des Zahnkranzes 15 ein Ring 24, an dessen Innenseite sich ein Pfropfen aus Feststoff bildet und ein Ausstoßregler sich darin auf und ab bewegt.

Der Antrieb treibt den Siebkorb 4 derart an, dass sich dieser um die feststehende Schneckenanordnung 2 drehen kann. An dem ringförmigen Träger 12 ist weiterhin der mehrere Presszylinder 16 umfassende Ausstoßregler gelagert, welcher einen Druck auf den entstehenden Pfropfen ausübt und damit den Trockensubstanzgehalt des Pfropfens beeinflusst. Mit Hilfe des Ausstoßreglers kann der Pressdruck auf den Pfropfen eingestellt und damit die Arbeitsweise des Pressschneckenseparators beeinflusst werden. Jeder Presszylinder 16 drückt dabei auf ein Joch 17, welches sich an einem Konusring 18 abstützt, der auf dem oberen Rand der Schneckenanordnung 2 aufliegt.

Alternativ kann der Ausstoßregler auch ein oder mehrere Gewichte 19 aufweisen, welche die Presszylinder 16 ersetzen. Eine derartige Ausgestaltung ist in Figur 4 gezeigt. Eine weitere Variante des Ausstoßreglers zeigen die Figuren 8 und 9.

In der als Hohlzylinder ausgebildeten Schneckenanordnung 2 ist ein trichterförmiger Feststoffauslass 20 vorgesehen, über den die festen Bestandteile der Trübe abgeführt werden können.

Die Figuren 5 und 6 zeigen die genaue Lage und den Aufbau der Dichtung 9. Die verschleißfeste Dichtung 9 wird aus einer Platte 21 spiralförmig ausgeschnitten und an der Schneckenwendel 3 angebracht. Dazu besteht die Schneckenwendel 3 aus zwei mit Abstand zueinander angeordneten Wendelelementen 22, welche zwischen sich einen Hohlraum bilden, in welchem die Dichtung 9 aufgenommen ist. Um die Dichtung 9 an den Siebkorb 4 anzupressen, ist in dem Hohlraum zwischen den Wendelelementen 22 weiterhin ein Schlauch 23 angeordnet, der hydraulisch oder pneumatisch aufgeblasen werden kann und dabei die Dichtung 9 gegen den Siebkorb 4 drückt.

Die Arbeitsweise des wie vorbeschrieben ausgebildeten Pressschneckenseparators ist wie folgt:

Über den Zulauf 7 ins Innere des Pressschneckenseparators 1 eingeführte Trübe gelangt in den Wirkbereich der Schneckenanordnung 2 und wird von dem sich drehenden Siebkorb 4 entlang der Schneckenwendel 3 entgegen der Schwerkraftwirkung von unten nach oben gefördert, um eine anfängliche Abscheidung der flüssigen Phase der Trübe vorzunehmen. Die abgeschiedene flüssige Phase tritt durch den Siebkorb 4 aus dem Ringraum aus und kann über den Klarlauf 8 abfließen. Das schon teilweise entwässerte Material wird durch die Schneckenanordnung 2 und den Siebkorb 4 weiter nach oben gefördert. In Folge des nachdrängenden Materials bildet sich im Ringraum ein hohlzylindrischer Pfropfen, aus dem bei weiterer Verdichtung die noch vorhandenen wässrigen Bestandteile ausgequetscht und durch den Siebkorb 4 nach außen abgeführt werden. Der Pfropfen wird bei seiner Bewegung daher zunehmend entwässert, so dass schließlich ein Pfropfen verbleibt, der im Wesentlichen aus Feststoff besteht. Sobald der Feststoff pfropfen an den oberen Rand der Schneckenanordnung 2 gelangt, drückt er gegen den von den Presszylindern 16 bzw. dem Gewicht 19 beaufschlagten Konusring 18. Je nach Einstellung der Presszylindern 16 bzw. des Gewichtes 19 und je nach Druck des Pfropfens auf den Konusring 18 wird diese nach oben geschoben und reguliert so den Feststoffausstoß und die Pfropfenbildung. Durch die Öffnung zwischen dem oberen Rand der Schneckenanordnung 2 und dem Konusring 18 kann der Feststoffpfropfen nach innen in den trichterförmigen Feststoffaustrag 20 fallen und von dort zur weiteren Verwendung abgeführt werden.

Figur 7 zeigt eine vorteilhafte Ausbildung des Siebkorbes 4 des Pressschneckenseparators 1 . Bevorzugt sind an der Innenseite des Siebkorbes 4 Mitnehmer 1012 angeordnet. Diese Mitnehmer 1012 befinden sich insbesondere im Pfropfenbereich 106, also nach den Schneckenwendeln 3, um den Feststoffpfropfen in rotation zu versetzen. Bevorzugt sind zumindest drei Mitnehmer 1012 am Umfang verteilt angeordnet.

Figur 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel des Pressschneckenseparators 1. Demgemäß muss der Ring 18 des Ausstoßreglers nicht konisch ausgebildet sein. Des Weiteren kann, je nach zu behandelnder Trübe, auch die Dichtung 9 entfallen. Wie Fig. 8 zeigt befindet sich bevorzugt zwischen dem Siebkorb 4 und der Siebaufhängung, insbesondere dem Zahnkranz 15, ein elastischer Ring 1013 zum Ausgleich von Toleranzen am Siebkorb 4 und an der Schneckenanordnung 2. Der elastische Ring 1013 besteht bevorzugt aus Gummi und erstreckt sich über den gesamten Umfang des Siebkorbes 4.

Figur 9 zeigt eine vorteilhafte Ausbildung des Ausstoßreglers für alle gezeigten Varianten des Pressschneckenseparators 1. Das Gewicht 19 befindet sich außerhalb des Pressschneckenseparators 1 . Die Gewichtskraft des Gewichtes 19 wir über einen Hebel auf ein vertikal geführtes Gestänge 1015 übertragen. Das Gestänge 1015 druckt auf den Ring 18.

Im Folgenden wird anhand der Fig. 10, 1 1 , 13 und 14 eine vorteilhafte Ausbildung der Schneckenanordnung 2 (auch: Pressschnecke) genauer erläutert. Diese Pressschnecke kann mit allen anderen gezeigten Ausbildungen des Pressschneckenseparators kombiniert werden. Die Fig. 12 zeigt eine Darstellung gemäß dem Stand der Technik.

Fig. 10 zeigt den Pressschneckenseparator 1 ohne Siebkorb. Fig. 1 1 zeigt die vorteilhafte Pressschnecke 1 mit einer zylindrischen Schneckenseele 102 und zwei auf der Schneckenseele 102 angeordneten Schneckenwendeln 3. Die Schneckenseele 102 erstreckt sich entlang der Längsachse 101 1. Die beiden Schneckenwendeln 3 weisen jeweils eine Steigung S auf.

Ein Anfang 105 der Pressschnecke 2 ist zum Einleiten einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe ausgebildet. Im linken Bereich der Darstellung befindet sich ein Pfropfen bereich 106. Dieser Pfropfenbereich 106 ist gebildet durch das Ende der Schneckenwendeln 3 und einen Fortsatz der Schneckenseele 102 ohne Schneckenwendeln.

Kommt die Pressschnecke 2 im Pressschneckenseparator 1 zum Einsatz, so wird die Trübe beim Anfang 105 eingeleitet und entlang der Schneckenseele 102 ausgepresst. Dadurch bildet sich im Pfropfenbereich 106 der Feststoffpfropfen aus.

Am Ende einer letzten Umwindung 107 einer jeden Schneckenwendel 3 ist eine Pfropfenpressfläche 108 ausgebildet. In der Fig. 1 1 ist die Pfropfenpressfläche 108 nur an einer der Schneckenwendeln 3 zu sehen. Die Pfropfenpressfläche der anderen Schneckenwendel 3 ist entsprechend ausgestaltet, befindet sich jedoch auf der Rückseite der Darstellung in Fig. 1 1. Die genaue Ausbildung der Pfropfenpressfläche 108 wird anhand der Detailahsichten in Fig. 13 und Fig. 14 genauer erläutert. Mit Ausnahme des Pfropfenbereiches 106 weisen die beiden Schneckenwendeln 3 einen Steigungswinkel γ auf. Dieser Steigungswinkel γ ist definiert als ein Winkel zwischen den Schneckenwendeln 3 und einer Senkrechten zur Längsachse 101 1.

Die Fig. 12 zeigt eine Detailansicht einer Pressschnecke gemäß dem Stand der Technik. Im Vergleich zur vorteilhaften Pressschnecke 2 entspricht der Detailausschnitt der Fig. 12 der Ansicht A, markiert in Fig. 1 1. Gemäß dem Stand der Technik wird das schichtweise Auftragen des Feststoffes auf den Pfropfen von der Kante 10 einer drehenden rotierenden Pressschnecke wahrgenommen. Die Schneckenwendeln 3 selbst haben in ihrer Länge die Aufgabe zu übernehmen, kontinuierlich den möglichst weitgehend aufkonzentrierten, aber noch transportfähigen Schlamm/Feststoff an die Enden der Schneckenwendeln 3 heranzuführen.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der Pfropfenpressfläche 108 ist in den Fig. 13 und 14 an einer nicht-rotierenden Pressschnecke 2 dargestellt. Die Fig. 13 und 14 zeigen Detailansichten gemäß Ansicht A, markiert in Fig. 1 1 .

Wie in Fig. 13 dargestellt ist, wird erfindungsgemäß die herkömmliche Kante 10 in die Pfropfenpressfläche 108 umgewandelt. Vorrangig ist die Pfropfenpressfläche 108 mit einer Steigung (γ') unter 10°, insbesondere zwischen 1 ° und 3° ausgeführt. Bevorzugt kann eine herkömmliche Pressschnecke durch abtragende Bearbeitung in eine vorteilhafte Pressschnecke 2 umgewandelt werden. Bei einer beispielhaften Steigung der Schneckenwendeln 3 von 15° mit einer Stärke desselben von 10 mm kann so eine bewusst gestaltete Pfropfenpressfläche 108 mit einer Länge von mehr als 36,3 mm erzeugt werden.

Die Fig. 14 zeigt eine weitere Verbesserung der vorteilhaften Pfropfenpressfläche 108. Hier wurde zusätzlich ein verschleißfestes Material 109 auf die Pfropfenpressfläche 108 aufgeschweißt.

Der entscheidende Vorteil resultiert daraus, dass die Pfropfenpressfläche 108 einen viel größeren Pressbereich darstellt als die herkömmliche Kante 10 (siehe Fig. 12). Dadurch wird letztendlich ein sehr viel höherer Gehalt an Trockenmasse im Feststoffpfropfen ermöglicht. Ferner kann aufgrund der erfindungsgemäßen Erkenntnis auch die Schneckenwendel verkürzt werden, so dass sie in erster Linie zum kontinuierlichen Transport der Trübe dient.

Im Folgenden wird anhand von Fig. 15 eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Schneckenanordnung 2 (auch: Pressschnecke) genauer erläutert. Diese Pressschnecke kann mit allen anderen gezeigten Ausbildungen des Pressschneckenseparators kombiniert werden. Insbesondere kann auch hier die Pfropfenpressfläche 108 an den Schneckenwendeln angeordnet werden. Gemäß Fig. 15 nimmt die Steigung S der Schneckenwendeln 3 zum Ende der Pressschnecke 2 hin ab. Das Ende der Pressschnecke 2 liegt am Pfropfenbereich 106. Diese„zugehenden" Schneckenwendeln 3 sind insbesondere für Abwässer ohne Fasern und bei der Verwendung von Flockungsmitteln vorteilhaft anwendbar.

Die Erfindung wurde vorausgehend anhand einer Ausführungsform beschrieben, bei der die Schneckenanordnung 2 vertikal ausgerichtet ist. Die Mittellängsachse der Schneckenanordnung 2 kann auch aber auch horizontal oder gegenüber der Senkrechten geneigt ausgerichtet sein.

Die vorhergehende Beschreibung der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihrer Äquivalente zu verlassen.

Claims

Patentansprüche 1. Pressschneckenseparator (1) zur Abscheidung fester Bestandteile aus einer feste und flüssige Bestandteile enthaltenden Trübe, wie Abwässer aus kommunalen, industriellen oder landwirtschaftlichen Betrieben, Gülle usw., mit

einer im Wesentlichen zylinderförmigen Schneckenanordnung (2) mit wenigstens einer Schneckenwendel (3),

einem die Schneckenanordnung (2) umgebenden im Wesentlichen zylinderförmigen Siebkorb (4),

einem zwischen der Innenseite des Siebkorbes (4) und der Schneckenanordnung (2) ausgebildeten Ringraum,

einem Zulauf (7) für die Trübe,

einem Ablauf (8) für die wässrigen Bestandteile der Trübe,

einem Feststoffauslass (18) für die festen Bestandteile der Trübe,

und einem Antrieb (13, 14, 5),

dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13, 14, 15) den Siebkorb (4) antreibt und um die feststehende Schneckenanordnung (2) dreht.

2. Pressschneckenseparator (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13, 14, 15) an einem Endbereich des Siebkorbes (4) angeordnet ist.

3. Pressschneckenseparator (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenanordnung (2) vertikal ausgerichtet ist.

4. Pressschneckenseparator (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Antrieb (13, 14, 15) am oberen Rand des Siebkorbes (4) angeordnet ist.

5. Pressschneckenseparator (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenanordnung (2) horizontal ausgerichtet ist.

6. Pressschneckenseparator (1 ) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenanordnung (2) gegenüber einer Senkrechten geneigt ausgerichtet ist.

7. Pressschneckenseparator (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffauslass (20) im Inneren der als Hohlzylinder ausgebildeten Schneckenanordnung (2) angeordnet und vorzugsweise als Trichter ausgebildet ist.

8. Pressschneckenseparator (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein topfförmiges Basisteil (5) vorgesehen ist, der Zulauf (7) für die Trübe tangential zum Pressschneckenseparator (1 ) ausgerichtet ist, und der Ablauf (8) für die wässrigen Bestandteile der Trübe radial zum Pressschneckenseparator (1 ) ausgerichtet ist.

9. Pressschneckenseparator (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausstoßregler vorgesehen ist, der vorzugsweise zumindest einen Presszylinder (15) oder zumindest ein Gewicht (19) umfasst.

10. Pressschneckenseparator (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Waschdüsen (1 1 ) für die Reinigung des Siebkorbes (4) vorgesehen sind.

1 1 . Pressschneckenseparator (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Mitnehmer (1012) in einem Propfenbereich (106), an der Innenseite des Siebkorbes (4) angeordnet ist.

12. Pressschneckenseparator (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwendel (3) über ihre gesamte Länge eine kontinuierliche Steigung (γ) und zum Pfropfenbereich (106) eine Pfropfenpressfläche (108) aufweist.

13. Pressschneckenseparator (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwendel (3) über ihre gesamte Länge eine diskontinuierliche, zum Pfropfenbereich (106) zugehende Steigung aufweist.

14. Pressschneckenseparator (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Schneckenanordnung (2) und dem Siebkorb (4) eine Dichtung (9) vorgesehen ist, die hydraulisch oder pneumatisch an den Siebkorb (4) anpressbar ist.