CH379417A - Verfahren zur Trennung von Flüssigkeit und festen Bestandteilen von Schlamm und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Description

  Verfahren zur Trennung von Flüssigkeit und festen Bestandteilen von Schlamm  und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens    Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine       aerobische    Trennung von flüssigen und festen Bestand  teilen von Schlamm,     resp.    auf Trennung von Schlamm in  Flüssigkeit und höher konzentrierten Schlamm. Das in  dieser Beschreibung und in den Patentansprüchen ver  wendete Wort<B> </B> Trennung<B> </B> bedeutet nicht die voll  ständige Trennung von Schlamm in Flüssigkeit und in  vollständig trockene, feste Bestandteile.  



  Zur zeit verwendete Verfahren zur Trennung von  flüssigen und festen Bestandteilen von Abwasser- und  anderem Schlamm, z. B. Verfahren, welche Entwäs  serungsbetten, Vakuum und Druckfilter, Schüttel  siebe, Zentrifugen oder Verdampfer verwenden, be  nötigen viel Platz und Arbeit oder bringen hohe An  lagekosten und Unterhaltskosten mit sich.  



  Vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung  solcher Nachteile.  



  Die vorliegende Erfindung ermöglicht die Trennung  bei niederem atmosphärischem Überdruck.  



  Das Verfahren gemäss der vorliegenden Erfindung  zur Trennung von flüssigen und festen Bestandteilen  von Schlamm zeichnet sich dadurch aus, dass man den  Schlamm in den Unterteil eines geschlossenen Behäl  ters bei Überdruck und in solcher Menge einführt, dass  sich eine Zwischenschicht formt und unterhält zwi  schen Schlammkonzentrat und Flüssigkeit, wobei eine  Filterung der eintretenden Flüssigkeit durch eine  Schlammasse stattfindet, während unter der Zwischen  schicht Schlammkonzentrat und über derselben Flüs  sigkeit abgeht unter Beibehaltung des atmosphärischen  Überdruckes innerhalb des Behälters.  



  Die ebenfalls Gegenstand vorliegender Erfindung  bildende Vorrichtung zur Trennung von Flüssigkeit  und festen Bestandteilen von Schlamm zeichnet sich  aus durch einen Behälter mit Schlammeinlass, einen         Schlanunkonzentratablass    im Unterteil und einen  Flüssigkeitsablass im Oberteil, sowie eine Pumpe zum  Einführen von Schlamm in den Behälter durch den er  wähnten Schlammeinlass unter atmosphärischem Über  druck.  



  Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen  Vorrichtung ist in der beiliegenden Zeichnung im  Schnitt dargestellt.  



  Die Vorrichtung besteht aus einem Behälter<B>1,</B>  welcher aus Beton hergestellt sein kann. Der Behälter<B>1</B>  ist geschlossen, ausgenommen bei der Einmündung  eines     Schlammeinlassrohres    2, eines     Flüssigkeits-          auslassrohrs   <B>3</B> und eines     Schlammkonzentratauslass-          rohrs    4 und eines Überdruckventils 12. In den     Auslass-          rohren   <B>3</B> und 4 sind Ventile<B>5</B> und<B>6</B> vorgesehen, um die       Flüssigkeits-    oder     Schlammkonzentratmenge    in diesen  Rohren zu steuern.  



  Der Behälter<B>1</B> besitzt einen zylindrischen Körper  mit vertikaler Achse, einen gewölbten Deckel und einen  Boden aus einem Konus<B>8.</B> Das     Flüssigkeitsauslassrohr     <B>3</B> ist verbunden mit dem höchsten Punkt des Deckels<B>7</B>  und das     Schlammkonzentratauslassrohr    4 ist verbun  den mit dem     Konusscheitel   <B>8.</B>  



  Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist das  offene Ende des     Schlammeinlassrohres    2 innerhalb des  Behälterunterteils in der Zylinderachse angeordnet.  Das offene Ende muss an dieser Stelle liegen, damit der  von dieser Öffnung ausfliessende Schlamm sich nicht  mit dem Schlammkonzentrat mischt, welches dem Be  hälter entnommen wird, Die Rohre<B>3</B> und 4 sind derart  angeordnet, dass die Richtungen der Flüssigkeitsent  fernung und der     Schlammkonzentratentfernung    aus  dem Behälter vertikal aufwärts     resp.    abwärts verlaufen.  



  Um den Schlamm von einem     Absetztank    oder  Schlammsumpf zum Behälter<B>1</B> zu pumpen, ist eine           Zentrifugalpumpe   <B>9</B> vorgesehen. Die Pumpe<B>9</B> ist so be  schaffen, dass sie grosse feste Brocken durchtreten  lässt.  



  Die Vorrichtung wird verwendet wie folgt:  Wenn der Behälter<B>1</B> leer ist und die Ventile<B>5</B> und<B>6</B>  geschlossen sind, wird Abwasser durch die Pumpe<B>9</B>  und das Rohr 2 in den Behälter<B>1</B> gepumpt.  



  Die gepumpte     Abwasser-Schlamm-Menge    ist im  vorliegenden Fall so bemessen, dass etwa 2 Stunden  erforderlich sind, um den Behälter zu füllen. Während  des Füllvorganges wird unter der Wirkung des Druckes,  welcher die festen Bestandteile zusammenpresst, Flüs  sigkeit vom Schlamm getrennt, und es formt sich eine  Zwischenschicht<B>11,</B> von welcher sich Flüssigkeit ab  trennt und eine Flüssigkeitszone über einer Schlamm  zone bildet. Die Verhältnisse sind derart abgestimmt,  dass die Zwischenschicht erhalten bleibt, selbst nach  dem der Behälter gefüllt ist. Im vorliegenden Fall tritt  die Luft durch das Überdruckventil 12 aus, sobald der  Druck im Behälter einen atmosphärischen Druck von  etwa 2 Atmosphären erreicht hat.

   Das Ventil<B>5</B> wird  später geöffnet, um der Flüssigkeit den Austritt aus dem  Behälter durch das Rohr<B>3</B> unter Beibehaltung des  Druckes zu erlauben.  



  Das Ventil<B>6</B> wir hernach geöffnet und durch  das Rohr 4 entströmt dem Behälter konzentrierter  Schlamm. Während des Ausströmens von Flüssigkeit  oder     Schlaminkonzentrat    wird der atmosphärische  Überdruck, welchem Schlamm ausgesetzt ist, beibe  halten, welches Ausströmen separat oder gleichzeitig  stattfinden kann, nachdem sich die Flüssigkeit vom  Schlammsatz getrennt hat. Der     Flüssigkeitsmengen-          fluss    durch die Rohre<B>3</B> und 4 kann vier Volumenteile  von Flüssigkeit fliessend durch Rohr<B>3,</B> zu einem Vo  lumenteil von Schlammkonzentrat, fliessend durch  Rohr 4 betragen.  



  Dies ergibt ein Schlammkonzentrat, welches<B>7</B> v2<B>%</B>  Volumenteile feste Bestandteile enthält, ausgehend von  einem Schlamm, der ursprünglich l!/2<B>%</B> feste Teile ent  hielt.  



  Die Flüssigkeitsmengen sind derart bemessen, dass  der Druck von etwa 2 Atmosphären durch die Pumpe<B>9</B>  im Behälter<B>1</B> beibehalten werden kann, der Schlamm  wird für etwa 2 Stunden im Behälter zurückbehalten.  Die Zeitdauer, während welcher der Schlamm im Be  hälter behalten wird, ist von den jeweiligen Umständen  abhängig, sie muss aber lang genug bemessen sein, dass  die Trennung stattfinden kann. Normalerweise wird  dies mehr als eine Stunde benötigen. Die Steuerung der  Trennung wird erreicht durch die Ventile<B>5</B> und<B>6.</B> Diese  Anordnung hat den Vorteil, dass die Pumpe<B>9</B> und das  Einlassrohr 2 gross genug gewählt werden kann, um  grosse Brocken aufzunehmen und dass der ankom  mende Schlamm mit seinen grossen Brocken nicht  durch ein Regulierventil gepresst werden muss, welches  Brocken zurückhalten würde.  



  Durch die Anordnung des Rohrendes des Rohres 2  im Unterteil des Behälters<B>1</B> ist die Flüssigkeit gezwun  gen, während des Steigens im Behälter die Masse des    Schlammkonzentrates zu durchlaufen bevor sie die  Zwischenschicht<B>11</B> verlässt und in die     darüberliegende     Flüssigkeitszone übergeht. Der Durchgang durch die  Masse des Schlammkonzentrates bewirkt eine Filterung  und unterstützt die Klärung der Flüssigkeit.  



  Um diesen Filtereffekt zu unterhalten, ist es nötig,  die Masse des Schlammkonzentrates zu unterhalten,  während die Zwischenschicht<B>11</B> verhältnismässig unge  stört verbleibt dadurch, dass die die Zwischenschicht  verlassende Flüssigkeitsmenge genügend klein bleibt.  Die Praxis erlaubt den Durchgang einer Höchstmenge  von 2000 bis<B>2500</B> Liter pro m2 pro Stunde von Flüssig  keit durch die Zwischenschicht ohne diese erheblich zu  stören. Der Flüssigkeitsdurchgang durch die Vorrich  tung muss jederzeit niedrig genug durch die Ventile<B>5</B>  und<B>6</B> eingestellt werden, damit die Durchgangsmenge  nicht überschritten wird.  



  Sobald der Prozentanteil von festen Teilen im an  kommenden Schlamm sich erhöht, muss das Ent  nahmeverhältnis von Flüssigkeit zu Schlammkonzen  trat vermindert werden. Es ist schwierig, ein Schlamm  konzentrat von mehr als etwa<B>15 %</B> festen Bestandteilen  zu erreichen.    In der beschriebenen Vorrichtung sind die     Auslass-          rohre   <B>3</B> und 4 mit dem obersten und respektive mit dem  untersten Teil des     Bzhälters   <B>1</B> verbunden. Der Vorgang  kann sich jedoch auch abspielen mit einer Vorrichtung,  bei welcher das Rohr<B>3</B> lediglich mit dem Behälterober  teil<B>' d '</B> h. in der Gegend des Scheitelpunktes, aber doch  von der Stelle entfernt wo die Zwischenschicht sich  bildet, verbunden ist.

   Das Rohr 2 muss von dieser  Stelle entfernt liegen, um feste Bestandteile in der Flüs  sigkeit zu vermeiden.  



       Ähnlicherweise    kann eine Vorrichtung verwendet  werden, bei welcher das Rohr 4 an einer Stelle des Be  hälterunterteils verbunden ist, aber doch entfernt von  der Zwischenschicht.  



  Eine einfache Form einer Vorrichtung kann aus  einem geschlossenen Behälter mit einem     Schlamm-          einlass    nahe dem Boden auf einer Seite des Behälters,  einem     Schlammkonzentratauslass    an der gegenüber  gesetzten     Behälterbodenseite    und einem     Flüssigkeits-          auslass    am Behälterscheitelpunkt bestehen. Bei einer  solchen Vorrichtung wird jedoch nicht voller Gebrauch  gemacht von der Filtereigenschaft der     Schlammkon-          zentratmasse,    welche sich im Behälter formt zum Zweck  des     Filterns    der ankommenden Flüssigkeit.  



  Der Unterhalt des atmosphärischen Überdruckes  im Behälter<B>1</B> kann unterstützt werden durch Zufüh  rung von Druckluft zum Behälter über dem Niveau des  Flüssigkeitsauslasses. Falls dies angewendet wird, muss  das     Auslassrohr   <B>3</B> mit dem Behälter unter dem Flüssig  keitsniveau verbunden sein.  



  Das beschriebene Verfahren ist ein ununterbro  chener Vorgang, aber die Trennung kann erreicht wer  den durch einen ähnlichen Vorgang bei Durchlass von  kleinen Schlammengen. Der Behälter mag dann schnell  gefüllt werden und Druck kann während etwa zwei  Stunden angewendet werden. Das Schlammkonzentrat      wird darauf vom Behälterboden unter Druck abge  lassen und die Flüssigkeit, die noch etwas feste Teile  enthält, wird hernach dem zugeführten Schlamm durch  das selbe Ventil beigemischt.  



  Wenn eine Vorrichtung nur für Behandlung in  unterbrochener Weise für Abwasserschlamm verwendet  werden soll, so kann sie so abgeändert werden, dass das  Rohr<B>3</B> weggelassen wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCHI Aerobisches Verfahren zur Trennung von Flüssig keit und festen Bestandteilen von Schlamm, dadurch gekennzeichnet, dass man den Schlamm in den Unter teil eines geschlossenen Behälters bei Überdruck und in solcher Menge einführt, dass sich eine Zwischenschicht formt und unterhält zwischen Schlammkonzentrat und Flüssigkeit, wobei eine Filterung der eintretenden Flüs sigkeit durch eine Schlammasse stattfindet, während unter der Zwischenschicht Schlammkonzentrat und über derselben Flüssigkeit abgeht unter Beibehaltung des atmosphärischen Überdruckes innerhalb des Be hälters.

   <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>1.</B> Verfahren nach Patentanspruch<B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass Schlamm kontinuierlich eingeführt wird und Schlammkonzentrat und Flüssigkeit gleich zeitig und ununterbrochen entfernt werden. 2. Verfahren nach Patentanspruch<B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass die Abgangsmenge aus dem Be hälter so bemessen ist, dass der Schlamm mindestens eine Stunde im Behälter zurück behalten wird. <B>3.</B> Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch ge kennzeichnet, dass Druckluft über dem Flüssigkeits- abgangsspiegel in den Behälter eingeführt wird. 4. Verfahren nach Patentanspruch<B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass die Abgangsmengen von Schlamm konzentrat und von Flüssigkeit diejenige des einge führten Schlammes steuern.

   <B>5.</B> Verfahren nach Patentanspruch<B>1,</B> dadurch ge kennzeichnet, dass der Behälter in welchem die Tren nung erfolgt, im wesentlichen zylindrische Form hat mit einem Boden in Konusform, wobei der Schlamm in den Behälter in der Nähe des Konus eingeführt wird und das Schlammkonzentrat nahe dem Konusscheitel- punkt abgelassen wird.

   <B>PATENTANSPRUCH</B> II Vorrichtung zur Trennung von Flüssigkeit und festen Bestandteilen von Schlamm, zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch<B>1,</B> gekennzeich net durch einen Behälter mit Schlammeinlass, einen Schlamm-Konzentrat-Ablass im Unterteil und einen Flüssigkeitsablass im Oberteil, sowie eine Pumpe zum Einführen von Schlamm in den Behälter durch den erwähnten Schlammeinlass unter atmosphäri schem Ueberdruck. <B>UNTERANSPRÜCHE</B> <B>6.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch II, gekenn zeichnet durch Mittel zur Einführung von Druckluft oberhalb des Flüssigkeitsablasspiegels in den Behälter.

   <B>7.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass an die Abgänge für Schlamm konzentrat und für geklärte Flüssigkeit Leitungen an geschlossen sind, welche mit Ventilen versehen sind, um deren Durchfluss zu regulieren. <B>8.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch<B>11,</B> dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter im wesentlichen zyhndrische Form hat mit einem Boden in Form eines Konus, wobei der Schlammeinlass sich nach dem Be hälterunterteil hin öffnet und wobei der Schlamm- konzentratablass in der Nähe des Konusscheitelpunktes liegt.

   <B>9.</B> Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass am Behälter ein Überdruckventil angebracht ist.