DE10210511A1

DE10210511A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln eines Schlammes, insbesondere eines Klärschlammes

Info

Publication number: DE10210511A1
Application number: DE10210511A
Authority: DE
Inventors: Jochen Friedrich Knauer
Original assignee: JF Knauer Industrie Elektronik GmbH
Current assignee: JF Knauer Industrie Elektronik GmbH
Priority date: 2002-03-11
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2022-03-12
Also published as: DE10210511B4

Abstract

Gemäß der Erfindung wird die Wirksamkeit einer dem Schlamm zu dessen Entwässerung zugesetzten Wirkstofflösung während der Behandlung des Schlammes durchweg oberhalb von 70% der maximalen Wirksamkeit gehalten. Durch diese Steuerung oder Regelung der Wirksamkeit der Wirkstofflösung wird die verbrauchte Menge an Wirkstoffen gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren deutlich reduziert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln eines Schlammes, insbesondere eines Klärschlammes oder Industrieschlammes.
Zum Entwässern von Klär- oder Industrieschlämmen im Rahmen der Reinigung von Abwässern ist ein Verfahren bekannt, bei dem der Schlamm durch eine Filteranlage geführt wird, die den im Wesentlichen aus Wasser bestehenden Flüssigkeitsanteil des Schlammes durchlässt und die festen Bestandteile aus dem Schlamm herausfiltert. Dem Schlamm wird vor der Filterung eine Wirkstofflösung mit Polymeren zugesetzt, um den Entwässerungsgrad oder den Trocknungsgrad des Trockenschlammes zu erhöhen, also den Schlamm besser zu entwässern. Die Wirkungsweise der Wirkstofflösung kann man sich so vorstellen, dass die Polymere die Feststoffteilchen im Schlamm aneinander binden durch elektrischen Ladungsaufbau und die infolgedessen bewirkten elektrischen Anziehungskräfte und dadurch deren Trennung vom Wasser unterstützen oder verbessern. Die heraus gefilterte entwässerte Trockenschlammmasse wird oft auch als Filterkuchen bezeichnet. Die Polymere verbessern auch den Durchgang des Wassers durch den Filterkuchen bei den nachfolgenden Schlammmengen.
Zum Aufbereiten der Wirkstofflösung ist ein Zweitanksystem mit einem Reifetank und einem Vorlagetank mit einem Tankvolumen von jeweils zwischen 3 m³ und 10 m³ abhängig vom Hersteller oder der gewünschten Kapazität bekannt. Die Wirkstofflösung wird zunächst im Reifetank aus einer zu lösenden flüssigen oder pulverförmigen Polymersubstanz und Wasser als Lösemittel angesetzt. Die Polymersubstanz und das Wasser werden in dem Reifetank durch ständiges Rühren miteinander vermischt, bis nach einer Reifezeit (oder: Ansatzzeit, Aufbereitungszeit) von typischerweise etwa einer Stunde (1 h) die Wirkstofflösung zur Entwässerung eines Schlammes verwendet werden kann. Nach der Reifung wird die aufbereitete Wirkstofflösung in den Vorlagetank umgefüllt, dort ebenfalls ständig gerührt und dann während des Filter- oder Entwässerungsprozesses dem Vorlagetank kontinuierlich entnommen und dem Schlamm zugeführt, solange bis der Vorlagetank leer ist. Im Anschluss wird die in der Zwischenzeit im Reifetank neu aufbereitete Wirkstofflösung in den leeren Vorlagetank gepumpt und bei einem neuen Entwässerungsprozess wieder dem Schlamm zugesetzt.
Wegen der hohen Füllvolumina der beiden Tanks und der langen Reifezeit, Wartezeit, Umfüllzeit und Entleerzeit verbleibt die Wirkstofflösung bei den bekannten Verfahren viele Stunden, mitunter auch mehrere Tage in den Tanks, bis sie dem Schlamm zugesetzt wird. Nun müssen jedoch nach gesetzlichen Vorschriften die Wirkstoffe im Wasser abgebaut werden, um die Gewässer nicht zu belasten. Die Halbwertszeit, bei denen die Hälfte der Wirkstoffe abgebaut ist, liegt typischerweise im Bereich einiger Stunden.
Dies hat nun zur Folge, dass die Wirksamkeit der in den Tanks befindlichen Wirkstofflösung gegen Ende des Reifungsvorganges und zu Beginn des Filterprozesses einen maximalen Wert erreicht und dann während des Filterprozesses durch den Abbau der Wirkstoffkonzentration zunehmend abnimmt auf einen Endwert von typischerweise nur noch höchstens etwa 50% bis 60% der anfänglichen maximalen Wirksamkeit. Deshalb muss während eines Filterprozesses entweder der durchlaufenden Schlammmenge immer mehr Wirkstofflösung zugesetzt werden, um die abnehmende Wirkstoffkonzentration auszugleichen, oder, bei gleicher Menge an Wirkstofflösung, eine verminderte Wirksamkeit in Kauf genommen werden.
Aus der DE 198 08 156 A1 ist eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Konditioniermittel für wässrigen Schlamm bekannt mit einer Lösekammer, der von einer Stammlösungs-Pumpe geförderte Wirkstoff-Stammlösung und unter Druck zuströmendes Zusatzwasser zugeführt werden, einer der Lösekammer nachgeschalteten Mischkammer, in der ein sich drehender Verteilerkopf zur Vermischung der in der Lösekammer gebildeten Mischung aus Wirkstoff-Stammlösung und Zusatzwasser angeordnet ist, sowie mit einem der Mischkammer nachgeschalteten Pufferspeicher, der über eine Dosierpumpe mit einer Impfeinrichtung verbunden ist, die die in der Mischkammer vermischte Wirkstofflösung als Konditioniermittel an den in einem Förderrohr fließenden wässrigen Schlamm abgibt. Der Verteilerkopf weist um seine Drehachse verteilt im Wesentlichen parallel zur Drehachse verlaufende Längsschlitze als Fluid-Auslässe für die von der Lösekammer herangeführte Mischung sowie radial nach außen, und längs der Drehachse sich erstreckende Mischflügel auf. Die Mischung strömt nun durch die schlitzförmigen Fluid-Auslässe nach außen in die Mischkammer und wird dort von den Mischflügeln durchmischt. Die Drehzahl des Verteilerkopfes wird in einem Bereich zwischen 700 U/min (Umdrehungen pro Minute) und 2.500 U/min betrieben. Die von der Lösekammer herangeführte Mischung aus Wirkstoff- Stammlösung und Zusatzwasser wird von unten in einen Schaft des Verteilerkopfes geführt, tritt dann durch die Schlitze aus und wird nach Vermischung durch die Mischflügel unmittelbar durch einen seitlichen Auslass aus der Mischkammer wieder heraus geleitet.
Somit durchströmt die Wirkstofflösung bei der aus DE 198 08 156 A1 bekannten Vorrichtung die Mischkammer mit den Verteilerkopf als Mischwerkzeug nur ein einziges Mal und wird dann sogleich dem Schlamm zugeführt.
Das Aufbereiten des Konditioniermittels läuft nach den Aussagen der DE 198 08 156 A1 praktisch kontinuierlich ab. Die Mischung quillt in der Mischkammer auf und die Vorrichtung überführt die Lösung ohne gesonderte Reifezeit in den wässrigen Schlamm. Die Menge an benötigtem Zusatzwasser wird geringer. Die Mischflügel des Verteilerkopfes bewegen sich nur mit geringem Abstand von der Wandung der Mischkammer, was für die Mischwirkung von Vorteil ist. Am Förderrohr für den wässrigen Schlamm ist ein Konditionier-Messgerät angeordnet, das den Konditionierungszustand des wässrigen Schlammes misst und über einen Rechner die Stammlösung- Pumpe steuert. Es kann die pro Zeiteinheit zugeführte Menge an Zusatzwasser konstant gehalten werden. Da die pro Zeiteinheit erzeugte Menge an Konditioniermittel nicht stets mit der pro Zeiteinheit von der Dosierpumpe abgenommenen Menge an Konditioniermittel übereinstimmt, werden diese unterschiedlichen Mengen durch den Pufferspeicher ausgeglichen, in dem das Konditioniermittel auch weiter quellen kann.
Die aus DE 198 08 156 A1 bekannte Vorrichtung ist für eine flüssige Wirkstoff-Stammlösung zur Vermischung mit Wasser als Lösungsmittel ausgelegt. Bei Verwendung eines pulverförmigen Wirkstoffes wäre mit der aus der DE 198 08 156 A1 bekannten Vorrichtung keine ausreichende Durchmischung und Lösung der festen Wirkstoffsubstanz im Wasser und damit auch keine hinreichende Wirksamkeit der Wirkstofflösung erreichbar.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, wenigstens einen Teil der genannten Probleme beim Stand der Technik zu verringern oder zu vermeiden.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1, 6 oder 16 oder durch eine Vorrichtung gemäß Anspruch 25.
Das Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Behandeln eines Schlammes umfasst die folgenden Verfahrensschritte:

a) Aufbereiten einer Wirkstofflösung aus wenigstens einem Wirkstoff (oder: einer Wirksubstanz) und wenigstens einem Lösemittel, wobei die Wirksamkeit der aufbereiteten Wirkstofflösung durch, beispielweise gesetzlich vorgeschriebenen, Abbau der Wirkstoffkonzentration der Wirkstofflösung kontinuierlich abnimmt,
b) Zuführen der aufbereiteten Wirkstofflösung zu dem Schlamm während eines Behandlungszeitraumes;
c) Halten oder Einstellen der Wirksamkeit der dem Schlamm zugeführten Wirkstofflösung während des gesamten Behandlungszeitraumes zwischen einer maximalen Wirksamkeit und einer nicht mehr als 30% unterhalb der maximalen Wirksamkeit liegenden minimalen Wirksamkeit.

Die Erfindung beruht demnach auf der Überlegung, die Wirksamkeit der Wirkstofflösung während der Behandlung des Schlammes durchweg oberhalb von siebzig Prozent (70%) der maximalen Wirksamkeit zu halten. Durch diese Steuerung oder Regelung der Wirksamkeit der Wirkstofflösung wird die verbrauchte Menge an Wirkstoffen gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren deutlich reduziert.
Das Verfahren gemäß dem fakultativ auf Anspruch 1 rückbezogenen, Anspruch 6 zum Behandeln eines Schlammes umfasst die Verfahrensschritte:

a) Aufbereiten einer Wirkstofflösung aus wenigstens einer Wirkstoffsubstanz und wenigstens einem Lösemittel in wenigstens einem Aufbereitungsbehälter;
b) Entnehmen der Wirkstofflösung aus dem Aufbereitungsbehälter und Zuführen der Wirkstofflösung zu dem Schlamm in einem Behandlungszeitraum;
c) Halten oder Einstellen der im Aufbereitungsbehälter befindlichen Menge, insbesondere des Volumens oder auch der Masse, der Wirkstofflösung und der noch nicht gelösten Mischung aus Wirkstoff(en) und Lösemittel(n) zwischen einer Maximalmenge und einer Minimalmenge, die größer ist als die Hälfte der Maximalmenge.

Durch die Steuerung oder Regelung der im Aufbereitungsbehälter befindlichen Menge (der Wirkstofflösung und Suspension oder Mischung der noch nicht gelösten Bestandteile) in den zwischen der Maximalmenge und der Minimalmenge liegenden Bereich wird die dem Aufbereitungsbehälter zur Behandlung des Schlammes entnommene Wirkstofflösung kontinuierlich oder auch in einzelnen Schritten immer wieder nachgefüllt und neu aufbereitet. Außerdem können im Vergleich zum Stand der Technik relativ kleine Mischtanks oder Aufbereitungsbehälter verwendet werden, da die Wirkstofflösung bedarfgeführt hergestellt wird und keine Restmenge in einem Speichertank gelagert werden muss.
Das Verfahren gemäß dem, fakultativ auf Anspruch 1 oder Anspruch 6 rückbezogenen, Anspruch 16 zum Behandeln eines Schlammes umfasst die Verfahrensschritte:

a) Zudosieren wenigstens eines Wirkstoffs und wenigstens eines Lösungsmittels in wenigstens einem Aufbereitungsbehälter und Aufbereiten zu einer Wirkstofflösung während eines Aufbereitungszeitraumes;
b) Entnehmen der Wirkstofflösung aus dem Aufbereitungsbehälter und Zuführen zu dem Schlamm in einem Behandlungszeitraum;
c) Erzeugen einer Zirkulation der Wirkstofflösung und der noch nicht gelösten Wirkstoffsubstanz (en) und Lösungsmittel in dem Aufbereitungsbehälter während des Aufbereitungszeitraumes, wobei die zirkulierende Strömung fortlaufend nacheinander eine erste Zone und eine zweite Zone des Aufbereitungsbehälters durchströmt;
d) Vermischen der Wirkstofflösung und der noch nicht gelösten Wirkstoffsubstanz(en) und Lösungsmittel in der ersten Zone mittels wenigstens eines Mischwerkzeuges, vorzugsweise unter Beaufschlagung mit Scherkräften und/oder unter Eintrag einer hohen Mischenergie im allgemeinen während des Aufbereitungszeitraumes.

Die Zirkulation der Wirkstofflösung hat zur Folge, dass die Suspension oder Mischung aus Wirkstoff und Lösemittel die erste Zone mit dem Mischwerkzeug mehrfach durchläuft und dadurch eine besonders gute Durchmischung und nahezu vollständige Auflösung der Wirkstoff(e) in dem wenigstens einem Lösungsmittel erzielt wird. Dies ermöglicht eine sehr kurze Aufbereitungszeit, so dass die Aufbereitung "online" oder "just-in-time" während der Behandlungszeit erfolgen kann. Dieses ist mit dem vorliegenden Verfahren erstmals auch für feste oder pulverförmige Wirkstoffsubstanzen möglich.
Die Vorrichtung gemäß Anspruch 25 ist fakultativ zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung vorgesehen und umfasst

a) wenigstens einen Aufbereitungsbehälter zum Aufbereiten von Wirkstofflösung aus wenigstens einer Wirkstoffsubstanz und wenigstens einem Lösemittel,
b) wenigstens eine Zudosiereinrichtung zum Zudosieren der Wirkstoffsubstanz(en) und des oder der Lösungsmittel(s) in den Aufbereitungsbehälter,
c) wenigstens eine Zuführeinrichtung zum Entnehmen von Wirkstofflösung aus dem Aufbereitungsbehälter und Zuführen dieser Wirkstofflösung zu dem Schlamm

a) eine Steuer- oder Regeleinrichtung zum Steuern oder Regeln der im Aufbereitungsbehälter befindlichen Menge der Wirkstofflösung zwischen einer Maximalmenge und einer Minimalmenge, die größer ist als wenigstens die Hälfte der Maximalmenge.

Die Vorrichtung gemäß dem fakultativ auf Anspruch 25 rückbezogenen Anspruch 27 zum Behandeln eines Schlammes ist fakultativ zur Durchführung eines Verfahrens gemäß der Erfindung vorgesehen und umfasst

a) wenigstens einen Aufbereitungsbehälter zum Aufbereiten von Wirkstofflösung aus wenigstens einer Wirkstoffsubstanz und wenigstens einem Lösemittel,
b) wenigstens eine Zudosiereinrichtung zum Zudosieren der Wirkstoffsubstanz(en) und der oder des Lösemittel(s) in dem Aufbereitungsbehälter,
c) wenigstens eine Zuführeinrichtung zum Entnehmen von Wirkstofflösung aus dem Aufbereitungsbehälter und Zuführen dieser Wirkstofflösung zu dem Schlamm,
d) wenigstens eine Mischeinrichtung zum Mischen der im Aufbereitungsbehälter befindlichen Wirkstoffsubstanz(en) mit dem oder den Lösungsmittel(n), wobei die Mischeinrichtung
- 1. ein innerhalb einer ersten Zone des Aufbereitungsbehälters angeordnetes Mischwerkzeug und
e) ein Förderwerkzeug in einer von der ersten Zone getrennten zweiten Zone des Aufbereitungsbehälters zur Erzeugung einer Zirkulation der Mischung im Aufbereitungsbehälter durch die erste Zone und die zweite Zone umfasst.

Unter einem Schlamm wird in der vorliegenden Anmeldung eine fließfähige Mischung aus Feststoffteilchen und Flüssigkeit verstanden. Die Festkörperteilchen sind im Allgemeinen in der Flüssigkeit suspendiert und haben in der Regel einen vergleichsweise hohen Gewichtsanteil bezogen auf das Gewicht, so dass im Allgemeinen der Schlamm eine höhere Viskosität aufweist als die Flüssigkeit.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens und der Vorrichtung gemäß der Erfindung ergeben sich aus den weiteren, von den Ansprüchen 1, 6, 16, 25 und 27 jeweils abhängigen Ansprüchen.
Die Flüssigkeit des Schlammes besteht in den meisten Anwendungsfällen zumindest überwiegend aus Wasser.
Die Schlammbehandlung ist vorzugsweise eine Trennung des Feststoffes im Schlamm von der Flüssigkeit, insbesondere Entwässerung eines wässrigen Schlammes. Diese Trocknung des Schlammes wird vorzugsweise mittels eines Filters durchgeführt.
Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung sind zum Behandeln unterschiedlichster Schlämme geeignet. So können neben Klärschlämmen, die bei der Abwasseraufbereitung in Kläranlagen entstehen, auch Industrieschlämme behandelt werden, die bei industriellen Prozessen und der Förderung von Rohstoffen entstehen. Insbesondere seien hier ohne Beschränkung der Allgemeinheit als Industrieschlämme in der Papier- oder Zelluloseindustrie anfallende Zelluloseschlämme, im Erzabbau anfallende erzhaltige Schlämme oder auch in der Erdölgewinnung anfallende ölhaltige oder Öl- und salzwasserhaltige Schlämme genannt, bei denen eine Trennung der Feststoffpartikel von der Flüssigkeit mit Unterstützung der Wirkpolymere erforderlich ist.
Das Lösemittel für die Wirkstofflösung ist im Allgemeinen Wasser, die Wirkstoffe sind im Allgemeinen Polymere oder Polyelektrolyte zur Verbesserung der Trocknung oder Entwässerung des Schlammes.
Das erhaltene Filtratwasser kann in einer umweltfreundlichen Ausführungsform als Lösemittel für die Aufbereitung der Wirkstofflösung verwendet und damit rückgewonnen werden.
Die Aufbereitung der Wirkstofflösung geschieht in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform bei im Aalgemeinen kontinuierlicher Entnahme von Wirkstofflösung durch intermittierende Zudosierung. Insbesondere wird

a) in aufeinanderfolgenden Aufbereitungszyklen neue Wirkstofflösung im Aufbereitungsbehälter aufbereitet, wobei
b) jeder Aufbereitungszyklus bei Erreichen oder Unterschreiten der Minimalmenge im Aufbereitungsbehälter gestartet wird,
c) in jedem Aufbereitungszyklus
- 1. während einer Zudosierphase Wirkstoffe und Lösemittel dem Aufbereitungsbehälter zudosiert wird, wobei der Zudosier-Mengenstrom zumindest im zeitlichen Mittel größer ist als der Entnahme-Mengenstrom der Wirkstofflösung, solange, bis die Maximalmenge erreicht ist, und dann die Zudosierung wieder beendet wird, und
- 2. während einer Abnehmphase infolge der Entnahme an Wirkstofflösung die Menge im Aufbereitungsbehälter abnimmt, bis wieder die Minimalmenge erreicht wird.

Die Mengenströme (Volumenströme oder Massenströme), also die Menge pro Zeit, beim Zudosieren und Entnehmen sind vorzugsweise jeweils im Wesentlichen zeitlich konstant, so dass sich ein linearer Verlauf ergibt.
Die Aufbereitungszeiten oder Zyklusdauern jedes Aufbereitungszyklus sind im Allgemeinen deutlich kleiner als beim Stand der Technik und liegen im Allgemeinen in einem Bereich zwischen 1 Minute und 10 Minuten, insbesondere zwischen 2 Minuten und 8 Minuten und vorzugsweise zwischen 3 Minuten und 6 Minuten, und/oder sind kleiner als der Behandlungszeitraum, insbesondere um wenigstens einen Faktor 20 und vorzugsweise um wenigstens einen Faktor 100.
Das spezielle 2-Punkt-Regelverfahren mit der intermittierenden Zudosierung erlaubt nun in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung die Berechnung der während des Behandlungszeitraumes oder eines Teilzeitraums des Behandlungszeitraumes entnommene Menge an Wirkstofflösung oder deren Mengenstrom ohne ein Messgerät in der Entnahmeleitung und/oder des Zudosiermengenstromes der zudosierten Wirkstoff-Lösemittel-Mischung oder, bei festem oder in jedem Zeitpunkt bekanntem Mengenverhältnis von Wirkstoff und Lösemittel, des Mengenstromes des Lösemittels beim Zudosieren ohne ein Messgerät in der Zudosierleitung für das Lösemittel, beispielsweise einen Wasserzähler. Die jeweiligen Mengenströme sind nämlich bei einem dichten System und unter vernachlässigbaren Verlusten gleich wegen der Kontinuitätsgleichung, so dass die Zyklusdauern der Aufbereitungszyklen oder die Zeitdauern von deren Zudosierphasen oder Abnehmphasen oder die zeitlichen Integrale oder die Summen der in den Aufbereitungszyklen im Aufbereitungsbehälter sich ändernden Mengen ein direktes Maß für die zufließenden oder entnommenen Mengen sind.
Mit dem derart ermittelten Entnahmemengenstrom der während des Behandlungszeitraumes oder eines Teilzeitraums des Behandlungszeitraumes mittels einer Fördereinrichtung, insbesondere einer Förderpumpe, entnommenen Wirkstofflösung kann sogar in einer besonderen Ausführungsform die aktuelle Förderkennlinie oder Förderleistung der Fördereinrichtung ermittelt werden, insbesondere durch Vergleich mit einer Drehzahl eines Antriebs der Fördereinrichtung.
Das Verfahren und die Vorrichtung sind vorzugsweise für eine beliebige Zumischung von Flüssigwirkstoff und/oder festem Wirkstoff in beliebigen Verhältnissen zum Lösemittel ausgelegt. Die Zudosiereinrichtung enthält dazu ein Lösemittelzuführsystem zum Zuführen von Lösemittel, ein Flüssigwirkstoff-Zuführsystem und einen Pulverdosierer zum Zudosieren von Wirkstoffpulver. Vorzugsweise ist zunächst der Flüssigwirkstoff dem Lösemittel zusetzbar oder wird diesem zugesetzt und im Anschluss wird das Wirkstoffpulver der Mischung aus Lösemittel und Flüssigwirkstoff oder, wenn kein Flüssigwirkstoff zugegeben wurde, dem puren Lösemittel beigefügt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst die Zudosiereinrichtung einen mit dem Lösemittelzuführsystem verbundenen Mischtopf oder Wirbeltopf und der Pulverdosierer ist oberhalb des Wirbeltopfes zum Zuführen von Wirkstoffpulver in den Wirbeltopf und darin fließendes Lösemittel angeordnet. In einer bevorzugten Weiterbildung wird von einem Gebläse oder ähnlichen Mitteln ein Luftstrom erzeugt, der das Wirkstoffpulver auf eine Prallplatte lenkt und dadurch das Wirkstoffpulver homogenisiert. Das Wirkstoffpulver wird dann von der Prallplatte in den Wirbeltopf geführt oder fallen gelassen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter und näher erläutert. Dabei wird auf die Zeichnungen Bezug genommen. Es zeigen jeweils in einer schematischen Darstellung:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Behandeln eines Schlammes in einem Gesamtschaubild,
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Behandeln eines Schlammes in einem Gesamtschaubild,
Fig. 3 einen Aufbereitungsbehälter mit darin angeordneter Mischeinrichtung in einer schematischen Innenansicht,
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Mischeinrichtung der Fig. 3 entlang der in Fig. 3 mit IV-IV bezeichneten Schnittebene,
Fig. 5 eine Diagramm des zeitlichen Verlaufs der im Aufbereitungsbehälter befindlichen Menge des Wirkstoffes und der Wirksamkeit der Wirkstofflösung, und
Fig. 6 ein in Fig. 5 mit einem Kreis vergrößerter Ausschnitt des zeitlichen Verlaufs der Wirkstofflösungsmenge und der Wirksamkeit der Wirkstofflösung für zwei Aufbereitungszyklen.
Einander entsprechende Teile und Größen sind in den Fig. 1 bis 6 mit den selben Bezugszeichen versehen.
In den Fig. 1 und 2 sind zwei verschiedene Ausführungsformen jeweils einer Vorrichtung zum Behandeln eines wässrigen Schlammes, beispielsweise Klärschlammes oder Industrieschlammes, in einem Förderrohr, von dem ein Rohrstück 1 gezeigt ist, dargestellt. Der Schlamm strömt in Richtung eines Pfeils 2 zu einem nicht gezeigten Filter und wird dort entwässert oder getrocknet. In dem Rohrstück 1 ist eine Impfeinrichtung 3 wirksam, die in dem Rohrstück 1 einen Verteilerkopf 4 und außerhalb des Rohrstücks 1 einen Antrieb 5 aufweist. Der Verteilerkopf der Zuführeinrichtung zum Zuführen der Wirkstofflösung L zum Schlamm kann insbesondere gemäß der DE 100 40 546 A1 aufgebaut sein mit Mischflügeln und axial zur Drehachse angeordneten Schlitzen, aus denen die Wirkstofflösung L heraustritt und dann in den Schlamm im Rohrstück 1 unter hohen Drehzahlen eingemischt wird.
In Richtung des Pfeils 2 nach der Impfeinrichtung 3, also stromabwärts, ist an das Rohrstück 1 ein Messgerät 6 angeschlossen, das den Konditionierungszustand, insbesondere die Flockenausbildung und/oder Filtratbeschaffenheit, misst und mit einer Steuereinheit 7 verbunden ist, die wiederum mit einer Lösungspumpe 8 in Wirkverbindung steht und diese ansteuert. Die Lösungspumpe 8 ist in einer Zuleitung 9 angeordnet, die zu der Impfeinrichtung 3 führt und in der auch ein Sperrventil 10 angeordnet ist. Ferner ist die Lösungspumpe 8 mit ihrer Unterdruckseite mit einem Auslass 52 eines Aufbereitungsbehälters 34 verbunden.
Die Lösungspumpe 8 bildet zusammen mit der Impfeinrichtung 3 und der Zuleitung 9 mit dem Sperrventil 10 eine Zuführeinrichtung zum Zuführen von Wirkstofflösung L aus einem Aufbereitungsbehälter 34 zu dem Schlamm im Förderrohr 1.
In den Aufbereitungsbehälter 34 ragt von oben her vertikal nach unten ein Einlassrohrstück 33, dessen End- oder Mündungsbereich unmittelbar vor einem als Propeller oder Flügelrad ausgebildeten Förderwerkzeug 35 angeordnet ist. Unterhalb des Förderwerkzeugs 35 ist innerhalb einer seitlich geschlossenen Mischkammer 36, deren Innenraum eine erste Zone Z1 des Aufbereitungsbehälters 34 bildet, ein Mischwerkzeug 37 angeordnet, das zwei oder mehr seitlich abstehende Mischflügel aufweist und um eine vertikale Drehachse A zusammen mit dem Förderwerkzeug 35 drehbar ist.
Die Rotationsgeschwindigkeiten oder Drehzahlen der von einem gemeinsamen Antrieb 38 angetriebenen, gekoppelten Werkzeuge 35, 37 sind im dargestellten Ausführungsbeispiel somit gleich. Durch eine Untersetzung oder auch getrennte Antriebe können aber auch unterschiedliche Rotationsgeschwindigkeiten für das Förderwerkzeug 35 und das Mischwerkzeug 37 realisiert werden. Die Drehzahlen für das Mischwerkzeug 37 und das Förderwerkzeug 35 werden typischerweise zwischen etwa 700 Umdrehungen pro Minute(U/min) und 1.800 U/min eingestellt, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 1.200 U/min und 1.700 U/min. typischerweise bei 1.500 U/min.
Durch das Einlassrohrstück 33 wird eine in einem Wirbeltopf 21 erzeugte oder dosierte Mischung FH + P aus einer Lösung FH und einem Wirkstoffpulver P dem Propeller des Förderwerkzeugs 35 zugeführt. Durch die Drehung der Propellerflügel des Förderwerkzeugs 35 wird die Mischung FH + P aus dem Einlassrohrstück 33 angesaugt und im Wesentlichen axial zur Drehachse A in die Mischkammer 36 und damit in die erste Zone Z1 des Aufbereitungsbehälters 34 gefördert.
Im unteren Bereich der Mischkammer 36 sind seitliche Auslassöffnungen 50 und 51 vorgesehen, durch die die vom Mischwerkzeug 37 vermischte Mischung FH + P wieder in den Bereich außerhalb der Mischkammer 36 des Aufbereitungsbehälters 34, der als zweite Zone Z2 bezeichnet ist, hinausgeleitet.
Durch die Saugwirkung des Förderwerkzeugs 35 wird ein Großteil der in der zweiten Zone Z2 befindlichen Mischung wieder nach oben gefördert und durchläuft die Mischkammer 36 ein weiteres Mal. Es wird somit eine Zirkulation oder Wirbelströmung in der flüssigen Mischung FH + P innerhalb des Aufbereitungsbehälters 34 erzeugt, die sukzessiv die beiden Zonen Z1 und Z2 durchläuft und somit zu einer wiederholten Vermischung der beiden Komponenten FH und P der Mischung FH + P führt und die Auflösung des Pulvers P in der Lösung FH beschleunigt und unterstützt. Die praktisch durch vollständige Lösung des Pulvers P in der Lösung FH entstandene fertige Wirkstofflösung L wird von der Lösungspumpe 8 über den Auslass 52 des Aufbereitungsbehälters 34 abgesaugt.
Oberhalb des Wirbeltopfes 21 ist ein Pulverdosierer 31, beispielsweise ein Mehrkammerdosierer, angeordnet, der genau dosierbare Pulvermengen an Wirkstoffpulver P aus einem Pulvervorrat 29 in einem Vorratsbehälter in den Wirbeltopf 21 zudosiert. An dem Pulvervorrat 29 ist ein Sensor 32 zur Überwachung eines erforderlichen Minimums an Wirkstoffpulver im Vorrat 29 angeordnet.
Die Lösung FH wird von einer Lösekammer 20 dem Wirbeltopf 21 zugeführt. Der Wirbeltopf 21 weist eine sich konisch nach unten verjüngende Mischfläche aufweist, über die ein Film der Lösung FH spiralförmig nach unten in das Einlassrohrstück 33 strömt. Auf diesen Film der Lösung FH wird das Wirkstoffpulver P gestreut.
Für eine feinere Verteilung des Wirkstoffpulvers P in der Lösung FH kann ein nicht dargestellter Luftstrom verwendet werden, der gegen eine nicht dargestellte Prallplatte oberhalb des Wirbeltopfes 21 gerichtet wird, von der das Wirkstoffpulver P abprallt und in den Wirbeltopf 21 herunterfällt. Dies verringert die Agglomeration von Pulverteilchen des Wirkstoffpulvers P und führt zu einer größeren Homogenität der Verteilung der Pulverteilchen des Wirkstoffpulvers P in der Lösung FH im Wirbeltopf 21. Der Luftstrom kann insbesondere einfach von dem Kühlgebläse eines Antriebsmotors für den Pulverdosierer 31 abgezweigt werden.
Der Lösekammer 20 werden als Ausgangssubstanzen zum Erzeugen der Lösung FH von einem Flüssigwirkstoffzuführsystem 82 eine Flüssigwirkstofflösung F sowie von einem Wasserzuleitungssystem 12 Wasser H als Lösemittel zugeführt. Das Flüssigwirkstoffzuführsystem 82 für den Flüssigwirkstoff F umfasst eine Serienschaltung aus einer Dosierpumpe 26, einem Sperrhahn 25, einem weiteren Sperrhahn 24 und einem Flüssigwirkstoffvorrat 23, entgegen der Strömungsrichtung gesehen. Der Flüssigwirkstoff F ist ein bekannter Flüssigpolymerwirkstoff, bei dem Polymere in einem Lösemittel, insbesondere einem Trägeröl, gelöst sind.
Das Wasserzuleitungssystem 12 zum Zuführen des Wassers H in die Lösekammer 20 umfasst eine Serienschaltung, in Strömungsrichtung gesehen, aus einem Vorrat 11 oder, alternativ einem Anschluss an eine Wasserleitung, einem Sperrhahn 13, einem Schmutzfilter 14, einem Druckregler 15 mit Druckanzeige 16, einem Wasserventil 17, einem Wasserzähler 18 und einem Sperrventil 19. Die Konzentration des Flüssigwirkstoffes F in der Lösung FH kann in der Lösekammer 20 und durch Steuerung der jeweiligen Zuführsysteme verändert werden. Insbesondere kann die Lösung FH auch nur aus reinem Wasser H bestehen, wenn keine Flüssigwirkstoffkomponente F zugeführt wird.
Das Zuführsystem für das Wasser H, den Flüssigwirkstoff F und die daraus gebildete Lösung FH sowie den Wirbeltopf 21 mit dem Pulverdosierer 31 kann man als Zudosiereinrichtung zum Zudosieren von Wirkstoffpulver P und/oder Wirkstoff-Stammlösung F und Lösemittel H zusammenfassen.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 ist im Unterschied zur Ausführungsform gemäß Fig. 1 das Wasserzuleitungssystem 12 vereinfacht und umfasst zum Zuführen des Wassers H nur noch einen Anschluss an eine Wasserdruckleitung von typischerweise 4 bis 6 bar, einen Sperrhahn 13 und ein Wasserventil 17 mit Sperrfunktion. Es sind also im Wasserzuleitungssystem 12 gemäß Fig. 2 weder Druckmessgeräte noch Wasserzähler vorhanden. Dennoch ist beim System gemäß der Erfindung eine Mengenerfassung des Wassers H möglich, was noch erläutert wird.
Das Wasser H wird nun gemäß Fig. 2 an einer Zumischstelle 83 mit dem Flüssigwirkstoff F vermischt, der von einem Flüssigwirkstoffzuführsystem 82, das wie in Fig. 1 aufgebaut ist, zugeführt wird. Eine Lösekammer 20 ist in Fig. 2 nicht mehr vorhanden. Die Vermischung von Wasser H und Flüssigwirkstoff F ist nämlich auch ohne Lösekammer hinreichend gut und der Wasserdruck der Wasserleitung reicht auch aus, ohne zusätzliche Pumpe die Mischung oder Lösung FH zum Wirbeltopf 21 zu befördern.
Da die Vermischung aus Flüssigwirkstoff F mit Wasser H wesentlich einfacher ist als mit Wirkstoffpulver P ist es sinnvoll, zuerst, wie in Fig. 1 und 2, den Flüssigwirkstoff F mit dem Wasser H zu vermischen und dann erst das Wirkstoffpulver P zuzuführen. Grundsätzlich ist aber auch eine umgekehrte Reihenfolge denkbar.
Da die auf dem Markt erhältlichen Polymermischungen spezifisch für Inhaltsstoffe des Schlamm komponiert sind und dabei unterschiedlich gut in Pulver- oder flüssiger Form wirken, ist mit der variablen Zudosiereinrichtung gemäß der Erfindung eine praktisch beliebige Kombination von Flüssigpolymeren und Pulverpolymeren für die Wirkstofflösung L möglich. Es kann also in einem Simultanbetrieb eine Flüssig-Pulver-Mixfunktion je nach Filtrationsbedürfnissen parametrierbar sein, durch eine entsprechende Auslegung der Steuerung in einer Kontrolleinrichtung, die im allgemeinen eine oder mehrere Mikroprozessoren und Speicher mit entsprechend hinterlegter Software oder Steueralgorithmen enthält. Das Verhältnis der Anteile an Wasser H und Polymer FH und/oder P in der fertigen Wirkstofflösung liegt im Allgemeinen zwischen 1 : 150 und 1 : 80 typischerweise bei 1 : 100.
Fig. 2 zeigt auch noch etwas deutlicher als Fig. 1 die durch das Förderwerkzeug 35 erzeugte Zirkulation der Mischung FH + P und der daraus erzeugten Wirkstofflösung L innerhalb des Aufbereitungsbehälters 34 durch die Zonen Z1 und Z2.
Außerdem ist in Fig. 1 und 2 zu erkennen, dass das Förderwerkzeug 35 einerseits einen Großteil oder den überwiegenden Teil der zirkulierenden Mischung in die Zone Z1 befördert, jedoch auch einen kleineren Teil außerhalb der Mischkammer 36 in der äußeren Zone Z2 umwälzt. Die Umwälzung in der Zone Z2 dient auch zur Vermeidung des Festsetzens von noch ungelösteil Polymeren an der Behälterwand des Aufbereitungsbehälters 34. Aus dem Einlassrohrstück 33 heraustretende Mischung FH + P wird praktisch vollständig von dem Propeller des Förderwerkzeugs 35 in die Zone Z1 gebracht, in der das Mischwerkzeug 37 für eine starke Durchmischung sorgt. Das Förderwerkzeug 35 erzeugt also in den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 2 zusätzlich eine sehr turbulente Boden- und Oberflächenlängsströmung im gefüllten Aufbereitungsbehälter 34, mit der nicht nur das Wirkstoffprodukt optimal aufgelöst wird, sondern auch kein Ablagern der hochviskosen Polymerlösung an den Innenwänden des Aufbereitungsbehälters 34 erfolgen kann.
Im Aufbereitungsbehälter 34 sind nun ein am weitesten oben angeordneter Füllstandsensor 39 zum Erkennen einer maximalen Befüllungsmenge M_max, ein darunter liegender zweiter Füllstandsensor 40 zum Erkennen eines minimalen Befüllungsgrades oder einer minimalen Befüllungsmenge M_min angeordnet, wobei beide Füllstandsensoren 39 und 40 deutlich oberhalb des Förderwerkzeugs 35 angeordnet sind. Ferner ist ein dritter Füllstandsensor 41 unterhalb oder auf der Höhe des Förderwerkzeugs 35 vorgesehen, der einen zu geringen Befüllungsgrad signalisiert, wenn der Aufbereitungsbehälter 34 sozusagen "leer" ist.
Mit den Füllstandsensoren 39 und 40 sowie 41 ist eine nicht gezeigte, vorzugsweise in der bereits genannten Kontrolleinrichtung integrierte, Steuer- und/oder Regeleinrichtung verbunden, die die Messsignale der Füllstandsensoren 39 und 40 für eine Regelung des Füllstandes, Füllvolumens oder allgemein der Menge M der im Aufbereitungsbehälter 34 befindlichen Mischung FH + P sowie bereits gelöster Wirkstofflösung L verwendet.
Die Kontrolleinrichtung ist ferner mit der Zudosiereinrichtung verbunden, insbesondere mit dem Pulverdosierer 30 und dem Zuführsystem für die Lösung FH, insbesondere dem Wasserzuleitungssystem 12, dort insbesondere dem Sperrhahn 13, sowie dem Zuführsystem 82 für den Flüssigwirkstoff F, insbesondere dessen Sperrhähnen 24 und/oder 25 sowie der Förderpumpe 26. Durch Stellen der Zudosiereinrichtung und damit der zudosierten Mischung FH + P wird nun die Menge M im Aufbereitungsbehälter 34 immer im Regelintervall zwischen der Maximalmenge M_max und M_min gehalten.
Das Betriebsvolumen oder maximale Befüllungsvolumen, das der Maximalmenge M_max entspricht, beträgt typischerweise 100 l (Liter) bis 300 l, vorzugsweise 150 l bis 190 l. Die jeweils nachzufüllende Menge M_max - M_min beträgt typischerweise 10 l bis 30 l, insbesondere 15 bis 25 l und vorzugsweise 20 l. Das Verhältnis M_min/M_max liegt im allgemeinen in einem Bereich zwischen 0,7 und 1, insbesondere zwischen 0,8 und 1, zweckmäßigerweise zwischen 0,85 und 1 und vorzugsweise zwischen 0,9 und 1.
Durch die Regelung der Füllmenge M im Aufbereitungsbehälter 34 mittels der Mengensensoren oder Füllstandssensoren 39 und 40 und der nicht dargestellten Steuer- und Regeleinrichtung wird ein Zwei-Punkt-Regelkreis realisiert, dessen Regelverhalten in dem Diagramm gemäß Fig. 5 und 6 dargestellt ist.
In regelmäßigen Zeitintervallen Δt von typischerweise 2 bis 8 Minuten werden Aufbereitungszyklen durchgeführt. In jedem Zyklus wird nach Erreichen der Mindestmenge M_min, detektiert von dem unteren Füllstandsensor 40, die Menge M im Aufbereitungsbehälter 34 durch Nachdosieren oder Nachfüllen der Mischung FH + P mit einem ausreichend großen Volumenstrom erhöht, bis die Maximalmenge M_max, detektiert durch den oberen Füllstandsensor 39 erreicht ist. Die Zudosierphase ist nun beendet. Durch die weiterhin kontinuierliche Entnahme am Auslass 52 reduziert sich die Menge M der Wirkstofflösung L im Aufbereitungsbehälter 34 während einer darauffolgenden Abnehmphase wieder kontinuierlich, bis wieder die Minimalmenge M_min erreicht ist und der Zyklus beginnt. Wie in Fig. 5 zu erkennen ist, finden in einer Stunde beispielsweise 20 solcher Zyklen statt.
Die Zyklusdauer Δt sowie die Nachfüllmenge M_max - M_min sind abhängig von dem für einen konkreten Schlammbehandlungsprozess erforderlichen Entnahmemengenstrom (entnommene Menge pro Zeiteinheit) der Wirkstofflösung L. Allerdings sollte die Zyklusdauer Δt eine minimale Zyklusdauer nicht unterschreiten, um eine hinreichende Durchmischung und Wirksamkeit W der Wirkstofflösung L sicherzustellen.
Die Mischeinrichtung mit dem Förderwerkzeug 35 in dem Mischwerkzeug 37 sowie dem Antrieb 38 bleibt während der gesamten Regelung und Behandlungsphase aktiv, so dass ständig ein Mischprozess und eine entsprechende Aufbereitung und Erschließung des Polymerprodukts im Aufbereitungsbehälter 34 stattfindet.
Die Regelung der Menge M im Aufbereitungsbehälter 34 zwischen den beiden Grenzwerten M_max und M_min erlaubt eine Echtzeitaufbereitung ohne Zwischenlagerung der Wirkstofflösung und eine praktisch sofortige Zudosierung zum Schlamm der aufbereiteten Wirkstofflösung. Dadurch weist die zum Zeitpunkt des Einsatzes noch sehr junge Wirkstofflösung L eine gegenüber dem Stand der Technik im Mittel deutlich erhöhte Wirksamkeit W auf, die, wie in Fig. 5 und 6 dargestellt, sehr nahe bei der maximalen (relativen) Wirksamkeit W_max von 100% gehalten werden kann und typischerweise in einem Bereich zwischen W_max = 100% und einer minimalen (relativen) Wirksamkeit W_min = 90% = 0,9 W_max, vorzugsweise sogar zwischen W_max = 100% und W_min = 95% = 0,95 W_max gehalten werden kann. Durch diese hohe Wirksamkeit W der dem Aufbereitungsbehälter 34 entnommenen Wirkstofflösung L kann eine erhebliche Menge an Polymeren von bis zu 30% eingespart werden. Ferner ist eine Mischwasser-Einsparung von bis zu 90% möglich.
Die Wirksamkeit W der Wirkstofflösung L wird zweckmäßigerweise anhand des unmittelbaren Ergebnisses der Schlammbehandlung ermittelt oder gemessen. Insbesondere kann als Maß für die Wirksamkeit W der Wirkstofflösung L der Trocknungsgrad oder Entwässerungsgrad oder Feststoffgehalt des im Filter verbliebenen Schlammrestes oder Trockenschlammes oder Filterkuchens herangezogen werden. Je weniger Restwasser der Filterkuchen enthält, desto wirksamer ist die Wirkstofflösung L gewesen. Alternativ oder zusätzlich kann aber auch das sogenannte Zeta-Potential der Polymere oder Polyelektrolyte als Maß für die Wirksamkeit W herangezogen und gemessen werden.
Die Aufbereitungsanlage kann wie folgt betrieben werden:
Beim Anlagen-Neustart mit leerem Aufbereitungsbehälter 34 wird zuerst eine Grundwassermenge an Wasser H ohne Polymerzugabe in den Aufbereitungsbehälter bis zum durch den Füllstandsensor 41 bestimmten Füllpegel aufgefüllt. Sobald dieser "Leer-Sensor" "bedeckt" meldet, schaltet sich die Mischeinrichtung mit dem Antrieb 38 sowie die Zudosiereinrichtung für das Wirkstoffpulver P und ggf. den Flüssigwirkstoff F hinzu. Die Zudosierung der Polymermischung beginnt und die Umlauf-Mischung im Aufbereitungsbehälter 34 durch die beiden Zonen Z1 und Z2 setzt ein.
Bei steigender Befüllung des Aufbereitungsbehälters 34 wird nun als nächstes die Min-Sonde oder der untere Füllstandssensor 40 zuerst bedeckt und nach einer Menge M_max - M_min insbesondere 20 l, weiterer Fluidzufuhr schließlich auch die Max-Sonde oder der obere Füllstandssensor 39, womit die Erstbefüllung beendet ist und sich die Mischwasser- und Polymerdosierzugabe ausschalten.
Nach jeder Wirkstoffzugabe startet für die Mischeinrichtung immer eine einstellbare Grundmischzeit, nach der sich die Mischeinrichtung abschaltet, wenn keine Lösung mehr vom Filtersystem angefordert wird. Ohne Dosierentnahme von Wirkstofflösung L schaltet sich dagegen die Mischeinrichtung fortlaufend im Intervall für eine Minute lang ein, damit sich die Wirkstofflösung in dieser Wartezeit nicht im Aufbereitungsbehälter 34 absetzt. Fertig aufbereitete Polymerlösung L kann nun dem Aufbereitungsbehälter 34 zum Eindosieren in den Schlamm im Rohrstück 1 entnommen werden.
In normalen Filterbetrieb des Schlammes läuft bei Startsignal die Mischeinrichtung mit dem Mischwerkzeug 37 und dem Schalterwerkzeug 35 im Aufbereitungsbehälter 34 sowie die Lösungspumpe 8 an und zur Schlammkonditionierung oder -behandlung wird dem Aufbereitungsbehälter 34 die Menge M_max - M_min an Wirkstofflösung L entnommen, bis der Minimalmengensensor unterfahren wird und ein neuer Nachdosierzyklus beginnt.
Beim Nachdosieren wird vorzugsweise zuerst das Wasserventil 17 geöffnet, bevor sich die Pulverdosierung wieder einschaltet, damit sich der Wasserwirbel im Mischtopf oder Wirbeltopf 21 zuerst ausbilden kann, bevor das Wirkstoffpulver P eingestreut wird.
Das Wasserventil 17 im Wasserzuführsystem 12 gemäß Fig. 1 und Fig. 2 ist ein spezielles Magnet-Sperrventil und vorzugsweise mit dem Ausgang des Schlammfilters verbunden oder verbindbar, so dass ausschließlich oder wenigstens teilweise auch Filtratwasser des filtrierten Schlammes beim Wirkstofflösungsansatz verwendet werden kann und somit eine sehr sparsame Schlammkonditionierung vollkommen oder teilweise ohne Frischwasser- Einspeisung durch das Recycling des Filtratwassers ermöglicht wird.
Der Füllstandsensor 41 dient als Leer-Sensor für die Mischeinrichtung und die Lösungspumpe. Beim Unterschreiten dieses Minimalniveaus werden der Antrieb 38 und der Antrieb der Lösungspumpe 8 wegen der Trockenlaufschutz-Funktion stillgesetzt. Zugleich wird vorzugsweise auch der Filterprozess an der Filtermaschine solange gesperrt, bis der Aufbereitungsbehälter 34 neu aufgefüllt und wieder mit seinem Gesamtvolumen bis zum oberen Füllstandssensor 39 zur Verfügung steht.
Das Aufbereitungssystem zum Aufbereiten von Konditioniermittel oder Wirkstofflösung für die Behandlung eines Schlammes gemäß der Erfindung, insbesondere gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen, hat noch den weiteren Vorteil, dass über die Zahl der während der Regelung durchlaufenden Zyklen innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls und die bekannte Differenz M_max - M_min, die der Nachfüllmenge während eines Zyklus entspricht, die das gesamte System durchlaufende Menge an Wirkstofflösung L oder die zudosierte Menge des Wassers H berechnet werden kann.
Alternativ oder zusätzlich kann die Zeitdauer tA der Abnehmphasen der Aufbereitungszyklen gemessen werden und daraus der Entnahme- Volumenstrom M_max - M_min/tA der Wirkstofflösung L bestimmt werden, der der von der Lösungspumpe 8 aktuell geförderten Fördermenge entspricht. Ferner wird entsprechend die Zeitdauer tZ der Zudosierphase in jedem Aufbereitungszyklus gemessen und zu dem entsprechenden Volumenstrom M_max - M_min/tZ der Entnahme-Volumenstrom M_max - M_min/tA hinzuaddiert, um den Zudosier-Volumenstrom für das Wasser H und die Wirkstoffe FH und P zu erhalten. Diese Bestimmung des aktuellen Zudosier-Volumenstroms erfolgt praktisch in Echtzeit und ist wesentlich genauer als bekannte induktive Durchflussmesssysteme.
Durch diese fortlaufende rechnerische Ermittlung der Volumenströme, insbesondere des Volumenstroms des zugegebenen Wassers H, ist ein Wasserzähler 18 wie in Fig. 1 oder sonstiges Mengenmessgerät nicht mehr erforderlich und somit die vereinfachte Ausführungsform gemäß Fig. 2 möglich.
Der Entnahme-Volumenstrom liegt typischerweise zwischen 200 l/h und 2500 l/h, der Zudosiervolumenstrom während der Zudosierphasen entsprechend höher.
Ferner ist sogar eine vollautomatische Förderkennlinie-Ermittlung der Lösungspumpe 8, die im allgemeinen eine Exzenterschneckenpumpe ist, bei unterschiedlichem Filtergegendruck, der typischerweise zwischen 0 und 16 bar je nach Fortschreiten der Behandlungsphase beträgt, möglich. Dazu wird erfasst oder gemessen, wie oft die Pumpe sich in einem vorbestimmten Zeitintervall dreht, und über die derart ermittelte Frequenz oder Drehzahl der Lösungspumpe 8 und die aus der Regelung und der Zahl der durchgeführten Nachfüllzyklen ermittelte Fördermenge pro Zeiteinheit, insbesondere des Fördervolumen pro Zeiteinheit ermittelt, wie leistungsstark die Pumpe noch ist. Damit kann eine Alterung der Lösungspumpe 8 festgestellt werden, um vorab einen möglicherweise erforderlichen Austausch der Lösungspumpe 8 erkennen zu können.
Fig. 3 zeigt nun eine weitere Ausführungsform eines Aufbereitungsbehälters 34, der auch in Fig. 1 und 2 eingesetzt werden kann. Die Mischeinrichtung mit dem Mischwerkzeug 37 und dem Förderwerkzeug 35, die auf einer gemeinsamen Antriebswelle 87 von einem gemeinsamen Antrieb 38 angetrieben werden, ist nun nicht mehr vertikal wie in Fig. 1 und 2, sondern horizontal angeordnet. Die Drehachse A ist also senkrecht zur Schwerkraft, gerichtet. Die Mischung FH + P wird weiterhin von einem vertikal, d. h. parallel zur Schwerkraft, nach unten verlaufenden Einlassrohrstück 33 nach unten geführt und in den Aufbereitungsbehälter 34 eingebracht. Die Längsachse des Einlassrohrstücks 33 und damit die Hauptströmungsrichtung der Mischung FH + P ist somit im Gegensatz zu den Ausführungsformen in Fig. 1 und 2 in der Ausführungsform gemäß Fig. 3 senkrecht zur Drehachse A der Mischeinrichtung gerichtet.
Um eine gute Saugwirkung des Propellers oder Förderwerkzeugs 35 zu erzielen, ist das Einlassrohrstück 33 an seinem dem Förderwerkzeug 35 benachbarten Ende 33A abgeschrägt und weist durch diesen Schrägschnitt einen dem Förderwerkzeug 35 zugewandten Mündungsbereich auf, aus dem die Mischung FH + P unmittelbar auf die Saugseite des Förderwerkzeugs 35 geführt wird. Der Schnittwinkel des schräggeschnittenen Endes 33A des Einlassrohrstücks 33 beträgt vorzugsweise 45°, kann aber auch von diesem Winkel etwas abweichen.
Die Mischeinrichtung mit Förderwerkzeug 35, Mischwerkzeug 37 und gemeinsamen Anrieb 38 ist gemäß Fig. 3 in einem unteren Bereich des Aufbereitungsbehälters 34 angeordnet. Unterhalb der Mischeinrichtung ist wieder ein Auslass 52 des Aufbereitungsbehälters 34 vorgesehen, durch den die fertig aufbereitete Wirkstofflösung L entnommen werden kann. Trotz der gemäß Fig. 3 relativen Nähe des Auslasses 52 zum ebenfalls nach unten gerichteten Auslass 50 der Mischkammer 36 erzeugt das Förderwerkzeug 35 eine derart turbulente Strömung in der außenliegenden Zone Z2 des Aufbereitungsbehälters 34, dass am Auslass 52 eine bereits praktisch fertig aufbereitete Wirkstofflösung L entnommen werden kann, die die Mischzone Z1 mehrfach durchlaufen hat.
Fig. 4 zeigt nun einen Schnitt durch die Mischkammer 36 mit dem darin aufgenommenen Mischwerkzeug 37, das als Mischpaddel mit einem zentralen Schaft 37A rotationssymmetrisch um die Drehachse A verläuft und zwei an dem Schaft 37A diametral gegenüberliegend befestigte oder mit diesem einstückig ausgebildete Mischflügel 37B und 37C aufweist. Die Wandung der Mischkammer 36 hat eine hohlzylindrische Grundform und weist an ihrer Innenseite sich parallel zur Drehachse A erstreckende Ausbuchtungen oder Kavernen 87 auf, die im Beispiel der Fig. 4 einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen und die über Hohlzylindersegmente als Übergangsabschnitte 88 miteinander verbunden sind.
Bei der Rotation des Mischwerkzeugs 37 wird nun die in der Zone Z1 im Innenraum der Mischkammer 36 befindliche Lösung und Mischung aus Polymer und Wasser unter hohem Mischenergieeintrag vermischt. Zwischen zwei Kavernen 87 wird die fluide Mischung an den Übergriffsbereichen 88 vorbei geführt und an den dort gebildeten Abreißkanten und den entsprechenden Kanten der Mischflügel 37B und 37C starken Scherkräften ausgesetzt, durch die noch nicht vollständig gelöste Polymerpartikel von außen nach innen mechanisch verkleinert werden und deren Auflösung deutlich beschleunigt wird.
Durch die Kombination der hohen Drehzahlen des Mischwerkzeugs 37 und den Kavernen-Mischkammer 36 wird die Mischung FH + P beim Durchlaufen der ersten Zone Z1 vom Mischwerkzeug 37 mit hoher Mischenergie 31 und bei vergleichsweise kurzer Durchlaufzeit hervorragend aufgeschlossen und homogenisiert. Die Mischung FH + P verlässt die erste Zone Z1 als schon überwiegend erschlossene Wirkstofflösung L. Die Erschließung wird bei jedem Durchlauf der Mischzone Z1 noch verbessert und durch eine Nachdosierung neu hinzugekommene Mischung FH + P wird wieder neu aufgeschlossen.
Im Aufbereitungsbehälter 34 befindet sich immer eine Mischung aus einer bereits praktisch vollständig aufgeschlossenen Wirkstofflösung L und einer vergleichsweise geringen Menge FH + P einer noch nicht aufgeschlossenen Mischung aus Lösemittel oder Lösung aus Lösemittel und Flüssig-Wirkstoff FH einerseits und Wirkstoffpulver P andererseits. Da das Verhältnis aus der Mischung FH + P und der Wirkstofflösung L im Aufbereitungsbehälter 34 unter 0,2 oder sogar 0,15 liegt, wird die Qualität der entnommenen Wirkstofflösung L auch bei den relativ geringen Aufbereitungszeiten von wenigen Minuten im Aufbereitungsbehälter 34 nicht negativ beeinträchtigt.
Bei dem Aufbereitungsverfahren gemäß der Erfindung zum Aufbereiten von Polymer-Wirkstofflösung aus Polymerpulver und/oder Flüssig-Polymer- Produkt wird auf der Basis eines verbrauchsmengengeführten Vermischens einer variablen polymeren Wirkstoffmenge mit einer mengenproportionalen Wasserzugabe ohne Gebrauchslösungstank-Zwischenlagerung gearbeitet. Die aus dem Stand der Technik bekannte Wirksubstanzalterung durch die Speichertanklagerung entfällt bei diesem Verfahren praktisch vollständig, weil die doch noch junge Lösung sofort restlos zum Eindosieren in den Schlamm verwendet wird. Nur alleine mit einer veränderten Parametereinstellung kann man sich eine Vielzahl von Mixlösungen auswählen, um wirkungsvollere und sparsamere Entwässerungsergebnisse zu erzielen. Es ist auch möglich, besondere Mixlösungen auf kritische Schlämme festzulegen, ohne dass man Restmengen noch vorhandener Lösung im Tank berücksichtigen muss wie beim Stand der Technik. Das gegenüber dem Stand der Technik geringe Volumen des Aufbereitungsbehälters kommt dieser Anwendung sehr entgegen ebenso wie die sehr einfache Einstellung der Wirkstoffkonzentration. Bei diesem Verfahren wird in einen kleinen Mischtank mit nur 150 oder 160 l Inhalt über ein Wasserventil, eine Pulverdosierschleuse und/oder eine Flüssig-Dosierpumpe in einem vorwählbarem Mischungsverhältnis Polymer- Produkt eingebracht, wobei zur intensiven Verbindung der Komponenten eine neuartige Zweizonen-Umlaufmischung eingesetzt wird.

Claims

1. Verfahren zum Behandeln eines Schlammes, insbesondere eines Klärschlammes oder Industrieschlammes, bei dem

a) eine Wirkstofflösung aus wenigstens einem Wirkstoff und wenigstens einem Lösemittel aufbereitet wird,

b) die Wirksamkeit der aufbereiteten Wirkstofflösung durch Abbau der Wirkstoffkonzentration in der Wirkstofflösung kontinuierlich abnimmt,

c) während eines Behandlungszeitraumes dem Schlamm aufbereitete Wirkstofflösung zugeführt wird,

d) die Wirksamkeit der dem Schlamm zugeführten Wirkstofflösung während des gesamten Behandlungszeitraumes zwischen einer maximalen Wirksamkeit und einer nicht mehr als 30% unterhalb der maximalen Wirksamkeit liegenden minimalen Wirksamkeit gehalten wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die minimale Wirksamkeit wenigstens das 0,8-fache der maximalen Wirksamkeit beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die minimale Wirksamkeit wenigstens das 0,9-fache der maximalen Wirksamkeit beträgt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem während des Behandlungszeitraumes fortlaufend neue Wirkstofflösung aufbereitet wird.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem

a) die Wirkstofflösung in wenigstens einem Aufbereitungsbehälter aufbereitet wird,

b) dem Aufbereitungsbehälter während des Behandlungszeitraumes Wirkstofflösung entnommen wird und dem Schlamm zugeführt wird, wobei

c) die während des Behandlungszeitraumes zugeführte Gesamtmenge der Wirkstofflösung größer ist als die vom Aufbereitungsbehälter maximal aufgenommene Füllmenge und

d) während des Behandlungszeitraumes fortlaufend neue Wirkstofflösung in demselben Aufbereitungsbehälter aufbereitet wird, dem auch Wirkstofflösung für den Schlamm entnommen wird.

6. Verfahren zum Behandeln eines Schlammes, insbesondere eines Klärschlammes oder Industrieschlammes, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem

a) eine Wirkstofflösung aus wenigstens einem Wirkstoff und wenigstens einem Lösemittel in wenigstens einem Aufbereitungsbehälter aufbereitet wird und

b) dem Aufbereitungsbehälter in einem Behandlungszeitraumes Wirkstofflösung entnommen wird und dem Schlamm zugeführt wird, wobei

c) die im Aufbereitungsbehälter befindliche Menge der Wirkstofflösung und noch nicht gelöster Wirkstoff(e) und Lösemittel zumindest während des Behandlungszeitraumes zwischen einer Maximalmenge und einer Minimalmenge, die größer ist als zumindest die Hälfte der Maximalmenge, gehalten wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem die Mindestmenge wenigstens das 0,8-fache, insbesondere wenigstens das 0,85-fache und vorzugsweise wenigstens das 0,9-fache, der Maximalmenge beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, bei dem

a) in aufeinanderfolgenden Aufbereitungszyklen neue Wirkstofflösung im Aufbereitungsbehälter aufbereitet wird, wobei

b) jeder Aufbereitungszyklus bei Erreichen oder Unterschreiten der Minimalmenge im Aufbereitungsbehälter gestartet wird,

c) in jedem Aufbereitungszyklus

1. während einer Zudosierphase Wirkstoffe und Lösemittel dem Aufbereitungsbehälter zudosiert wird, wobei der Zudosier-Mengenstrom zumindest im zeitlichen Mittel größer ist als der Entnahme-Mengenstrom der Wirkstofflösung, solange, bis die Maximalmenge erreicht ist, und dann die Zudosierung wieder beendet wird, und

2. während einer Abnehmphase infolge der Entnahme an Wirkstofflösung die Menge im Aufbereitungsbehälter abnimmt, bis wieder die Minimalmenge erreicht wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem der Zudosier-Mengenstrom der Wirkstoff(en) und Lösemittel(n) und/oder der Entnahmemengenstrom der Wirkstofflösung jeweils im Wesentlichen zeitlich konstant sind bzw. ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, bei dem die Zyklusdauer jedes Aufbereitungszyklus in einem Bereich zwischen 1 Minute und 10 Minuten, insbesondere zwischen 2 Minuten und 8 Minuten und vorzugsweise zwischen 3 Minuten und 6 Minuten, gewählt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem die Zyklusdauer jedes Aufbereitungszyklus kleiner ist als der Behandlungszeitraum, insbesondere um wenigstens einen Faktor 20 und vorzugsweise um wenigstens einen Faktor 100.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei dem aus den Zyklusdauern der Aufbereitungszyklen oder den Zeitdauern von deren Zudosierphasen oder Abnehmphasen die dem Aufbereitungsbehälter während des Behandlungszeitraumes oder eines Teilzeitraums des Behandlungszeitraumes entnommene Menge an Wirkstofflösung oder deren Entnahme-Mengenstrom ermittelt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, bei dem mit dem ermittelten Entnahmemengenstrom der während des Behandlungszeitraumes oder eines Teilzeitraums des Behandlungszeitraumes mittels einer Fördereinrichtung, insbesondere einer Förderpumpe, entnommenen Wirkstofflösung die aktuelle Förderkennlinie oder Förderleistung der Fördereinrichtung ermittelt wird, insbesondere durch Vergleich mit einer Drehzahl eines Antriebs der Fördereinrichtung.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, bei dem aus den Zyklusdauern der Aufbereitungszyklen oder aus den Zeitdauern der Zudosierphasen oder der Abnehmphasen der Aufbereitungszyklen die dem Aufbereitungsbehälter während eines vorgegebenen Zeitraums zudosierte Menge an Lösungsmittel(n) und/oder Wirkstoff(en) oder deren Zudosier-Mengenstrom ermittelt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 14 in Rückbeziehung auf Anspruch 12 oder Anspruch 13, bei dem aus den Zeitdauern einer oder mehrerer Abnehmphasen der aktuelle Entnahme-Mengenstrom an Wirkstofflösung ermittelt wird und der Zudosier-Mengenstrom während einer oder mehreren vorangegangenen oder darauffolgenden Zudosierphasen aus den Zeitdauern dieser Zudosierphasen und dem ermittelten Entnahme- Mengenstrom ermittelt wird.

16. Verfahren zum Behandeln eines Schlammes, insbesondere eines Klärschlammes oder Industrieschlammes, insbesondere nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem

a) wenigstens ein Wirkstoff und wenigstens ein Lösemittel in wenigstens einen Aufbereitungsbehälter zudosiert wird und zu einer Wirkstofflösung aufbereitet wird und

b) dem Aufbereitungsbehälter in einem Behandlungszeitintervall Wirkstofflösung entnommen wird und dem Schlamm zugeführt wird, wobei

c) in dem Aufbereitungsbehälter eine Zirkulation der Wirkstofflösung und der noch nicht gelösten Wirkstoff(e) und Lösungsmittel erzeugt wird, die fortlaufend nacheinander eine erste Zone und eine zweite Zone des Aufbereitungsbehälters durchströmt,

d) die Wirkstofflösung und die noch nicht gelösten Wirkstoffsubstanz(en) und Lösungsmittel in der ersten Zone von wenigstens einem Mischwerkzeug, vorzugsweise unter Beaufschlagung mit Scherkräften und/oder mit hohen Mischenergieeintrag, vermischt werden.

17. Verfahren nach Anspruch 16, bei dem die zudosierten Wirkstoff(e) und Lösemittel zunächst im Wesentlichen durch die erste Zone des Aufbereitungsbehälters geführt werden.

18. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Wirkstoff(e) eine Lösung eines oder mehrere Polymere und/oder Polyelektrolyte verwendet wird bzw. werden.

19. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zum Aufbereiten der Wirkstofflösung Wirkstoff(e) in Form fester Partikel, insbesondere als Pulver oder Granulat, verwendet wird bzw. werden und die Partikel der Wirkstoffsubstanz(en) in das Lösemittel eingemischt werden.

20. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem zum Aufbereiten der Wirkstofflösung Wirkstoff(e) oder Wirkstoff-Stammlösung(en) in flüssiger Form verwendet wird bzw. werden und die flüssige(n) Wirkstoff(e) in das Lösemittel eingemischt wird bzw. werden.

21. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, bei dem bei der Behandlung des Schlammes feste Bestandteile von Flüssigkeit getrennt werden, insbesondere der Schlamm entwässert wird.

22. Verfahren nach Anspruch 21, bei dem der Schlamm nach der Zuführung der Wirkstofflösung einem Filter zugeführt wird, in dem feste Bestandteile des Schlammes herausgefiltert werden.

23. Verfahren nach Anspruch 22, bei dem den Filter durchdrungenes Filtratwasser als Lösemittel für die Aufbereitung der Wirkstofflösung verwendet wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 23, bei dem der Trocknungsgrad der festen Bestandteile des Schlammes nach deren Trennung von der Flüssigkeit mit der Wirksamkeit der Wirkstofflösung zunimmt.

25. Vorrichtung zum Behandeln eines Schlammes, insbesondere eines Klärschlammes oder Industrieschlammes, die insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 24 geeignet und bestimmt ist, umfassend

a) wenigstens einen Aufbereitungsbehälter zum Aufbereiten von Wirkstofflösung aus wenigstens einer Wirkstoffsubstanz und wenigstens einem Lösemittel,

b) wenigstens eine Zudosiereinrichtung zum Zudosieren der Wirksubstanz(en) und des oder der Lösemittel(s) in den Aufbereitungsbehälter,

c) wenigstens eine Zuführeinrichtung zum Entnehmen von Wirkstofflösung aus dem Aufbereitungsbehälter und Zuführen dieser Wirkstofflösung zu dem Schlamm und

d) eine Steuer- oder Regeleinrichtung zum Steuern oder Regeln der im Aufbereitungsbehälter befindlichen Menge der Wirkstofflösung oder Wirkstoffmischung zwischen einer Maximalmenge und einer Minimalmenge, die größer ist als die Hälfte der Maximalmenge.

26. Vorrichtung nach Anspruch 25 mit einer dem Aufbereitungsbehälter zugeordneten Mengenmesseinrichtung, insbesondere Füllstandsensoren oder Gemischsensoren, zum Bestimmen der im Aufbereitungsbehälter befindlichen Menge der Wirkstofflösung und Mischung aus Wirkstoff(en) und Lösemittel(n) oder des Überschreitens oder Unterschreitens der Maximalmenge oder der Minimalmenge.

27. Vorrichtung zum Behandeln eines Schlammes, insbesondere eines Klärschlammes oder Industrieschlammes, insbesondere nach Anspruch 25 oder Anspruch 26 und/oder zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 24, umfassend

c) wenigstens eine Zuführeinrichtung zum Entnehmen von Wirkstofflösung aus dem Aufbereitungsbehälter und Zuführen dieser Wirkstofflösung zu dem Schlamm

d) wenigstens eine Mischeinrichtung zum Mischen der im Aufbereitungsbehälter befindlichen Wirksubstanz(en), mit dem oder den Lösemittel (n), wobei die Mischeinrichtung

1. ein innerhalb einer ersten Zone des Aufbereitungsbehälters angeordnetes Mischwerkzeug und

2. ein Förderwerkzeug in einer von der ersten Zone getrennten zweiten Zone des Aufbereitungsbereiches zur Erzeugung einer Zirkulation der Wirkstoffmischung oder Wirkstofflösung im Aufbereitungsbehälters durch die erste Zone und die zweite Zone umfasst.

28. Vorrichtung nach Anspruch 27, bei der die Zudosiereinrichtung ein in den Aufbereitungsbehälter ragendes Rohrstück, das an der Unterdruckseite des Förderwerkzeuges mündet, umfasst zum Transportieren der Wirksubstanz(en) und des oder der Lösemittel(s) zum Förderwerkzeug.

29. Vorrichtung nach Anspruch 27 oder Anspruch 28, bei der das Förderwerkzeug und/oder das Mischwerkzeug um jeweils eine oder eine gemeinsame Drehachse (A) drehbar sind bzw. ist oder sich drehen bzw. dreht.

30. Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die Drehachse (A) des Förderwerkzeugs im Wesentlichen parallel oder koaxial zur Längsachse des Rohrstückes gerichtet ist.

31. Vorrichtung nach Anspruch 29, bei der die Drehachse (A) des Förderwerkzeugs im Wesentlichen senkrecht zur Längsachse des Rohrstückes gerichtet ist und das Rohrstück an seinem Ende an der dem Förderwerkzeug zugewandten Seite abgeschrägt ist.

32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 31, bei der die erste Zone (21) vom Innenraum einer innerhalb des Aufbereitungsbehälters angeordneten Mischkammer (36) gebildet ist und die zweite Zone (22) außerhalb der Mischkammer im Aufbereitungsbehälters gebildet ist.

33. Vorrichtung nach Anspruch 32, bei der zumindest ein überwiegender Bereich der Druckseite des Förderwerkzeuges mit der Mischkammer und der darin gebildeten ersten Zone in Strömungsverbindung steht und der restliche Bereich der Druckseite des Förderwerkzeuges in der zweiten Zone liegt oder mit der zweiten Zone unmittelbar in Strömungsverbindung steht.

34. Vorrichtung nach Anspruch 32 oder Anspruch 33, bei der die Mischkammer an ihrer dem Mischwerkzeug zugewandten Innenwandung, vorvorzugsweise parallel zur Drehachse des Mischwerkzeugs verlaufende Kavernen (87) aufweist.

35. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 34, bei der das Mischwerkzeug wenigstens zwei Mischflügel aufweist, die sich vorzugsweise parallel zur Drehachse des Mischwerkzeugs erstrecken.

36. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Zudosiereinrichtung ein Lösemittelzuführsystem zum Zuführen von Lösemittel und einen Pulverdosierer zum Zudosieren von Wirkstoffpulver (P) zum Lösemittel umfasst.

37. Vorrichtung nach Anspruch 36, bei der die Zudosiereinrichtung einen mit dem Lösemittelzuführsystem verbundenen Wirbeltopf umfasst und der Pulverdosierer oberhalb des Wirbeltopfes zum Zuführen von Wirkstoffpulver in den Wirbeltopf und darin fließendes Lösemittel angeordnet ist.

38. Vorrichtung nach Anspruch 36 oder Anspruch 37, bei der Mittel zum Erzeugen eines Luftträgerstromes für das Wirkstoffpulver vorgesehen sind und eine Prallplatte, auf die der Luftträgerstrom mit dem Wirkstoffpulver zu dessen Homogenisierung gerichtet wird oder ist, wobei vorzugsweise das Wirkstoffpulver von der Prallplatte in den Wirbeltopf geführt wird oder hineinfällt.

39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 27 bis 39, bei der das Förderwerkzeuges als Propeller ausgebildet ist.