NO143098B - Enhet til fjerning av sandkorn og fibre fra kloakkslam - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en enhet til fjerning

av sandkorn og fibre fra kloakkslam, omfattende en flerhet av hydrosykloner anordnet i parallellkobling for fjerning av sand-

korn fra kloakkslammet, et innløpsfordelingskammer som er forbundet med hydrosykloninnløpene for å føre slam som inneholder sandkorn og fibre, inn i hydrosyklonene, et overløpssamlekammer som er forbundet med utløpene for overløp fra hydrosyklonene,

og en sikteinnretning for fjerning av fibre, idet innretningen har et innløp.

Ved behandling av aktivert avfalls-slam blir underløpet fra en sekundær klaringsbeholder ofte konsentrert i en skivedyse-sentrifuge før det går videre til f.eks. forbrenning eller deponerin på fyllplasser. Den sentrifuge som anvendes ved denne awannings-prosess, er utsatt for å tilstoppes av de fibre som vanligvis finnes i slammet. Fibrene må derfor på en eller annen måte fjernes før slammet føres inn i sentrifugen. En roterende sil eller en sikteinnretning kan benyttes til fjerning av fibrene fra slammet. Ved valg av fremgangsmåte til fjerning av fibrene må man ta spesielt hensyn til det forhold at den anvendte metode må kunne holde tilbake fibre med en diameter på 100 mikrometer og en lengde på 500 mikrometer. Man må også være klar over at det slam som behandles, også inneholder slipende sandkorn, og det er fordelaktig å sørge for å fjerne slike sandkorn for å hindre uakseptabel slitasje på de innretninger som slammet må passere gjennom.

Det er hensikten med den foreliggende oppfinnelse å skaffe

en forbedret enhet til fjerning av sandkorn og fibre, idet. enheten er transportabel som et hele og de forskjellige deler og ledninger for disse er satt sammen og holdes i på forhånd fastlagte innbyrdes stillinger i enheten.

Enheten ifølge oppfinnelsen er karakterisert ved at et ned-løpsrør forbinder overløpssamlekammeret med innløpet til sikteinnretningen, at et underiøpssamlekammer er forbundet med utløpene for underløp fra hydrosyklonene for bortføring av sandkorn og har et med ventil forsynt utløp som kan innsnevres eller lukkes, hvorved underløpet fra samlekammeret kan strupes for å vedlikeholde trykket inne i hydrosyklonene og samlekammeret og fremme fraskilling av sandkornfraksjonen fra en lett fraksjon, idet sandkornfraksjonen går ned i samlekammeret, mens den lette fraksjon beveger seg oppover inn i hydrosyklonene, og at hydrosyklonene har en slik innvendig størrelse at de ikke benytter mer enn omtrent halvparten av trykkfallet over enheten, slik at der fås et tilstrekkelig trykk ved siktinnløpet til å sikre en hastighet av det til sikten innmatede materiale på minst 10,6 m/s over innerflaten av sikteelementet i sikteinnretningen.

Ved bruk av enheten ifølge oppfinnelsen blir således sandkorn og fibre fjernet fra kloakkslam i to trinn. Hydrosyklonene utgjør det første trinn, og sikten utgjør det annet trinn. Det første trinn anvendes på en slik måte at bare en begrenset energi-mengde forbrukes, slik at der levnes tilstrekkelig energi for det annet trinn. Hydrosyklonene er således slik dimensjonert (innbefattet innvendige åpninger etc.) at de bare krever et trykkfall på ca. 50% av det samlede trykk som er tilgjengelig. Underløps-samlekammeret kan skråne i forhold til horisontalen for å skaffe en tyngdekraftstrømning av det sandkornholdige utløpsmateriale, og det innsnevrede utløp fra underløpssamlekammeret begrenser mengden av utstrømmende materiale fra underløpssamlekammeret. Sikteinnretningen er fortrinnsvis en hovedsakelig sylindrisk 300°'s sikt med en innbyrdes avstand mellom stengene i sikten på mindre enn d,35 mm.' Hydrosyklonene, sikteinnretningene, fordelings- og samlekamrene og forbindelsesledninger er montert på en eneste bære-ramme, hvorved der dannes en enhetskonstruksjon for transport og installasjon som en enhet, slik at de på forhånd fastlagte innbyrdes stillinger av de forskjellige komponenter i enheten ved-likeholdes .

Andre trekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den etterfølgende beskrivelse under henvisning til tegn ingen. Fig. 1 er et oppriss av en enhet ifølge oppfinnelsen til fjerning av sandkorn og fibre. Fig. 2 er et sideriss av enheten ifølge oppfinnelsen, sett fra linjen 2-2 på fig. 1. Fig. 3 er et oppriss av en modifisert utførelsesform av en enhet ifølge oppfinnelsen til fjerning av sandkorn og fibre.

På fig. 1 og 2 er der vist en enhet 10 til fjerning av sandkorn og fibre. Enheten 10 omfatter hydrosykloner 30, 31 og 32 og en sikteinnretning 60. Et innløpsfordelingskammer 12 er forsynt med en trykkindikator 13. Innløpsfordelingskammeret 12 er forbundet med innløpet til hver av hydrosyklonene 30, 31 og 32 ved ledninger 14 som hver inneholder en stengeventil 16. Hydrosyklonutløpsledningene 21, 22 og 23 er forsynt med hver sin stengeventil 26, og utløpene fører til et skråttstilt samlekammer 25. En ventil 40 regulerer utløpet 38 fra samlekammeret 25. Overløpsutløpene fra hydrosyklonene er forbundet med et overløpssamlekammer 45 via ledninger 27, 28 og 29 som hver er forsynt med en stengeventil 36. Overløpssamlekammeret

45 er forbundet med siktinnløpet 52 via et nedløpsrør 50, hvorpå

der i nærheten av siktinnløpet 52 er montert en trykkindikatof 53.

I sitt indre har sikteinnretningen 60 en dyse 54 (fig. 2) som er forbundet med siktinnløpet 52. Dysen 54 er slik rettet at den be-virker en væskestrømning langs den indre overflate av et hovedsakelig sylindrisk sikteelement 56 som har et bueforløp på 300°. Sikteelementet 56 er fremstilt av individuelle stenger 58 som står på innbyrdes avstand for å gi en siktevirkning. Et utløp 62 for de stoffer som holdes tilbake, fører ned i en ledning 64 for tilbakeholdt materiale. Videre er der anordnet en ledning 66 for det materiale som passerer gjennom sikten 56.

Under drift blir det innmatede slammateriale ført inn i for-del ingskammeret 12 hvor innløpstrykket avleses av trykklndikatoren 13. Materialet passerer deretter gjennom ledningene 14 til innløpene til hydrosyklonene 30, 31 og 32. I hydrosyklonene finner der sted en separering, og en del av væsken sammen med mesteparten av sand-kornene beveger seg nedover til hydrosyklonutløpsledningene 21, 22 og 23 og videre til samlekammeret 25. Samlekammeret 25 står på skrå, slik at en strøm av sandkorn strømmer mot utløpet 38 fra samlekammeret. Den ventil 40 som regulerer utløpet 38, kan holdes i delvis lukket stilling, slik at der bare tillates en svak strømning gjennom ventilen. Alternativt er det ved små sandmengder mulig å holde ventilen 40 i en normalt lukket stilling og bare åpne den med på forhånd fastlagte mellomrom for å spyle samlekammeret for sand. Begge driftsmåter vil normalt opprettholde trykket i den delen av systemet som utgjøres av underløpssamlekammeret, og i selve hydrosyklonene. I hydrosyklonutløpsledningene 21, 22 og 23 og i samlekammeret 25 finner der under under drift sted en innbyrdes utveks-ling av strømmer, idet en tung kornfraksjon kontinuerlig beveger seg nedover i samlekammeret 25 og en lettere fraksjon kontinuerlig beveger seg oppover gjennom utløpsledningene 21, 22 og 23. Over-løpet fra hydrosyklonene strømmer oppover gjennom overløps-ledhingene 27, 28 og 29 inn i overløpskammeret 45 og deretter gjennom nedløpsrøret 50 til sikteinnløpet 52. Trykket ved sikteinnløpet avleses av den på dette sted anordnede trykkmåler 53. Det materiale som føres inn i sikteinnretningen 60 gjennom sikteinnløpet 52, kommer inn gjennom dysen 54 og rettes langs den indre overflate av det sylindriske sikteelement 56. Den fine andel passerer gjennom spaltene mellom siktestengene 58 og føres ut gjennom utløpet 66 som vil stå i forbindelse med et innløp til en sentrifuge (ikke vist). De fibre som holdes tilbake av sikten, og en del av væsken føres gjennom utløpet 62 til ledningen 64 for separat deponering.

Sikteelementet 56 i sikteinnretningen 60 har som beskrevet en meget liten innbyrdes avstand mellom stengene på under 0,35 mm. Kn slik fin sikt er nødvendig i dette tilfelle for å holde tilbake fibrene i det aktiverte kloakkslam. Det er meget kostbart å frem-stille fine sikter av denne art, og det er derfor fornuftig å beskytte siktene mot for sterk slitasje og på denne måte unngå kost-bar utskifting. Det er funnet at de sandkorn som er inneholdt i det innmatede slammateriale, utsetter sikteelementet for rask og sterk slitasje. Hvis sikten ikke beskyttes mot slik slitasje, vil den i løpet av et altfor kort tidsrom ikke lenger funksjonere som ønsket. Der er således anordnet hydrosykloner for å fjerne de slipende sandkorn fra materialet og således beskytte sikten mot for sterk slitasje.

Stengeventilene i hver av de ledninger som er forbundet med hydrosyklonene, dvs. ledningene 16, 26 og 36, forblir i åpen stilling under normal drift. Disse ventiler er bare anordnet som et egnet middel til å koble ut hver av syklonene for å tillate reparasjon, vedlikehold og utskiftning eller for å innstille kapasiteten av det samlede system til lavere strømningsmengder ved at strømmen gjennom en eller flere av hydrosyklonene stenges av.

Hele enheten, innbefattet hydrosyklonene, sikten, fordelings-og samlekamrene og andre ledninger, bæres på en eneste ramme med stendere 70 og tverrstenger 71, 72, 73, 75 og 77. Det vil ses at tverrstengene danner opplagring for forskjellige elementer i enheten. Tverrstangen 11 bærer således overløpssamlekammeret 45, tverrstangen 73 bærer innløpsfordelingskammeret 12, tverrstangen 75 bærer sikteinnretningen 60, og tverrstangen 77 bærer underløpssamlekammeret 25.

Det vil forstås at fordi sikten har en så liten innbyrdes avstand mellom stengene, kreves der en høy matningshastighet på minst 10,6 m/s for å hindre tilstopping av siktoverflaten. For oppnåelse av denne høye hastighet ville der vanligvis bli anordnet en pumpe mellom overløpet fra hydrosyklonene og siktinnløpet. Som tidligere beskrevet er imidlertid hydrosyklonsysternet slik dimensjonert eller avstemt at det bare benytter ca. halvparten av det tilgjengelige trykkfall, hvorved der fås et tilstrekkelig trykk i utløpet for overløp til å tilfredsstille siktens krav til minstehastighet.

Det relativt høye trykk som foreligger ved sikt-innløpet 52 og

dysen 54, skaffer den nødvendige høye hastighet av materialet langs sikteoverflaten.

Både innløpsfordelingskammeret 12 og overløpssamlekammeret

45 er montert horisontalt. Den ene eller den annen ende av fordel-ingskammeret 12 kan forbindes med en materørledning til systemet. Tilsvarende kan nedløpsrøret 50 forbindes med overløpssamlekammeret 45 ved den ene eller den annen ende av dette kammer. Det vil således ses at den til en enhet samlede konstruksjon av dette apparat til fjerning av sandkorn og fibre skaffer en bemerkelsesverdig allsidig-het i bruk.

På fig. 3 er der vist en modifisert utførelsesform for enheten til fjerning av sandkorn og fibre. Den her viste enhet 80 omfatter to hydrosykloner 81 og 82, en sikt 85, et innløpsfordelingskammer 92, et underløpssamlekammer 9 5 og et overløpssamlekammer 97, alt montert på en ramme 99. I denne utførelsesform danner nedløpsrøret 98 en T sammen med samlekammeret 97 og er anbragt mellom hydrosyklonene 81 og 82. For å gi plass for den endrede stilling av ned-løpsrøret 98 er sikten dreid 90° for å bringe siktinnløpet til å passe til enden av nedløpsrøret.

Selv om underløpssamlekammeret er beskrevet å stå på skrå

vil det forstås at det også kan være anordnet horisontalt. Isåfall vil den intermittente skylleprosess som er beskrevet ovenfor, rense samlekammeret på tilfredsstillende måte.

Claims (2)

1. Enhet til fjerning av sandkorn og fibre fra kloakkslam, omfattende en flerhet av hydrosykloner (30, 31, 32) anordnet i parallellkobling for fjerning av sandkorn fra kloakkslammet, et innløpsfordelingskammer (12) som er forbundet med hydrosyklon-innløpene (14) for å føre slam som inneholder sandkorn og fibre, inn i hydrosyklonene, et overløpssamlekammer (4 5) som er forbundet med utløpene (27, 28, 29) for overløp fra hydrosyklonene, og en sikteinnretning (60) for fjerning av fibre, idet innretningen har et innløp (52), karakterisert ved at et nedløpsrør (50) forbinder overløpssamlekammeret (45) med innløpet (52) til sikteinnretningen (60), at et underløpssamle-kammer (25) er forbundet med utløpene (21, 22, 23) for underløp fra hydrosyklonene for bortføring av sandkorn og har et med ventil (40) forsynt utløp (38) som kan innsnevres eller lukkes, hvorved underløpet fra samlekammeret (25) kan strupes for å vedlikeholde trykket inne i hydrosyklonene (30, 31, 32) og samlekammeret og fremme fraskilling av sandkornfraksjonene fra en lett fraksjon, idet sandkornfraksjonen går ned i samlekammeret, mens den lette fraksjon beveger seg oppover inn i hydrosyklonene (30, 31, 32), og at hydrosyklonene har en slik innvendig størrelse at de ikke benytter mer enn omtrent halvparten av trykkfallet over enheten, slik at der fås et tilstrekkelig trykk ved sikt-innløpet til å sikre en hastighet av det til sikten innmatede materiale på minst 10,6 m/s over innerflaten av sikteelementet (56) i sikteinnretningen.

2. Enhet som angitt i krav 1, karaketerisert ved at underløpssamlekammeret skråner i forhold til horisontalen for å skaffe en tyngdekraftsstrømning av det sandkornholdige utløpsmateriale i kammeret.