DE3917175A1

DE3917175A1 - Vorrichtung und verfahren zur entwaesserung von schlick, schlamm und aehnlichen stoffen

Info

Publication number: DE3917175A1
Application number: DE3917175A
Authority: DE
Inventors: Heinz Kasten
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-04-21
Filing date: 1989-05-26
Publication date: 1990-10-25

Description

Gegenstand der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren mit dem es möglich ist, Naß- Gemische (Wasser und gelöste Trockensubstanz) zu trennen, in dem die vorhandene Flüssigkeit separiert wird.

Stand der Technik

Um Schlick, Schlämme oder ähnliche Stoffe zu entwässern, sind vorrangig 2 Verfahren am Markt:

1. Die Dekantier-Zentrifuge, die mit Hilfe der Zentrifugalkraft die etwas schwerere Trocken substanz direkt an der Innenwand der Zentri fuge plaziert, darauf steht das Wasser. Durch gegenläufige Schnecken wird auf der einen Seite die Trockensubstanz ausgeworfen, auf der anderen Seite läuft das Wasser ab.
2. Die Siebbandpresse besteht aus 2 übereinander liegende Siebbänder, zwischen denen das zu entwässernde Gut eingebracht wird. Die beiden Siebbänder mit dem eingelagerten Gut werden zur Flüssigkeitsaustreibung zwischen mehrere Druckwalzenpaare geführt.

Diese beiden Verfahren zeichnen sich durch enorme Investitionskosten aus. So kostet eine Dekantiert-Zentrifuge ca. 180 000 DM. Eine Sieb bandpresse ist für ca. 100.00 DM erhältlich. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Sie löst die unter Aufgabe aufgeführten Forderungen und beschreibt sie in den Patentansprüchen.

Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Sie löst die unter Aufgabe aufgeführten Forderungen und beschreibt sie in den Patentansprüchen.

Aufgabe

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und Verfahren zur Fest stoff-Flüssigkeitstrennung zu konzi pieren, die nachstehende Anforderungen erfüllt:

a) Der Anschaffungspreis liegt wesentlich niedriger als herkömmliche Feststoff- Flüssigkeitstrennvorrichtungen.
b) Diese Vorrichtung kann von dem Betriebs personal ohne besondere Anweisung ge handhabt werden.
c) Diese Vorrichtung weist ein positives Ver hältnis in bezug der Betriebskosten zur Trennleistung auf.
d) Diese Vorrichtung kann sowohl in bedach ten Räumen, wie auch im Freien störungs frei arbeiten.

Bezugszeichen-Erklärung aus Abb. 1

1, 1 Zuleitungsrohr
1, 2 Verteilungskegel
1, 3 äußeres Sieb
1, 4 inneres Sieb
1, 5 konischer Siebkörper
1, 6 Schneckenpresse
1, 7 Filtratpumpe
1, 8 Auffänger
1, 9 Getriebemotor
1, 10 Filtrat-Auffangblech
1, 11 Austrittsöffnung
1, 12 Schnecke
1, 13 Pellets
1, 14 Branntkalk
1, 15 Transportband
1, 16 Gebläse
1, 17 Oberhaube
1, 18 Begrenzungsbleche
1, 19 Oberteildichtung
1, 20 Druckluftzufuhr
1, 21 Schwimmerschalter

Beschreibung

Über das Zuleitungsrohr (1, 1) wird auf geflocktes Material auf den Verteilungs kegel (1, 2) gegeben. Das zu entwässern de Material lagert sich zwischen dem äußeren Sieb (1, 3) und dem inneren Sieb (1, 4) des konischen Siebkörpers (1, 5) ein. Bei nicht arbeitender Schnecken presse (1, 6) wird der konische Siebkör per (1, 5) bis an den oberen Rand gefüllt. Ein Sensor steuert den Materialzulauf so, daß der konische Siebkörper (1, 5) immer voll gefüllt ist.

Wird nun die Schneckenpresse (1, 6) in Betrieb genommen, so rutscht der Inhalt des konischen Siebkörpers (1, 5) entspre chend tiefer. So passiert das zu ent wässernde Material den kon. Siebkörper in vertikaler Richtung. Dabei wird durch den zunehmenden Druck immer mehr Wasser durch die Siebe (1, 3 + 1, 4) gedrückt. Um die Druckverhältnisse in dem konischen Sieb körper (1, 5) zu verdeutlichen wird ange nommen, daß der Siebkörper eine Höhe von 2 m hat. Bei voller Füllung herrscht im unteren Teil ein Druck von 0,2 Kg/cm². In der Mitte des Siebkörpers, also 1 m unter der Oberkante herrscht ein Druck von 0,1 Kg/cm².

Das aufgeflockte, zu entwässernde Material hat beim Eingang in den konischen Sieb körper (1, 5) die höchsten Wasseranteile, entsprechend groß sind im oberen Teil die Sieblöcher und die Siebfläche. Schließlich wird beim Passieren der ersten 30-40 cm im kon. Siebkörper (1, 5) 30 bis 40% der eingegebenen Menge in Form von Wasser abgefiltert. Dieser Filterprozeß wird fast ohne Druck durch geführt. Da die Materialzufuhr über einen Sensor automatisch gesteuert wird, wird Volumenverlust bei der Wasserabfilterung durch Zuführung von Neumaterial wieder aus geglichen. Dabei verlagert sich das schon teilentwässerte Material im konischen Sieb körper (1, 5) nach unten. Durch diese Verla gerung wird der Druck langsam aufgebaut und die Sieblöcher werden kleiner.

Da die zu entwässernden Güter so verschie denartig sind, sind auch die Entwässerungs drücke variabel zu gestalten. Zu diesem Zweck wird das Oberteil als eine feste Bau gruppe konzipiert, die aus folgenden Einzel teilen besteht: Zuleitungsrohr (1, 1), Ver teilungskegel (1, 2) und Oberhaube (1, 17). Das Oberteil wird mit der Oberteildichtung (1, 19) gegenüber den Begrenzungsblechen (1, 18) (nicht gelocht) abgedichtet. Erreicht nun der Flüssig keitsspiegel den Bereich zwischen den Begren zungsblechen (1, 18), so kann über die Druck luftzufuhr (1, 20) zusätzlicher Druck auf das zu entwässernde Gut ausgeübt werden. Der Schwimmerschalter (1, 21) sorgt dafür, daß sich das Flüssigkeitsniveau immer im Bereich der Begrenzungsbleche (1, 18) befindet.

Der materialführende Raum zwischen dem äußeren Sieb (1, 3) und dem inneren Sieb (1, 4) ist bewußt in der Ringstärke klein gehalten um schon bei geringen Drücken eine ausreichende Entwässerung zu erzie len. Die Konizität des Siebkörpers (1, 5) ist angezeigt um die Volumenverkleinerung - hervorgerufen durch den Wasserentzug - auszugleichen.

Das Filtrat des inneren Siebes (1, 4) wird durch die Pumpe (1, 7) aus dem Innenraum des Siebkörpers (1, 5) abgezogen. Das durch das äußere Sieb (1, 3) austretende Filtrat wird durch die Auffänger (1, 8) aufgenommen, die gleichzeitig die Aufgabe haben, die Siebe von kleinen Fasern zu reinigen.

Über den Getriebe-Motor (1, 9) werden die Umdrehungen so eingegeben, daß der gewünschte Trockensubstanzgehalt (TS) erreicht wird. Die Schnecke mit ihrer fallenden Steigungs höhe sorgt für eine zusätzliche Material pressung, das hierdurch entstehende Filtrat wird über die Schneckensiebbleche durch das Filtrat-Auffangblech (1, 10) entsorgt.

Eine weitere Möglichkeit den TS-Gehalt einzustellen, ist dadurch gegeben, daß die Austrittsöffnung (1, 11) im Querschnitt verändert werden kann.

An der Austrittsöffnung (1, 11) ist der Ent wässerungsvorgang beendet. Die Möglichkeit einer weitergehenden Verarbeitung zu Pellets (1, 13) ist durch Vorsetzen einer Lochscheibe in Höhe der Austrittsöffnung (1, 11) gegeben.

Die TS wird in ca. ⌀ 4 bis ⌀ 8 mm Stränge ausgepreßt und von einem umschlagenden Draht in Längen von 4 bis 8 mm gestückelt. Diese Pellets fallen durch ein Rohr auf das Transportband (1, 15).

Über das Gebläse (1, 16) wird ein Luftstrom erzeugt, der den Branntkalk (1, 14) auf wirbelt und entgegengesetzt der Fallrichtung der Pellets (1, 13) gerichtet ist.

Die Pellets (1, 13) besitzen noch soviel Restfeuchte, daß feine Teilchen des im Ge genstrom vorbeistreichenden, gemahlenen Branntkalkes (1, 14) an den Pellets haften bleiben. Der Branntkalk (1, 14) und die Rest feuchte führen zu einer Reaktion, die eine große Hitze entwickelt und so den Pellets zusätzlich Feuchte entzieht. Aus dem Brannt kalk ist nun Löschkalk geworden, der die Pellets (1, 13) mit einem konservierenden Überzug versieht. Diese Pellets können wie Kunstdünger auf das Feld verbracht werden. Weiter ist die Möglichkeit gegeben, schon in der Schneckenpresse (1, 6) die TS mit Kalk zu versetzen. Je nach kommenden Forderungen des Gesetzgebers kann die Schnecke (1, 6) zu allen denkbaren produktiven Verfahren An wendung finden.

Claims

1. Vorrichtung + Verfahren zur Entwässerung von Schlick, Schlamm und ähnlichen Sto fen, dadurch gekennzeichnet, daß das zu entwässernde Gut im konischen Siebkör per (1, 5) Aufnahme findet.

2. Vorrichtung + Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das zu entwässernde Gut zwischen dem äußeren Sieb (1, 3) und dem inneren Sieb (1, 4) - deren Siebfunktionen sich nach unten in der Sieblochung, wie auch in der freien Siebfläche verringern - befindet.

3. Vorrichtung + Verfahren nach den Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebe (1, 3 + 1, 4) so angeordnet sind, daß das zwischen ihnen eingelagerte, zu ent wässernde Gut in geringer Stärke, einer gründlichen Entwässerung zugeführt werden kann.

4. Vorrichtung + Verfahren nach den Ansprü chen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gutbegrenzenden Siebe (1, 3 + 1, 4) zum Volumenausgleich des entzogenen Wassers konisch gehalten sind.

5. Vorrichtung und Verfahren nach den Ansprü chen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß gegenüber allen gebräuchlichen Verfahren, das zu entwässernde Gut keine Mechanik bzw. Energie benötigt, um den Entwässerungs weg zu durchlaufen.

6. Vorrichtung und Verfahren nach den An sprüchen 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die in dem Siebkörper (1, 5) herr schenden Drücke nur durch die Höhe des Siebkörpers (1, 5) zu beeinflussen sind.

7. Vorrichtung und Verfahren nach den An sprüchen 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß durch Öffnung der Druckluftzufuhr (1, 20) auf das zu entwässernde Gut ein zusätz licher, der Entwässerung fördernder Druck ausgeübt wird.

8. Vorrichtung und Verfahren nach den An sprüchen 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß nur über den Getriebemotor (1, 9) und damit den Betrieb der Schneckenpresse (1, 6) die Durchlaufgeschwindigkeit im Siebkörper (1, 5) gesteuert werden kann.

9. Vorrichtung und Verfahren nach den An sprüchen 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Passieren des zu entwässernden Gutes durch den Siebkörper (1, 5) die Schnecken presse (1, 6) mit der sich in der Schnecken steigung verkleinernden Schnecke (1, 12) zu sätzlicher Entwässerungsdruck erzeugt wird.

10. Vorrichtung und Verfahren nach den An sprüchen 1-9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke (1, 6) nicht nur zur Erhöhung des Entwässerungsdruckes, sondern auch für Maßnahmen der Weiterverarbeitung, wie z. B. Aufkalkung und Auspressung der Pellets (1, 13) genutzt wird.

11. Vorrichtung und Verfahren nach den An sprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß für die Produktion von Pellets vor der Austrittsöffnung (1, 11) eine Loch scheibe gesetzt wird. Die Stückelung wird von einem umschlagenden Draht vor genommen.

12. Vorrichtung und Verfahren nach den An sprüchen 1-11, dadurch gekennzeichnet daß über das Gebläse (1, 6) ein Luftstrom erzeugt wird, der entgegengesetzt der Fallrichtung der Pellets (1, 13) verläuft. Der Luftstrom wird mit gemahlenem Brannt kalk (1, 14) angereichert. Durch die Rest feuchte der Pellets (1, 13) bleibt gemah lener Branntkalk haften. Es folgt eine stark hitzeentwickelnde Reaktion, durch die den Pellets (1, 13) zusätzlich Feuch tigkeit entzogen und durch die Umwandlung von Branntkalk in Löschkalk den Pellets (1, 13) ein Kalküberzug verliehen wird.