NO853409L

NO853409L - SPIN.

Info

Publication number: NO853409L
Application number: NO853409A
Authority: NO
Inventors: Alois Janusch; Walter Lugscheider
Original assignee: Voest Alpine Ag
Priority date: 1984-08-30
Filing date: 1985-08-29
Publication date: 1986-03-03
Also published as: ATA278884A; ES8608935A1; ES546533A0; AT387160B; DK394585D0; DK394585A; FI853321L; EP0173676A1; FI853321A7; FI853321A0

Description

Oppfinnelsen vedrører en sentrifuge for avvanning og tørk-ing av foravvannede slam slik som organiske stoffer, særlig biogene stoffer, slik som eventuelt til ekstraksjon og/ eller hydrolyse av råstoffer, ved en roterbar sentrifugetrommel som er anordnet i et trykksterkt, gasstett, lukkbart hus, til hvilket hus det er tilsluttet minst en inn-førings- og minst to utføringssluser og damptilførings-ledninger . The invention relates to a centrifuge for dewatering and drying pre-dewatered sludge such as organic substances, especially biogenic substances, such as possibly for the extraction and/or hydrolysis of raw materials, by means of a rotatable centrifuge drum which is arranged in a high-pressure, gas-tight, closable housing, to which house at least one inlet and at least two outlet sluices and steam supply lines are connected.

Det er kjent å avvanne organiske og uorganiske stoffer under anvendelse av sentrifugalkraften, hvorved de til dette formål foreslåtte sentrifuger vanligvis arbeider under normalt trykk og ved anvendelse av beskyttelsesgass er anordnet i et gasstett lukket hus. Anordninger av denne art betegnes vanligvis som "dekanterer", hvorved utskilling av faststoffene fra suspensjonen skjer på grunn av for-skjellene i tetthet. Slike dekanterer består av en trommel med et sylindrisk og konisk område, på hvis vegger faststoffet setter seg fast under innflytelse av tyngde-kraften. Faststoffet føres ut av den koniske del ved hjelp av en skrue som har et annet omdreiningstall enn trommelen. Væsken som i hovedsak er fri for faststoff flyter i motsatt retning ut av den sylindriske del over en sperredemning. Stigningen i den koniske trommel og lengden av den sylindriske trommel påvirker klareringen og avvanningen og må tilpasses materielet som skal avvannes. Andre innflytelser er trommeldiameteren, omdreiningstallet til trommelen og skruen så som høyden til sperreskiven. Den med disse anordninger oppnåbare avvanningseffekt ligger f.eks. ved kloakkslam alt etter sammensetning og tildosering av flokuleringsmidler i området 20 til max. 40 % tørrsubstans (TS). It is known to dewater organic and inorganic substances using centrifugal force, whereby the centrifuges proposed for this purpose usually work under normal pressure and when using protective gas are arranged in a gas-tight closed housing. Devices of this kind are usually referred to as "decanters", whereby separation of the solids from the suspension takes place due to the differences in density. Such decanters consist of a drum with a cylindrical and conical area, on the walls of which the solid settles under the influence of gravity. The solid material is led out of the conical part by means of a screw which has a different speed than the drum. The liquid, which is essentially free of solids, flows in the opposite direction out of the cylindrical part over a barrier dam. The pitch of the conical drum and the length of the cylindrical drum affect the clarification and dewatering and must be adapted to the material to be dewatered. Other influences are the drum diameter, the number of revolutions of the drum and the screw as well as the height of the locking disc. The dewatering effect achievable with these devices is, for example, in the case of sewage sludge, depending on the composition and dosage of flocculating agents in the range of 20 to max. 40% dry matter (TS).

I AT-TS 36 3.905 er det allerede beskrevet at det ved kontinuerlig prosessføring kan oppnås vesentlig bedre avvanningseffekter ved sentrifugering under damptrykk. In AT-TS 36 3.905, it has already been described that with continuous processing significantly better dewatering effects can be achieved by centrifugation under steam pressure.

Den foreliggende oppfinnelse har til hensikt å frembringe en anordning av den innledningsvis nevnte art, ved hvilken det kan arbeides under anvendelse av damptrykk og slam kan avvannes og samtidig tørkes eller så kan råstoffer hydro-liseres, forberedes for en enzymatisk hydrolyse, henholdsvis oppløses, henholdsvis ekstraheres. The present invention aims to produce a device of the kind mentioned at the outset, in which work can be done using steam pressure and sludge can be dewatered and simultaneously dried or raw materials can be hydrolysed, prepared for enzymatic hydrolysis, respectively dissolved, respectively be extracted.

Til løsning av denne oppgave er sentrifugen i henhold til oppfinnelsen dannet slik at sentrifugetrommelens kappe minst delvis er dannet som en spaltsil, at en tilførings-skrue er roterbar anordnet koaksialt til sentrifugetrommelen i det indre av denne, og at omdreiningstallet til sentrifugetrommelen kan innstilles forskjellig fra omdreiningstallet til tilføringsskruen. Ved å danne sen-trif ugetrommelen minst delvis som en spaltsil oppstår mu-ligheten å avføre store væskemengder raskt, og ved at del-omårder av sentrifugetrommelen er dannet med fulle vegger, kan det oppnås en rask oppvarming og forberedelse av materialet for en rask avvanning. De henholdsvise dveletider i de fullveggede henholdvis som spaltsilutformede delområder av sentrifugetrommelen, kan varieres innen vide grenser gjennom valg av tilførselsskruens omdreiningstall, og det lar seg med en slik utforming spesielt oppnå at det i et første delområde av sentrifugetrommelen i hvilket sentrifugetrommelens kappe eks-empelvis er utformet med hel vegg, det skjer en oppvarming og omfordeling av materialet, før materialet fø-res inn i det område av sentrifugetrommelen som er utformet som en spaltsil. Innstillbarheten for dveletiden ved oppvarmning og adskillelse av vannet muliggjør herved en målrettet styring av fremgangsmåten, med hvilken og-så en ekstraksjon henholdsvis hydrolyse av råstoffer kan gjennomføres. Som sentrifugeomdreiningstall kommer herved omdreiningshastigheter på fra 200 til 5000 min<-->'- To solve this task, the centrifuge according to the invention is designed so that the centrifuge drum's jacket is at least partially formed as a slotted sieve, that a feed screw is rotatably arranged coaxially to the centrifuge drum in the interior of this, and that the speed of rotation of the centrifuge drum can be set differently from the speed of the feed screw. By forming the sen-trif week drum at least partially as a slot strainer, the possibility arises to discharge large quantities of liquid quickly, and by the fact that parts of the centrifuge drum are formed with full walls, a rapid heating and preparation of the material for rapid dewatering can be achieved . The respective residence times in the full-walled or slot-shaped sub-areas of the centrifuge drum can be varied within wide limits by choosing the number of revolutions of the feed screw, and it is possible with such a design in particular to achieve that in a first sub-area of the centrifuge drum in which the centrifuge drum's casing is, for example designed with an entire wall, a heating and redistribution of the material takes place before the material is fed into the area of the centrifuge drum which is designed as a slot sieve. The adjustability of the dwell time when heating and separating the water thereby enables a targeted control of the process, with which an extraction or hydrolysis of raw materials can also be carried out. As a centrifuge speed, this means rotation speeds of from 200 to 5000 min<-->'-

på tale og drivkraften for tilførselsskruen er fortrinnsvis utformet slik at tilførselsskruen drives med 0,1 on speech and the driving force for the feed screw is preferably designed so that the feed screw is driven by 0.1

til 5%, fortrinnsvis 0,5 til 2% over eller under sentri- to 5%, preferably 0.5 to 2% above or below centri-

fugetrommelomdreiningstallet.the grouting drum speed.

En spesielt enkel og driftssikker konstruksjon oppstår når tilførselsskruen når anordnet koaksialt på en hulaksel med sentrifugetrommelen, og hulakselen oppviser radiale gjennombrytninger og er forbundet med en trans-portanordning for slamutførsel. På denne måte kan ma-terialtilførselen skje umiddelbart til det indre av sen-trif ugetrommelen, og når det første delområde i sentrifugetrommelen er utformet med fulle vegger, lar vannet som kondenseres på det relativt kjølige materiale, når det arbeides i en dampatmosfære, raskt avledes til ut-føringsstedets tilstøtende frontarealer av sentrifugetrommelen. For dette formål er sentrifugetrommelen for-trinnvis utformet med fulle vegger i et første område tilstøtende til slamtilførselen, hvorved det på de til-støtende frontflater til innførselsendene av sentrifugetrommelen er anordnet gjennombrytninger og sperreskiver, spesielt regulerbare sperreskiver. Slik kan en stor mengde haftende vann og kondensert vann allerede avledes ved tilførselsenden av sentrifugetrommelen føres ut over de områder som er utformet som spaltsiler. Ved tilfør-ing av materialet som skal avvannes, henholdsvis behandles termisk over hulakselen i det indre av sentrifuge tromme len , kan det også sikres at tilførselen skjer i midten av det fullveggede område av sentrifugetrommelen, hvorved avledning av kondensert vann til tilførsels-omårdets tilstøtende frontareal lettes, da de tilsvarende utførselsåpninger ikke så lett forstoppes av på-ført materiale. Det påførte materiale komprimeres allerede i det fullveggede område på grunn av det høye omdreiningstall, og det oppstår derved en i det vesentlige til trommelkappen konsentrisk forløpende indre hyl-sterflate, som en grenseflate mellom faststoffene og det derover liggende kondenserte vann, hvilket kan trekkes av over frontarealene til sentrifugetrommelen i en tilsvarende radial avstand fra kappeflaten. A particularly simple and reliable construction occurs when the supply screw reaches arranged coaxially on a hollow shaft with the centrifuge drum, and the hollow shaft exhibits radial breakthroughs and is connected to a transport device for sludge discharge. In this way, the material supply can take place immediately to the interior of the sen-trif week drum, and when the first partial area of the centrifuge drum is designed with full walls, allows the water that condenses on the relatively cool material, when working in a steam atmosphere, to be quickly diverted to the discharge site's adjacent front areas of the centrifuge drum. For this purpose, the centrifuge drum is preferably designed with solid walls in a first area adjacent to the sludge supply, whereby breakthroughs and locking discs, especially adjustable locking discs, are arranged on the adjacent front surfaces of the inlet ends of the centrifuge drum. In this way, a large amount of adhering water and condensed water can already be diverted at the supply end of the centrifuge drum and carried out over the areas designed as slotted strainers. When supplying the material to be dewatered or thermally treated over the hollow shaft in the interior of the centrifuge drum, it can also be ensured that the supply takes place in the middle of the full-walled area of the centrifuge drum, thereby diverting condensed water to the adjacent front area of the supply area is facilitated, as the corresponding outlet openings are not so easily clogged by applied material. The applied material is already compressed in the full-walled area due to the high rotation rate, and an inner casing surface that runs essentially concentrically to the drum shell is thereby created, as an interface between the solids and the overlying condensed water, which can be drawn off over the front areas of the centrifuge drum at a corresponding radial distance from the casing surface.

Utformingen er herved fortrinnsvis gjennomført slik at sentrifugetrommelens aksel i det vesentlige er anordnet horisontalt, og at damptilførselsdysene er anordnet parallellt langsetter sentrifugetrommelkappens lengderetning over sentrifugetrommelen. En slik utforming har den fordel at dveletiden i de ulike delområder av sentrifugetrommelen kan innstilles nøyaktig ved valg av en egnet relativ hastighet for befordringsskruen relativt til sentrifugetrommelen, hvorved befordringsskruen stadig skreller og snur materialet langs den indre vegg av sen-trif ugetrommelen , hvorved avvanningseffekten forhøyes. For dette formål er sentrifugetrommelen fortrinnsvis utformet sylindrisk. Befordringsskruen er på sine sylindriske hylseflater utformet med skjæreflater, særlig hardmetallskjæreflater. Skjæreflåtene til befordringsskruen bearbeider slamkaken etter arten til et spondan-nende verktøy og de derved frembragte spon avgir nytt vann ved oppbrekking av tilstøtende grenseoverflater. For å spalte av så korte spon som mulig med befordringsskruen er utformingen fortrinnsvis gjennomført slik at hardme-tall skjæreanordningen sett i akseretningen er utformet sagtakket og/eller i retning av periferien til befordringsskruen er utformet avsatt (abgesetzt) henholdsvis som tannhjul. The design is preferably carried out so that the shaft of the centrifuge drum is essentially arranged horizontally, and that the steam supply nozzles are arranged parallel to the longitudinal direction of the centrifuge drum casing above the centrifuge drum. Such a design has the advantage that the residence time in the various sub-areas of the centrifuge drum can be set precisely by choosing a suitable relative speed for the conveying screw relative to the centrifuge drum, whereby the conveying screw constantly peels and turns the material along the inner wall of the sen-trif week drum, whereby the dewatering effect is increased . For this purpose, the centrifuge drum is preferably designed cylindrically. The conveying screw is designed on its cylindrical sleeve surfaces with cutting surfaces, in particular hard metal cutting surfaces. The cutting flutes of the conveying screw process the sludge cake according to the nature of a chip-forming tool and the resulting chips give off new water by breaking up adjacent boundary surfaces. In order to split off as short chips as possible with the conveying screw, the design is preferably carried out so that the hard metal cutting device seen in the axial direction is designed sawtooth and/or in the direction of the periphery of the conveying screw is designed set aside (abgesetzt) respectively as a gear.

For å oppnå en raskere bortføring av det sentrifugerte materialet, forløper på en særlig enkel måte veggen i det trykkfaste hus hellende mot sentrifugetrommelens akse, i det minste på den side som ligger overfor damp-tilf ørselsledningene , hvorved utførselsslusene for sentratet er anordnet på eller nær husets dypeste sted. In order to achieve a faster removal of the centrifuged material, in a particularly simple way, the wall of the pressure-resistant housing slopes towards the axis of the centrifuge drum, at least on the side opposite the steam supply lines, whereby the outlet locks for the centrifuge are arranged on or close to the deepest place in the house.

For å forhindre tilklebing henholdsvis forstopping av spaltsilene ved en transport av materialet i akseretning i sentrifugetrommelen, er utformingen på en spesi-ell foretrukket måte gjennomført slik at det område av sentrifugetrommelen som er utformet som spaltsil, opp viser akseparallelle silstaver og akseparallelle spalter. In order to prevent sticking or clogging of the slotted sieves when the material is transported axially in the centrifuge drum, the design is carried out in a particularly preferred way so that the area of the centrifuge drum which is designed as a slotted sieve shows axis-parallel sieve rods and axis-parallel slits.

For å oppnå en spesielt god sileffekt utføres utformingen med fordel slik ved samtidig lave installeringsmål at stigningen av befordringsskruen i aksial retning i sentrifugetrommelens indre er forskjellig fra tilføringsenden til avkastningsenden for det tørkede materialet, og fortrinnsvis avtar fra tilføringsenden til avkastningsenden. Ved en slik utforming skjer fortrinnsvis bevegelsen av materialet i begynnelsen, dvs. i den på fordelaktig måte ved fulle vegger utformede del av sentrifugetrommelen raskere enn i den derpå følgende spaltsildel, som er utformet med silstaver som er parallelle til aksen, når stigningen til befordringsskruen avtar i spaltsilområdet. In order to achieve a particularly good sieving effect, the design is advantageously carried out in such a way that the pitch of the conveying screw in the axial direction in the interior of the centrifuge drum is different from the supply end to the return end for the dried material, and preferably decreases from the supply end to the return end. With such a design, the movement of the material takes place at the beginning, i.e. in the part of the centrifuge drum that is advantageously designed with full walls, faster than in the subsequent slot screen part, which is designed with screen bars that are parallel to the axis, when the pitch of the conveying screw decreases in the slot sieve area.

Driften av befordringsskruen kunne prinsipielt avledes i et forutbestemt forhold fra omdreiningshastigheten til sen-trif ugetrommelen. En foretrukket utforming utviser dog både befordringsskruen og sentrifugetrommelen, henholdsvis hver sin separate, regulerbare drift, slik at enhver relativ hastighet og slik at både en relativt raskere som også en relativt langsommere omdreiningshastighet av befordringsskruen relativt til sentrifugetrommelen kan oppnås. The operation of the conveying screw could in principle be derived in a predetermined ratio from the rotational speed of the sen-trif week drum. A preferred design, however, exhibits both the conveying screw and the centrifuge drum, each with their own separate, adjustable operation, so that any relative speed and so that both a relatively faster and also a relatively slower rotational speed of the conveying screw relative to the centrifuge drum can be achieved.

På en konstruktivt spesielt enkel måte er befordringsanordningen for slamtilførselen utformet som en høytrykks-slampumpe eller som en befordringsskrue som føres i det indre av den hule aksel. Spesielt utformingen av befordringsanordningen som en befordringsskrue i det indre av den hule akselen muliggjør på en enkel måte tilføring av innen vide grenser innstillbare omsetningsmengder ved ma-terial ti Ifør se len . In a structurally particularly simple way, the conveying device for the sludge supply is designed as a high-pressure sludge pump or as a conveying screw which is guided in the interior of the hollow shaft. In particular, the design of the conveying device, which is a conveying screw in the interior of the hollow shaft, enables in a simple way the supply of turnover quantities adjustable within wide limits by material ti Ifør se len .

For å kunne oppnå en avskrelling av kaken fra den indre vegg av sentrifugetrommelen, er fortrinnsvis den indre diameter av sentrifugetrommelen 2-20 mm større enn diameteren til hyllekurven for befordringsskruen. In order to be able to achieve a peeling of the cake from the inner wall of the centrifuge drum, the inner diameter of the centrifuge drum is preferably 2-20 mm larger than the diameter of the shelf basket for the conveying screw.

Spesielt på grunn av den ulike stigning av befordrings-skruegangene over den aksiale lengde av sentrifugetrommelen er det mulig for å forkorte den aksiale lengde av sentrifugen, og begrense området av sentrifugetrommelen som har fulle vegger til et delområde, særlig mindre enn halvparten, fortrinnsvis ca. 1/3 av den aksiale lengde av sentrifugetrommelen. In particular, due to the different pitch of the conveying screw passages over the axial length of the centrifuge drum, it is possible to shorten the axial length of the centrifuge, and limit the area of the centrifuge drum that has full walls to a partial area, especially less than half, preferably approx. 1/3 of the axial length of the centrifuge drum.

Oppfinnelsen skal i det følgende belyses nærmere ved hjelp av et utføringseksempel som er vist på tegningen. In the following, the invention will be explained in more detail with the help of an embodiment shown in the drawing.

På tegningen fremstilles et trykkfast hus 1 i hvilken en sylindrisk sentrifugetrommel 2 er lagret roterbart. For transporten av faststoffene er det anordnet en befordringsskrue 3, hvilken befordringsskrue 3 bæres av en hulaksel 4, på hvilken også sentrifugetrommelen 2 er anordnet. Sentrifugetrommelen 2 liksom hulakselen 4 er i bestittel-se av en separat ikke vist driftsanordning. Inne i det indre av hulakselen 4 rager en befordringsskrue 5 over hvilken det materialet som skal avvannes henholdsvis behandles, innføres. Hulakselen 4 utviser radiale gjennom-brytinger 6, og ved hvilke materialet innføres i det indre av sentrifugetrommelen 2. På den til tilførselsend-en tilstøtende frontflate 7 av sentrifugetrommelen 2 er det anordnet i aksial retning visende gjennombrytninger 8. Videre er det anordnet regulerbare sperreskiver 9, over hvilke gjennomstrømningstverrsnittet av denne åp-ning 8 kan innstilles. In the drawing, a pressure-resistant housing 1 is produced in which a cylindrical centrifuge drum 2 is rotatably stored. For the transport of the solids, a conveying screw 3 is arranged, which conveying screw 3 is carried by a hollow shaft 4, on which the centrifuge drum 2 is also arranged. The centrifuge drum 2, like the hollow shaft 4, is equipped with a separate operating device, not shown. Inside the interior of the hollow shaft 4, a conveying screw 5 protrudes over which the material to be dewatered or treated is introduced. The hollow shaft 4 has radial openings 6, through which the material is introduced into the interior of the centrifuge drum 2. On the front surface 7 of the centrifuge drum 2 adjacent to the supply end, there are openings 8 pointing in the axial direction. Furthermore, adjustable locking discs 9 are arranged. , above which the flow cross-section of this opening 8 can be set.

Befordringsskruen 3 utviser i sin periferi hardmetallegger eller keramiske skjæreplater 10, hvis omfang duk-ker inn i den seg dannende slamkake 11. Eggene kan herved som fremstilt i periferiretning være utformet av brudd, for å muliggjøre avtrekking av kortere spon fra kaken 11. The conveying screw 3 exhibits in its periphery hard metal layers or ceramic cutting plates 10, the extent of which appears in the forming sludge cake 11. The eggs can thereby, as produced in the peripheral direction, be formed by fractures, to enable the removal of shorter shavings from the cake 11.

Sentrifugetrommelen 2 utviser et første delområde 12 med fulle vegger som strekker seg over en aksial lengde a av sentrifugetrommelen. Til dette området a er tilsluttet et i det vesentlige dobbelt så langt delområde b, 1 hvilket kappen er utformet som spaltsil med silstaver som forløper i retning av aksen 13. Overfor dette som spaltsilutformede delområde 14 av sentrifugetrommelen 2 er det i det indre av huset 1 anordnet damptilførsels-dyser 15, hvilke er forbundet over en ledning 16 med en damputvikler. De enkelte dyser 15 er styrt slik at i en dyse tilføres den fulle dampmengde, hvorigjennom en avløsning av slamkaken 11 på innersiden av sentrifugetrommelen bevirkes. Fra en beholder 17 kan det avhen-tes kjemikalier og innføres med dampen. Befordringsskruen 5 for tilførselen av materialet som skal behandles, har en separat drivanordning i en til-førselsdel 18 og fremstiller samtidig en trykksluse for innførselen. For utførselen av det awannede henholdsvis behandlede faststoff nær den bakre ende av sentrifugetrommelen er det anordnet en trykksluse 19. På det laveste sted av huset er det anordnet ytterligere en ut-førselssluse 20. For å oppnå den ønskede oppdemning av væsken ved innføringsenden, utviser sentrifugetrommelen 2 en kant 21 som utgående fra sentrifugetrommelens kappe rager innover, hvilken kant muliggjør en bestemt minste-skiktstyrke ved innføringsenden. Ved utføringsenden utviser frontsiden 2 2 umiddelbart på den indre vegg 2 3 av sentrifugetrommelen 2 tilstøtende aksiale gjennombrytninger 24, hvilke sikrer avskjæring og utføring av det tørkede faststoffet til nærheten av frontenden på utfør-selssiden. Stigningen av gjengene til tilføringsskruen 3 er herved i området 12 over hvilket sentrifugetrommelen 2 er utformet med fulle vegger, betegnet med < og større enn stigningen i området 14 av sentrifugetrommelen 2, The centrifuge drum 2 exhibits a first partial area 12 with solid walls which extends over an axial length a of the centrifuge drum. To this area a is connected an essentially twice as long sub-area b, 1 of which the jacket is designed as a slit sieve with sieve rods extending in the direction of the axis 13. Opposite this as a slit-shaped sub-area 14 of the centrifuge drum 2, in the interior of the housing 1 arranged steam supply nozzles 15, which are connected via a line 16 with a steam developer. The individual nozzles 15 are controlled so that in one nozzle the full amount of steam is supplied, through which a detachment of the sludge cake 11 on the inside of the centrifuge drum is effected. Chemicals can be collected from a container 17 and introduced with the steam. The conveying screw 5 for the supply of the material to be processed has a separate drive device in a supply part 18 and at the same time produces a pressure lock for the introduction. For the discharge of the unwatered or treated solid near the rear end of the centrifuge drum, a pressure sluice 19 is arranged. At the lowest point of the housing, a further discharge sluice 20 is arranged. To achieve the desired damming of the liquid at the introduction end, the centrifuge drum exhibits 2, an edge 21 which, starting from the centrifuge drum's casing, projects inwards, which edge enables a certain minimum layer strength at the insertion end. At the discharge end, the front side 2 2 immediately on the inner wall 2 3 of the centrifuge drum 2 exhibits adjacent axial breakthroughs 24, which ensure cut-off and discharge of the dried solid to the vicinity of the front end on the discharge side. The pitch of the threads of the feed screw 3 is hereby in the area 12 above which the centrifuge drum 2 is designed with full walls, denoted by < and greater than the pitch in the area 14 of the centrifuge drum 2,

i hvilket sentrifugetrommelen er utformet som spaltsil. I dette området er stigningen til gjengene til befordringsskruen 3 betegnet med 3- in which the centrifuge drum is designed as a slot sieve. In this area, the pitch of the threads of the conveying screw 3 is denoted by 3-

Til denne sentrifuge tilføres forawannet kloakkslam med et tørrsubstansinnhold på fra ca. 20 til 30%. Ved drift velges damptrykk mellom 1 og 40 bar, hvorved det ved anvendelse av mettet damp med fordel kan arbeides i trykk-området fra 3 til 20 bar. Avvanningseffekten er herved avhengig av anvendt trykk av mettet damp og omdreiningstallet til sentrifugen. Ved innsetning av forawannet kloakkslam ble følgende verdier målt. This centrifuge is supplied with pre-dilute sewage sludge with a dry substance content of from approx. 20 to 30%. During operation, a steam pressure between 1 and 40 bar is selected, whereby when using saturated steam it is advantageous to work in the pressure range from 3 to 20 bar. The dewatering effect is thus dependent on the applied pressure of saturated steam and the speed of rotation of the centrifuge. When using pre-wetted sewage sludge, the following values were measured.

Ved et konstanttrykk på 10 bar ble følgende verdier målt i avhengighet av omdreiningstallet til sentrifugen. At a constant pressure of 10 bar, the following values were measured depending on the speed of the centrifuge.

Andre faktorer som har en bemerkbar effekt på avvanningseffekten er de kjemiske forandringer i organiske substan-ser i slammet som opptrer ovenfor 100°C som fører til frisetting av det bundede vann, senkning av viskositeten av vannet så som en fortykkelse av slammet, som medfører en utpressing av vannet fra slamkaken som blir tilbake. Høyden av det innførte foravvannede slamskikt er før for-søks begynnelse f.eks. 80 mm, og etter behandlingen 8 - 12 mm. Other factors that have a noticeable effect on the dewatering effect are the chemical changes in organic substances in the sludge that occur above 100°C which lead to the release of the bound water, a lowering of the viscosity of the water as well as a thickening of the sludge, which causes a squeezing out the water from the sludge cake that remains. The height of the introduced pre-dewatered sludge layer is before the start of the test, e.g. 80 mm, and after treatment 8 - 12 mm.

Fortykkelsen av slammet i løpet av transporten, i løpet av sentrifugeringen, varmeovergangen, avføringen av kondensatet og det frisatte vannet betinger et nytt sentri-fugekonsept. The thickening of the sludge during the transport, during the centrifugation, the heat transfer, the discharge of the condensate and the released water requires a new centrifuge concept.

Den relativt raskt avførte vannmengde over gjennombryt-ningene 8 i frontflaten på innføringssiden av sentrifugetrommelen 2 gjør det mulig å avføre kondensatet tilstrekkelig raskt slik at den ytterligere oppvarming av dette ballastvann som er forbundet med varmetapet kan unngås. The relatively quickly removed amount of water over the openings 8 in the front surface on the inlet side of the centrifuge drum 2 makes it possible to remove the condensate sufficiently quickly so that the further heating of this ballast water which is associated with the heat loss can be avoided.

I det område av sentrifugetrommelen som er utformet som spaltsil kommer det til en sterk fortykning av materialet, hvorved høyden av slamkaken avtar med ca. 10% av begynnel-seshøyden. Befordringsskruen 3 må derved overvinne høye skjærkrefter i dette området. For å senke kraftforbruket og å oppnå et så finkornet materiale som mulig, er det anordnet hardmetallegger 10, og det velges en lavere stigning (3 i skruegangene. Mellom den ytterste skruepe-riferi og trommelen forblir det fortrinnsvis et ca. 3 mm bredt materialskikt, som på den ene siden beskytter spalt-silen og på den andre siden fungerer som filterskikt og filtrerer det sentrat som skal sentrifugeres. På denne måte minimeres faststoffandelen som går inn i sentratet. For å forhindre en for sterk fortykning av filterskiktet, skjer tilføringen av damp over dyser som alternativt enkeltvis får tilført den fulle dampmengde. Dysestrålen muliggjør her ved forutbestemt samlet dampmengde den løp-ende avløsning av materialene som ligger på innsiden av sentrifugetrommelen. For å oppnå en tilstrekkelig damp-hastighet,. er trykkforskjellen mellom det indre i sentrifugen og tilførselen 2-4 bar. In the area of the centrifuge drum which is designed as a slot sieve, the material thickens strongly, whereby the height of the sludge cake decreases by approx. 10% of the starting height. The conveying screw 3 must thereby overcome high shear forces in this area. In order to lower the power consumption and to achieve as fine-grained material as possible, a hard metal layer 10 is arranged, and a lower pitch (3) is chosen in the screw passages. Between the outermost screw periphery and the drum, there preferably remains a layer of material approx. 3 mm wide, which on the one hand protects the slit screen and on the other hand acts as a filter layer and filters the centrate to be centrifuged. In this way, the proportion of solids entering the centrate is minimized. To prevent too much thickening of the filter layer, the supply of steam takes place over nozzles which alternatively receive the full amount of steam supplied individually. The nozzle jet enables here, with a predetermined total amount of steam, the running detachment of the materials that lie on the inside of the centrifuge drum. In order to achieve a sufficient steam velocity, the pressure difference between the interior of the centrifuge and supply 2-4 bar.

Den største stigningsvinkel o^, i første delområde av faststoff transporten gjennom befordringsskruen 3 medfører en god fordeling og løsning for den raske vannavførsel. I dette delområde kan det regnes med skiktbredder på 80 mm, hvorigjennom det i sin tilsvarende dimensjonering av ringkanten 21. I løpet av behandlingen synker bredden av skiktet til ca. 10 mm, hvorved ved begynnende fuktighet å ca. 70% det kan oppnås restfuktighet på ca. 30%. The largest pitch angle o^, in the first part of the solids transport through the conveying screw 3 results in a good distribution and solution for the rapid water removal. In this sub-area, layer widths of 80 mm can be calculated, whereby in its corresponding dimensioning of the ring edge 21. During the treatment, the width of the layer drops to approx. 10 mm, whereby at the beginning of moisture to approx. 70%, a residual moisture of approx. 30%.

Med en slik anordning kan det vidtgående eller helt gis avkall på flokuleringshjelpemidlet, hvorved en relativ With such a device, the flocculation aid can largely or completely be dispensed with, whereby a relative

lav energiforbruk er nødvendig for avvanningen. Energi-forbruket forble statid vesentlig under den teoretiske verdi for fordampelsen av vanninnholdet. Som foravvann-ing for tilførsel av materiale ved 20 til 30 vekt/% tørr-substahs har en sildukpresse vist seg å være egnet. low energy consumption is required for the dewatering. The energy consumption remained at all times significantly below the theoretical value for the evaporation of the water content. As pre-dewatering for the supply of material at 20 to 30 wt/% dry substances, a screen press has proven to be suitable.

Med anordningen i henhold til oppfinnelsen lar det seg oppnå avvanning. dvs. fjerning av vann fra stoffer i flytende form slik som også tørking, dvs. fjerning av vann i damp-form. Videre lar det seg ved innsetning av biogene stoffer som høy, strå, papir eller lignende ved samtidig tørk-ing av faststoffet oppnå en hydrolyse, dvs. på den måten å foreta en kjemisk reaksjon, ved hvilken forbindelsen spaltes ved innvirkning av vann, og derved blir løselige eller bedre nedbrytbare. Tilslutt lar det seg også foreta, en ekstraksjon ved samtidig tørking, f.eks. ved innsetning av roerester, skorper, knuste sukkerrør e.l. eller uorganiske stoffer som f.eks. oljefjerning fra flotasjons-konsentrater, ved hvilke spesielle bestanddeler løses ut eller løses av fra faststoffene ved hjelp av vann henholdsvis vanndamp som løsningsmiddel. Ved en slik ekstraksjon skjer det vanligvis ingen kjemisk reaksjon. With the device according to the invention, dewatering can be achieved. i.e. removal of water from substances in liquid form as well as drying, i.e. removal of water in vapor form. Furthermore, by inserting biogenic substances such as hay, straw, paper or the like by simultaneously drying the solid, it is possible to achieve a hydrolysis, i.e. in the way of carrying out a chemical reaction, whereby the compound is split by the impact of water, and thereby become soluble or better degradable. Finally, it is also possible to carry out an extraction by simultaneous drying, e.g. when inserting beet residues, crusts, crushed sugar cane etc. or inorganic substances such as e.g. oil removal from flotation concentrates, whereby special components are dissolved or dissolved from the solids using water or steam as solvent. With such an extraction, no chemical reaction usually takes place.

For anvendelsen av sentrifugen for hydrolyse- eller ek-straksjonsformål kan det tilføres vann og/eller de tilsvarende kjemikalier fra beholderen 12 til dampen som kommer fra damputvikleren. For å oppnå en bedre utnyttel-se av kjemikaliene, kan disse innsprøytes perkolerende i den damp som innbringes til den nødvendige metning er oppnådd over samlebeholderen 25 og ledningen 26. Først deretter skjer utsprøytingen. I løpet av perkc^lerings-tiden innsprøytes ikke fra beholderen 17. For the use of the centrifuge for hydrolysis or extraction purposes, water and/or the corresponding chemicals can be added from the container 12 to the steam coming from the steam developer. In order to achieve a better utilization of the chemicals, these can be injected percolatingly into the steam that is brought in until the necessary saturation has been achieved above the collection container 25 and the line 26. Only then does the spraying take place. During the percolation time, no injection is made from the container 17.

En annen utførelse i henhold til oppfinnelsen for tilfør-ing av stoffer som er nødvendig for hydrolyse eller ekstraksjon består i at materialet forberedes for behandlingen i kondisjoneringsbeholder 27 uten trykk eller under damptrykk. Oppstår ved behandlingen i sentrifugen forstyrrende gasser som CO2som avsettes i den nedre del av sentrifugen, kan disse fjernes over gassslusen 28. Another embodiment according to the invention for supplying substances which are necessary for hydrolysis or extraction consists in the material being prepared for the treatment in the conditioning container 27 without pressure or under steam pressure. If disturbing gases such as CO2, which are deposited in the lower part of the centrifuge, arise during the processing in the centrifuge, these can be removed via the gas lock 28.

Driften for befordringsskruen er utformet som en regulerbar driftsanordning 29. Likeså er også driftsanordningen 30 for sentrifugen regulerbar. Damputvikleren er beteg- The operation for the conveying screw is designed as an adjustable operating device 29. Likewise, the operating device 30 for the centrifuge is also adjustable. The steam developer is designated

net med 31.network with 31.

I det tilfelle at stoffer som har en tendens til å bli hengende setter seg fast på trykkhuset, kan disse avspyles ved hjelp av friskt varmt kondensat eller sentrat tatt ut før trykkslusen 20 over en rørledning 33 ved hjelp av en pumpe 34. In the event that substances that have a tendency to become suspended get stuck on the pressure housing, these can be flushed out with the help of freshly warm condensate or concentrate taken out before the pressure lock 20 via a pipeline 33 with the help of a pump 34.

I det følgende er oppført anvendingseksempler for ekstraksjon av ekstraherbare stoffer fra stykkformig materiale og for hydrolyse. In the following, application examples are listed for the extraction of extractable substances from lumpy material and for hydrolysis.

Eksempler for ekstraksjon av ekstraherbare stoffer fra stykkformige naturprodukter: 1. Ekstraksjon av montanvoks fra bitumenrik brunkull med benzol som ekstraksjonsmiddel: Montanvoks er et verdifullt produkt for fremstilling av lær-, gulv-, møbel- og lakkpleiemidler. 2. Ekstraksjon av fett (oljer) fra vegetabilske og animaliske produkter. Examples for the extraction of extractable substances from lumpy natural products: 1. Extraction of montan wax from bitumen-rich lignite with benzol as extraction agent: Montan wax is a valuable product for the production of leather, floor, furniture and paint care products. 2. Extraction of fats (oils) from vegetable and animal products.

2.1 Vegetabilske produkter:2.1 Vegetable products:

Ekstraksjonen følger i tilslutning til kaldpressing ved hjelp av hexan som ekstraksjonsmiddel. The extraction follows cold pressing using hexane as extraction agent.

BomullfrøoljeCottonseed oil

Palmeolje (palmefett, palraesmør)Palm oil (palm fat, palm oil)

SoiaoljeSoybean oil

Solsikkeolje Sunflower oil

2.2 Animaliske produkter:2.2 Animal products:

Ved disse skjer ekstraksjonen fortrinnsvis med metningsdamp, da de ekstraherte stoffer anvendes for tek-niske formål. With these, the extraction preferably takes place with saturated steam, as the extracted substances are used for technical purposes.

Ekstraksjon av fett fra rørben for såpeproduksjon. Ekstraksjon av hvalolje fra spekk og brusk fra hval. 3. Ekstraksjon av teknologisk verdifulle planteinn-holdsstoffer. Extraction of fat from pipe bones for soap production. Extraction of whale oil from blubber and cartilage from whales. 3. Extraction of technologically valuable plant contents.

3.1 Garvestoffer:3.1 Tanning agents:

Ekstraksjonen skjer med våtdamp (vanndamp + kondensert vann, delvis i forbindelse med fortynnede syrer). Til ekstraksjon tas: The extraction takes place with wet steam (water vapor + condensed water, partly in connection with diluted acids). For extraction take:

Bark, trevirke, gallepler.Bark, wood, gall apples.

3.2 Sukker:3.2 Sugar:

Ekstraksjonen følger kun med vann.The extraction comes with water only.

Til ekstraksjon tas:For extraction take:

Sukkerrør, roebiter.Sugar cane, beet pieces.

3.3 Eteriske oljer, harpikser:3.3 Essential oils, resins:

Disse stoffer er vanndampflyktige og kan derved ek-staheres med metningsdamp. These substances are water vapor volatile and can thereby be extracted with saturated steam.

Ekstraksjonsproduktene er:The extraction products are:

Amerikansk treterpentinolje, rotharpiks, pineolje. Naturkamfer. American wood turpentine oil, root resin, pine oil. Natural camphor.

3.4 Ekstraksjon av lignin for utvinning av cellulose fra et års planteavfall. 3.4 Extraction of lignin for the extraction of cellulose from one year's plant waste.

Til ekstraksjon tas:For extraction take:

kornstrå, maisstrå, knuste sukkerrør.corn straw, corn straw, crushed sugar cane.

Som ekstraksjonsmiddel anvender man 10 - 15% NaOH som ledes perkolerende over det materiale som skal behandles. As an extraction agent, 10 - 15% NaOH is used, which is percolated over the material to be treated.

Eksempler for hydrolyse av hydrolyserbare stoffer i naturprodukter. Examples for hydrolysis of hydrolyzable substances in natural products.

Hydrolysen etterfølges bestandig av ekstraksjon av de dan-nede hydrolyseprodukter. Som hydrolyseringsmiddel anvendes metningsdamp henholdsvis våtdamp. The hydrolysis is always followed by extraction of the formed hydrolysis products. Saturated steam or wet steam is used as the hydrolysing agent.

1. Hydrolyse av vegetabilske materialer.1. Hydrolysis of vegetable materials.

1.1 Trehydrolyse med fortynnet (0,2 - 0,4% H2S04) etter "Scholler-Tornesch"-fremgangsmåten. Det dannes hy-drolytisk mono- og disakarider som etter ekstraksjon med metningsdamp kan gjæres. 1.1 Wood hydrolysis with diluted (0.2 - 0.4% H2S04) according to the "Scholler-Tornesch" method. Hydrolytically, mono- and disaccharides are formed which can be fermented after extraction with saturated steam.

1.2 Hydrolyse av fortrinnsvis hemicellulose (Pentosan) 1.2 Hydrolysis of preferably hemicellulose (Pentosan)

inneholdende materialer med fortynnet H2SO4for å utvinne furfural. containing materials with dilute H2SO4 to extract furfural.

Som materialer kommer i første rekke rester fra mais-bearbeiding på tale. As materials, mainly residues from maize processing come into question.

2. Animalske materialer.2. Animal materials.

Hydrolyse av kollagenholdig eggehvitestoffer med metningsdamp henholdsvis med H2S04~innholdig våtdamp. Disse hydrolyseringsmidler ledes perkolerende over Hydrolysis of collagen-containing egg whites with saturated steam or with wet steam containing H2S04~. These hydrolysing agents are percolated over

.det materiale som skal behandles..the material to be processed.

2.1 Slaktehusavfall som hud, brusk, ben, sener e.l. 2.1 Slaughterhouse waste such as skin, cartilage, bones, tendons etc.

Ved hydrolyse oppstår gelatinoppløsning som etter en tilsvarende rengjøring bearbeides til spisegelantin. During hydrolysis, a gelatin solution is produced which, after a corresponding cleaning, is processed into edible gelatin.

Claims

1. Centrifuge for dewatering and drying of pre-watered sludge as well as organic substances, especially biogenic substances and possibly for the extraction and/or hydrolysis of raw materials with a rotatably arranged centrifuge drum in a pressure-proof gas-tight closable housing, whereby at least one inlet is connected to the housing , at least two discharge sluices and steam supply lines, characterized in that the casing of the centrifuge drum (2) is at least partially designed as a slotted strainer, that a supply screw (3) is arranged rotatably in the interior of the centrifuge drum (2) coaxially to the centrifuge drum (2) and that the speed of the centrifuge drum (2) can be set differently from the speed of the feed screw (3)

2. Centrifuge according to claim 1, characterized in that the introduction screw (3) is arranged coaxially with the centrifuge drum (2) on a hollow shaft (4), and that the hollow shaft (4) in the interior of the centrifuge drum (2) exhibits radial openings (6), and is connected to a conveying device for the material to be supplied.

3. Centrifuge according to claim 1 or 2, characterized in that the axis (13) of the centrifuge drum (2) is arranged essentially horizontally, and that steam supply nozzles (15) are arranged parallel to the longitudinal direction of the centrifuge drum casing above the centrifuge drum (2)

4. Centrifuge according to claim 1, 2 or 3, characterized in that the wall in the draft-resistant housing (1) at least on the side opposite the steam supply line 16 runs obliquely towards the axis (13) of the centrifuge drum (2), and that the outlet sluice (20) for the center gear is arranged at or near the deepest point of the housing (1).

5. Centrifuge according to one of the claims 1 to 4, characterized in that the centrifuge drum " (2) is designed cylindrically and that the supply screw (3) on its cylindrical casing surfaces is designed with eggs (10), in particular carbide inserts, and that the carbide eggs (10 ) viewed in the axial direction until the feed screw (3) is optionally designed sawtooth and/or in the direction of the periphery until the feed screw is optionally designed sawtooth or gear-like.

6. Centrifuge according to one of the claims 1 to 5, characterized in that the area (14) of the centrifuge drum (2) which is designed as a slotted sieve has axis-parallel sieve bars and axis-parallel slits, and that the area (12) of the centrifuge drum (2) which is designed with full walls preferably extends over less than half, preferably approx. 1/3 of the axial length of the centrifuge drum (2).

7. Centrifuge according to one of claims 1 to 6, characterized in that the pitch of the feed screw (3) in the interior of the centrifuge drum in the axial direction from the supply side to the yield side for the dried material is different, and preferably decreases starting from the supply side to the output side.

8. Centrifuge according to claims 1 to 7, characterized in that the supply screw (3) and sen- the trif uge drum (2) each has a separately adjustable operating device (29, 30) and that the centrifuge drum (2) can preferably be operated with 200 - 5000 revolutions per minute, and that the feed screw (3) is operable close to 0.1 - 5% preferably 0.5 - 2% above or below the centrifuge speed.

9. Centrifuge according to one of the claims 1 to 8, characterized in that the transport device for sludge supply is designed as a high-pressure sludge pump, or as a supply screw (5) guided inside the hollow shaft (4)•

10. Centrifuge according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the centrifuge drum (2) in a first area (12) which lies adjacent to the sludge supply is designed with solid walls, and that on the front surface (7) of the centrifuge drum (2) at its supply end is provided with openings (8) and locking washers (9), especially adjustable locking washers.

11. Centrifuge according to one of claims 1 to 10, characterized in that the inner diameter of the centrifuge drum (2) is 2 - 20 mm larger than the diameter of the casing curve of the supply screw (3).