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Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Prüfen des Entwässerungsverhaltens von Schlämmen, insbesondere Klärschlämmen. Aus Chem.-Ing.-Techn. 51 (1979) Nr. 6, S. 684 bis 685, ist bereits eine Labormethode zur Bestimmung des Entwässerungsverhaltens von biologischen Schlämmen bekannt geworden, bei welcher die Schlammprobe mit dem zu prüfenden Entwässerungshilfsmittel zunächst unter festgelegten Bedingungen vorbehandelt wird und hierauf der konditionierte Schlamm in einem ersten Messschritt der Schwerkraftfiltration unterworfen wird, wobei der Filtratanfall nach bestimmten Zeitintervallen ermittelt wurde. Auf diese Weise konnte eine erste Aussage über das Entwässerungsverhalten unter Einwirkung der Schwerkraft gemacht werden.
Gemäss diesem bekannten Vorschlag wurde anschliessend an diese erste Schwerkraftentwässerung unter Anlegen eines Vakuums weiter entwässert. Mit den so erhaltenen Messwerten sollte die Dosierung von Entwässerungshilfsmittelmengen verbessert werden. Eine Aussage darüber, welche der marktgängigen Entwässerungsvorrichtungen für bestimmte Schlammarten besser geeignet sind, lässt sich aus dieser Labormethode nicht gewinnen.
Für die Entwässerung von Schlämmen kommen in grosstechnischem Massstab eine Reihe von verschiedenen Entwässerungsvorrichtungen in Betracht, wobei insbesondere Siebbandpressen oder Kammerfilterpressen genannt seien. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass durch Wahl des geeigneten Pressentyps, sowie durch Einstellung von Spaltbreiten, sowie der Art, in welcher der Pressdruck auf die Siebbänder bzw. Filterbänder aufgebracht wird, verschiedene Schlämme auf überaus unterschiedliche Weise entwässert werden können.
So wurde beispielsweise festgestellt, dass bei manchen Schlammtypen eine grössere Anzahl von Linienberührungen zwischen gegenüberliegenden Presswalzen und damit regionalen hohen Pressdrücken auf die den Schlammkuchen einschliessenden Siebbänder vorteilhaft ist, während es bei andern Schlammtypen günstiger ist, mit möglichst grosser Umschlingung und entsprechendem Zug auf die Siebbänder die Entwässerungsleistung zu erhöhen.
Die Erfindung zielt nun darauf ab, eine einfache Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher eine Abschätzung, welche Type der Entwässerungsvorrichtung für den jeweils einzusetzenden Schlamm in vorteilhafter Weise geeignet ist, ermöglicht wird. Zur Lösung dieser Aufgabe besteht die Erfindung im wesentlichen darin, dass ein Pressstempel geführt und gegen einen insbesondere mit Durchbrechungen versehenen Bauteil anstellbar angeordnet ist, dass der, insbesondere mit Durchbrechungen versehene, Bauteil in einem Gehäuse lösbar angeordnet ist, dass die an diesen Bauteil anstellbare Stirnfläche des Pressstempels an einem mit dem Pressstempel lösbar verbundenen Bauteil vorgesehen ist, dass in der Kraftübertragung zwischen der Stirnfläche des Pressstempels und dem reversierbaren Antrieb des Pressstempels eine Druckmessvorrichtung angeordnet ist,
und dass an den, insbesondere mit Durchbrechungen versehenen Bauteil ein Auffanggefäss anschliessbar ist. Dadurch, dass ein mit Durchbrechungen versehener Bauteil, insbesondere eine mit Durchbrechungen versehene Fläche, in einem Gehäuse lösbar angeordnet ist, kann die für die Entwässerung wirksame Pressraumoberfläche der verschiedenen Entwässerungs-Maschinen- - Typen simuliert werden. Es wird beim Prüfen des Entwässerungsverhaltens auf die mit Durchbrechungen versehene Fläche ein Teil desjenigen Siebbandes bzw. Filterbandes aufgelegt, wie er in der Folge tatsächlich in der Siebband- oder Filterbandpresse eingesetzt werden soll. Die lösbare Anordnung des Bauteils bzw. der mit Durchbrechungen versehenen Fläche erlaubt den Austausch dieser Fläche gegen Flächen mit verschiedener Wölbung oder ebene Flächen.
Ebenso kann auch die Stirnfläche des Pressstempels mit Durchbrechungen ausgebildet sein und in weiten Grenzen für Testzwecke variiert werden. So ist beispielsweise bei Verwendung von einachsig gewölbten Flächen und ebenen oder entgegengesetzt einachsig gewölbten Stirnflächen des Pressstempels eine Linienberührung, wie sie bei einander gegenüberliegenden achsparallelen Walzen auftritt, erzielbar, während durch im gleichen Sinn einachsig gewölbte Flächen von Pressstempel und mit. Durchbrechungen versehener Fläche eine flächige Pressung, wie sie durch Zug auf die Siebbänder einstellbar ist, verwirklichbar ist.
Dadurch, dass in der Kraftübertragung zwischen der Stirnfläche des Pressstempels und dem Antrieb des Stempels eine Druckmessvorrichtung angeordnet ist, lässt sich eine exakte Überwachung des eingestellten Druckes erzielen und die jeweils in der Zeiteinheit bzw. dem Messzeitraum ausgepresste Flüssigkeit lässt sich durch Messung des Volumens im Auffanggefäss bestimmen.
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Um ein Zurücktreten des austretenden Stoffwassers in den Bereich zwischen den zwei Sieboder Filterbändern zu verhindern, ist es vorteilhaft, wenn die Stirnfläche des Pressstempels mit Nuten, vorzugsweise einander schneidenden Nuten, welche zu den Rändern der Stirnfläche offen sind, versehen ist. Eine derartige Ausbildung ist insbesondere dann wichtig, wenn sowohl die Stirnfläche des Pressstempels als auch die mit Durchbrechungen versehene Fläche des im Gehäuse lösbar angeordneten Bauteils eben oder einachsig gewölbt ausgebildet ist, wobei die Wölbungen der beiden miteinander zusammenwirkenden Flächen gleichsinnig sind.
In diesem Fall soll das Entwässerungsverhalten bei grosser Umschlingung der Entwässerungstrommeln durch die Siebbänder simuliert werden und es kann gleichzeitig durch Variation der Schlammkuchendicke ermittelt werden, bei welchen Kuchendicken die wirtschaftlichste Entwässerung möglich ist. Es hat sich gezeigt, dass sich manche Schlämme bei grösserer Schichtstärke zwischen den Siebbändern leichter entwässern lassen als bei geringeren Schichtstärken, und eine diesbezügliche Überprüfung ist für die Dimensionierung der wirtschaftlich einzusetzenden Siebbandpresse von besonderem Vorteil.
Die Ausbildung kann hiebei so getroffen sein, dass die einachsige Wölbung der Stirnfläche des Pressstempels gleichsinnig mit der Wölbung der mit Durchbrechungen versehenen Fläche ausgebildet ist, wobei der Krümmungsradius der Wölbung der Stirnfläche um den Betrag einer vorbestimmten Schichtstärke grösser gewählt ist als der Krümmungsradius der einachsigen Wölbung der mit Durchbrechungen versehenen Fläche.
Bei Verwendung einachsig zylindrisch gewölbter Stirnflächen des Pressstempels sowie einachsig, zylindrisch gewölbter mit Durchbrechungen versehener Flächen muss eine Verdrehung des Pressstempels relativ zur mit Durchbrechungen versehenen Fläche des im Gehäuse lösbar angeordneten Bauteils ausgeschlossen werden, um über die gesamte Querschnittsfläche vergleichbare Verhältnisse einzustellen. Hiebei genügt es, dass der Pressstempel lediglich in einer Ebene, und bei einachsig gewölbt ausgebildeter Stirnfläche des Pressstempels und/oder der mit Durchbrechungen versehenen Fläche in einer Radialebene der Wölbung, in Anstellrichtung verschieblich geführt ist. Es kann somit bei einer derartigen Ausbildung die Stirnfläche des Pressstempels ohne weiteres geringfügig in Umfangsrichtung der Wölbung ausweichen, wobei lediglich eine Verdrehung verhindert wird.
Auf diese Weise wird wieder ein möglichst gleichmässiger Flächendruck über die gesamte Pressfläche sichergestellt. Auch bei dieser Prüfung kann der Schlamm zwischen zwei Sieboder Filterbändern eingeschlossen werden, um möglichst wirklichkeitsnahe Testbedingungen zu erzielen.
Die Ausbildung kann so getroffen sein, dass der Antrieb des Pressstempels mit einstellbarer Anstellgeschwindigkeit ausgebildet ist. Aus der Geschwindigkeit zum Erreichen eines vorbestimmten Anpressdruckes lassen sich eine Reihe von Rückschlüssen für die richtige Einstellung der Walzen einer Siebbandpresse gewinnen und es lässt sich auch auf diese Weise die Entwässerungsleistung der später einzusetzenden Presse durch geeignete Einstellung optimieren. Vor allem aber lässt diese Bestimmung eine Aussage zu, ob und in welchem Mass in einer Presse mit Druckerhöhung gearbeitet werden soll und mit welcher Geschwindigkeit die Siebbänder oder Filterbänder in einer Presse betrieben werden sollen.
In besonders einfacher Weise ist die Druckmessvorrichtung als zwischen dem die Stirnfläche tragenden Bauteil und dem Pressstempel angeordnete Druckmessdose ausgebildet, an welche ein Druckmesser, wie z. B. ein Manometer, angeschlossen ist. Auf diese Weise ergibt sich eine einfache, billige und betriebssichere Konstruktion, mit welcher auch kleine Druckänderungen exakt gemessen werden können.
Zur Überprüfung, ob ein bestimmter Schlamm besser in einer Kammerfilterpresse als in einer Siebbandpresse entwässert werden kann, kann in der gleichen Einrichtung ein Bauteil eingesetzt werden, welcher als Kammer ausgebildet ist, wobei Durchbrechungen im Mantel der Kammer und/oder der Stirnfläche derselben angeordnet sind. Hiebei ist es vorteilhaft, wenn die Stirnfläche der Kammer in Querschnittsfläche und Querschnittsform gleich der oder grösser als die Stirnfläche des Stempels ist. Auch bei einer derartigen Ausbildung kann das in der Zeiteinheit ausgepresste Volumen durch Messen des Volumens der Flüssigkeit im Auffanggefäss ermittelt werden.
Als zusätzliches Kriterium kann bei all diesen Einrichtungen auch noch das Entwässerungsverhalten unter der Schwerkraft herangezogen werden, welches eine gute Ergänzung zu den auf diese Weise bestimmten Werten darstellt.
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Bei den einzelnen Versuchen kann durch Einsatz verschiedener Flockungshilfsmittel das jeweils günstigste Flockungshilfsmittel ermittelt werden.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird nachfolgend an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. In dieser zeigen Fig. l einen Schnitt durch die erfindungsgemässe Vorrichtung entsprechend der Linie I-I der Fig. 2, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen abgewandelten Einsatzbauteil, und Fig. 4 eine weitere Ausgestaltung des im Gehäuse lösbar festgelegten Bauteils sowie der Stirnfläche des Pressstempels.
In Fig. l ist ein Gehäuse --1-- der Prüfeinrichtung dargestellt. Ein Pressstempel --2-- ist unter Zwischenschaltung einer Druckmessdose --3-- mit einem die Stirnfläche tragenden Bauteil - verbunden. Der die Stirnfläche tragende Bauteil --4-- weist einen Führungsbolzen --5-auf, welcher in der durch den Doppelpfeil 6 angedeuteten Verschieberichtung in einem Langloch --7-- des Gehäuses --1-- verschieblich ist und damit eine Verdrehsicherung und Führung des Pressstempels --2-- darstellt. Der Antrieb des Pressstempels --2-- ist nicht dargestellt und kann in einfacher Weise als hydraulischer, elektrischer und/oder als mechanischer Spindeltrieb ausgebildet sein.
Der Pressstempel --2-- ist hiebei auf die Antriebsstange --8-- aufgeschraubt und kann somit zum Zwecke des Austausches der Druckmessdose oder des Austausches des Bauteils - leicht gemeinsam mit dem Bauteil --4-- abgenommen werden. Die Stirnfläche --9-- des Pressstempels weist Nuten --10-- auf. welche an den Seiten der Stirnflächen offen münden, so dass nach oben ausgepresstes Wasser über diese Nuten abfliessen kann.
Im Boden des Gehäuses ist auf einem Trägervorsprung --11-- eine mit Durchbrechungen versehene Fläche --12-- vorgesehen, deren Durchbrechungen mit --13-- bezeichnet sind. Die in diesem Fall verwendete einachsig gewölbte, mit Durchbrechungen versehene Fläche --12-- ist unter
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die Messung auf diese mit Durchbrechungen versehene Fläche --12-- ein Teil eines Siebbandes - aufgelegt, welches im Material dem in einer Siebbandpresse tatsächlich einzusetzenden Siebband entspricht. Die Schlammaufgabe kann durch eine seitliche Durchbrechung des Gehäuses-l- erfolgen, wobei der aufgebrachte Schlamm mit --16-- bezeichnet ist und wieder durch ein weiteres Stück eines Sieb- oder Filterbandes --15-- abgedeckt wird.
Im Boden des Gehäuses-l-ist ein Auffanggefäss --17-- angeordnet, welches in einfacher Weise seitlich herausgenommen werden kann.
In Fig. 2 ist die an die Druckmessdose --3-- angeschlossene Anzeigevorrichtung, nämlich ein Manometer --18--, ersichtlich. Die Einrichtung ist an den Seiten --19-- offen, so dass die Druckmessdose leicht abgelesen werden kann und die Aufgabe von zu untersuchendem Schlamm ohne weiteres möglich ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, sind quer zu den Nuten --10-- verlaufende Nuten --20-- in der Stirnfläche --9-- des Pressstempels --2-- vorgesehen, um eine Abförderung des ausgepressten Wassers zu erleichtern. Der die Stirnfläche --9-- tragende Bauteil --4-- ist über eine flexible Wand --21-- mit dem Pressstempel --2-- verbunden, so dass der tatsächlich auf den Bauteil --4-- aufgebrachte Pressdruck von der Druckmessdose --3-- übertragen und gemessen wird. Die Wandstärke bzw.
Stabilität dieser flexiblen Wand-21-- muss hiebei lediglich so bemessen sein, dass sie das Gewicht des Bauteils --4-- sowie der Druckmessdose --3-- samt Manometer --18-- tragen kann.
An Stelle des in Fig. 1 und 2 gezeigten Bauteils --22-- mit von Bohrungen --13-- gebildeten Durchbrechungen versehener Fläche --12-- können stangenförmige bzw. aus miteinander verschweissten Stegen gebildete Flächen eingesetzt werden und es können ebenso kammerartige oder trogartige Einsätze auf die Trägervorsprünge --11-- aufgelegt werden. Weitere Ausgestaltungen dieses im Gehäuse lösbar festgelegten Bauteils --22-- sind in Fig. 3 und 4 dargestellt. Die Durchbrechun- gen --13-- können bei der Ausgestaltung nach Fig. 3 lediglich in der Mantelfläche angeordnet sein, wobei die Stirnfläche --12-- des Bauteils --2-- frei von Durchbrechungen gehalten werden kann.