DE1558953A1

DE1558953A1 - Flotation plant

Info

Publication number: DE1558953A1
Application number: DE19671558953
Authority: DE
Inventors: Sanderson Walter Harrison
Original assignee: Komline Sanderson Engineering Corp
Current assignee: Komline Sanderson Engineering Corp
Priority date: 1967-08-23
Filing date: 1967-08-23
Publication date: 1970-08-13
Also published as: GB1179096A

Description

DR. ING. ERNST MAIERDR. ING. ERNST MAIER

PATENTANWALT 8 MÜNCHEN 32PATENT ADVOCATE 8 MUNICH 32

. S · TSXiKFON 83 8Ö 00. »0 51 9* . S TSXiKFON 83 8Ö 00. »0 51 9 *

6. September I967 EM/Pi/BxSeptember 6, 1967 EM / Pi / Bx

A 359 67A 359 67

KOMLINE-SANDERSON ENGINEERING CORPORATION Peapack, New Jersey/USAKOMLINE-SANDERSON ENGINEERING CORPORATION Peapack, New Jersey / USA

Flotationsanlage.Flotation plant.

Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren und eine verbesserte Anlage zur kontinuierlichen Vormischung und Zufuhr eines Zuflusses, beispiels^^;eise Abwasserschlamm und eine mit Gas angereicherte Flüssigkeit zu' einem Flotationstank, in welchem die Gasblasen den Feststoffteilchen einen Auftrieb zur Oberfläche der im Tank befindlichen Flüssigkeit mitteilen.The invention relates to an improved method and plant for continuous premixing and supply of an inflow, for example ^^; iron sewage sludge and a liquid enriched with gas to 'a flotation tank, in which the gas bubbles give the solid particles a lift to the surface of those in the tank Communicate liquid.

Gemäß dem Stand der Technik ₉ wie er sich beispielsweise aus den USA-Patenten 3.175.687, 2.793.185 und 3.o63.938 ergibt, wird ein bestimmter Anteil der unter Druck stehendenAccording to the state of the art _9, as can be seen, for example, from US patents 3,175,687, 2,793,185 and 3,063,938, a certain proportion of those under pressure

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Luft- und Wasserlösung mit dem Schlamm vermischt, wenn der letztere in den Flotationstank eintritt, so daß die aus der Lösung im Wasser freigesetzten Luftblasen zu Flotationszwecken dienen können. Es wurde festgestellt, daß ein kritischer Faktor, welcher den Wirkungsgrad eines solchen Flotationsprozesses beeinflußt, wenn er zur Flotation von Abwasserschlamm angewendet wird, die besondere Art und Weise ist, in welcher der Schlamm und das belüftete oder mit Gas angereicherte Wasser miteinander vermischt werden. Obwohl eine gründliche Vorvermischung der gesonderten Komponenten (d.h. Schlamm und mit Gas angereicherte Flüssigkeit) für einen wirksamen Betrieb sehr vorteilhaft und wesentlich ist, ist es ebenfalls wichtig, das Entstehen einer solchen Verwirbelung zu vermeiden, daß die empfindlichen flockenförmigen Schlammteiichen aufgebrochen oder unterteilt werden.Air and water solution mixed with the sludge when the latter enters the flotation tank, so that the out of the Solution in the water released air bubbles can be used for flotation purposes. It was found to be a critical Factor which influences the efficiency of such a flotation process when it is used for the flotation of sewage sludge is applied, the particular way in which the sludge and aerated or gas-enriched Water mixed together. Although thorough premixing of the separate components (i.e. Sludge and gas-enriched liquid) is very beneficial and essential for effective operation It is also important to avoid the formation of such turbulence that the delicate flaky Sludge ponds are broken up or divided.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher unter anderem darin, eine innige Vermischung dieser Komponenten mit einem geringstmöglichen Verwirbelungsgrad vor der Einleitung in den Hauptkörper der im Flotationstank befindlichen Flüssigkeit herbeizuführen. The object of the invention is therefore, inter alia, an intimate mixing of these components with the least possible To bring about degree of turbulence before the introduction into the main body of the liquid in the flotation tank.

Ein weiteres wichtiges Merkmal der Erfindung besteht darin, die restliche Energie der unter Druckstehenden Medien undAnother important feature of the invention is the residual energy of the pressurized media and

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des Zuführungsvorgangs zur Erhöhung des Wirkungsgrades der .Flotationstrennung auszunutzen«of the feeding process to increase the efficiency of the .flotation separation "

Obwohl die Erfindung besonders zur Anwendung für die Flotationstrennung von Schlammteilchen aus einer Flüssigkeit geeignet ist, kann sie natürlich mit Vorteil zur Flotationstrennung anderer Arten von Materialien angewendet werden. Although the invention is particularly applicable to flotation separation of sludge particles from a liquid, it can of course be used to advantage for the flotation separation of other types of materials.

Erfindungsgemäß ist die Anordnung so getroffen, daß die Zufuhr der jeweiligen Komponenten zu einer Mischzone oder »Kammer und die Bewegung dieser Komponenten in die Kammer im Gegenstrom in einer Weise erfolgt, daß ein maximaler Vermischungsgrad bei geringstmöglichem Aufbrechen oder Unterteilen der Feststoffteilchen vor dem Freisetzen der miteinander vermischten Komponenten in den Hauptkörper der Flüssigkeit innerhalb des Flotationstanks erzielt wird.According to the invention, the arrangement is made so that the Supply of the respective components to a mixing zone or »chamber and the movement of these components into the chamber takes place in countercurrent in such a way that a maximum degree of mixing with the least possible break-up or Subdivide the particulate matter prior to releasing the intermingled components into the main body of the Liquid is achieved within the flotation tank.

Ferner ist das Gegenstromverhältnis der jeweiligen Komponenten und die Anordnung der Mischkammer gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung derart, daß die miteinander vermischten Komponenten auf allen Seiten seitlich begrenzt sind, so daß sie die Form einer aufwärtssteigenden Flüssigkeitssäule innerhalb der Mischkammer einnehmen, welche Säule nach oben aus der Kammer mit geringer Geschwindig·Further is the countercurrent ratio of the respective components and the arrangement of the mixing chamber according to a preferred embodiment of the invention such that the intermingled components are laterally limited on all sides, so that they have the shape of an ascending Take a column of liquid inside the mixing chamber, which column goes upwards out of the chamber at low speed

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keit und mit geringstmöglicher Verwirbelung in den Hauptkörper der innerhalb des Flotationstanks befindlichen Flüssigkeit austritt, welches Aufwärtssteigen der Flüssigkeitssäule dazu dient, den Teilchen eine anfängliche Bewegung zur Oberfläche des Körpers der Flüssigkeit mitzuteilen, wodurch der Flotationsprozeß beschleunigt wird. Eine solche seitliche Begrenzung ergibt einen maximalen Kontakt der Teilchen mit den frisch freigesetzten Luftblasen in der Mischkammer und durch die hierdurch erzielte Auftriebswirkung der Blasen auf die Teilchen, die an ihnen haften, bewegt die Teilchen innerhalb der aufsteigenden Flüssigkeitssäule nach oben, wodurch ein maximaler Flotationsgrad am Zuflußende des Flotationstanks erreicht wird.speed and with the least possible turbulence in the main body of those located within the flotation tank Liquid emerges, which ascends the column of liquid to give the particles an initial movement to communicate to the surface of the body of the liquid, whereby the flotation process is accelerated. Such a lateral limitation results in maximum contact of the particles with the freshly released air bubbles in the mixing chamber and due to the buoyancy effect of the bubbles on the particles that are attached to them adhere, moves the particles upwards within the ascending column of liquid, creating a maximum degree of flotation is reached at the inflow end of the flotation tank.

Bei der bevorzugten Anordnung wird die mit Gas angereicherte bzw. belüftete Flüssigkeit in die Mischkammer nach unten, vorzugsweise durch die nach oben ^richtete Austrittsöffnung dieser Kammer, im Gegenstromverhältnis zu der aufwärtssteigenden Flüssigkeitssäule innerhalb der Mischkammer und vorzugsweise mittig zum Querschnitt der Säule eingeleitet, so daß die erwähnte Dispersion ausgefächert und innerhalb der aufsteigenden Flüssigkeitssäule seitlich dispergiert wird. Gleichzeitig wird die Strömungsrichtung der Dispersion allmählich umgekehrt und zwar ohne plötzliche Richtungsänderung oder Überschneidung mit quergerichteten Strömen derIn the preferred arrangement, the gas-enriched or aerated liquid is moved down into the mixing chamber, preferably through the upwardly directed outlet opening of this chamber, in countercurrent to the ascending one Liquid column introduced within the mixing chamber and preferably centrally to the cross section of the column, so that the mentioned dispersion fanned out and dispersed laterally within the ascending column of liquid will. At the same time, the direction of flow of the dispersion is gradually reversed without a sudden change in direction or intersection with transverse streams of the

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einfliessenden Flüssigkeit, was ein unerwünschtes Aufbrechen oder Unterteilen der flockenförmigen Schlammteilchen zur Folge haben könnte»inflowing liquid, causing an undesirable break-up or subdivision of the flaky sludge particles »

Natürlich können verschiedene Flotations-Chemikalien oder andere Zusätze zur Vermischung mit "dem flüssigen Schlammzufluß in die Ilüssigkeit~Gas-Dispersion eingeleitet werden, so daß sie durch diese in die Mischkammer gebracht werden.Of course, different flotation chemicals can be used or other additives for mixing with the liquid sludge inflow into the liquid gas dispersion are introduced, so that they are brought through this into the mixing chamber.

In der beiliegenden Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing show:

Fig_e 1 eine Ansicht im vertikalen Längsschnitt durch eine Flotationstrennanlage mit der erfindungsgemässen Vormisch= und Zufuhreinrichtung ₉ von welcher Anlage der Mittelteil, weggebrochen dargestellt ist5Figure 1 _e is a view in vertical longitudinal section through a Flotationstrennanlage with the inventive premix = and supply means ₉ illustrated by which system the central portion broken away ACT5

Fig. 2 in vergrössertem Maßstab eine Seitenansicht des Zuflußendes der Anlage, welche im vertikalen Schnitt die Vormisch- und Zufuhreinrichtung zeigt;Fig. 2 shows, on an enlarged scale, a side view of the Inflow end of the plant, showing the premixing and feeding device in vertical section;

Figo 3 eine Schnittansicht der erwähnten Einrichtung in Draufsieht«,FIG. 3 is a sectional view of the device mentioned in FIG Look at it «,

In den Figuren und in der nachfolgenden näheren BeschreibungIn the figures and in the following detailed description

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Wird natürlich nur eine beisoielsweise bevorzugte Ausführungsform dargestellt. Die Erfindung ist natürlich nicht hierauf beschränkt, sondern kann innerhalb ihres Rahmens verschiedene Abänderungen erfahren.Of course, it is only an exemplary preferred embodiment shown. The invention is of course not restricted to this, but can be used within its scope experience various changes.

Die dargestellte Flotationsanlage ist im wesentlichen ähnlichThe illustrated flotation plant is essentially similar

'<■■ ζ der in dem USA-Patent 3.175.687 beschriebenen. '<■■ those described in United States Patent 3,175,687.

Die Anlage besitzt einen nach oben offenen Flotationstank Io mit einer Schlammeinlaßleitung 12, welche mit diesem durch die eine Endwand 14 des Tanks für den kontinuierlichen Zutritt der Flüssigkeit-Schlamm-Zufuhr zur Anlage in Verbindung steht. Am anderen Ende des Tanks ist eine geeignete Einrichtung in Form eines Überlauftroges 16 vorgesehen, der mit einer Austrittsleitung 18 in Verbindung steht, durch welche der geklärte Abfluß aus der Anlage abgeleitet wird.The plant has an upwardly open flotation tank Io with a sludge inlet line 12, which with this through one end wall 14 of the tank for the continuous access of the liquid-sludge supply to the plant stands. At the other end of the tank, a suitable device in the form of an overflow trough 16 is provided is in communication with an outlet line 18 through which the clarified effluent is discharged from the plant.

Den flockenförmigen Feststoffteilchen des Schlamms, die von dem Zufluß mitgeführt werden, wird ein Auftrieb zur Oberfläche S der Flüssigkeit L, welch letztere den Hauptkörper der Flüssigkeit innerhalb des Flotationstanks bildet, mittels _; feinster Luft- oder Gasblasen mitgeteilt, die innerhalb des Tanks freigesetzt werden und an denen die Teilchen haften, so daß sie in an sich bekannter Weise an der Auftriebswirkung teilnehmen. Die auf diese Weise zur Oberfläche der FlüssigkeitThe flaky solid particles of the sludge, which are entrained by the inflow, are buoyant to the surface S of the liquid L, the latter forming the main body of the liquid within the flotation tank, by means of _; communicated finest air or gas bubbles, which are released inside the tank and to which the particles adhere, so that they take part in the buoyancy effect in a manner known per se. Which in this way to the surface of the liquid

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geführtea Teilchen feiidan auf dieser eine Schwimmstoffschicht bzw. eine Schlaramdecke _t welche bei der dargestellten Ausführungs£©rm fortschreitend und kontinuierlich durch einen herkömmlichen Abschäummechanismus 2o entfernt wird, die der in dem USA-Patent 3.175.687 beschriebenen ähnlich ist und seitlich gegenüberliegende endlose Ketten 2o aufweist„ die zur Bewegung in einem endlosen Kreislauf um geeignete Kettenräder 22 herum geführt sind, und zwischen sich eine Reihe von voneinander in Abstand befindlichen Schaufeln oder Paddeln 24 tragen. Diese Abschäumschaufeln stehen von dem Untertrum der Ketten 2o bis im wesentlichem zur Oberfläche der Flüssigkeit ab und bewegen sich über diese, gesehen in Fig. 1, nach rechts, um den schwimmenden Schaum bzw. die Schlammschicht von der Oberfläche der Flüssigkeit zu einer nach oben geneigten Fläche 26 und in eine Rutsche od. dgl. 28 zu fördern, durch welche der Schlamm durch sein Eigengewicht oder in anderer geeigneter Weise ausgetragen werden kann. Geeignete Mittel, beispielsweise von der in dem letztgenannten USA-Patent und daher hier nicht beschriebenen Art können vorgesehen werden, um den Hauptkörper der Flüssigkeit innerhalb des Tanks auf einer im wesentlichen gleichbleibenden Höhe zu halten.Particles carried on this a floating material layer or a silt layer _t which, in the illustrated embodiment, is progressively and continuously removed by a conventional skimming mechanism, which is similar to that described in US Pat comprises "which are guided around suitable chain wheels 22 for movement in an endless circuit, and between them carry a series of paddles or paddles 24 which are spaced apart from one another. These skimming blades protrude from the lower run of the chains 2o to essentially the surface of the liquid and move over this, as seen in FIG. 1, to the right, around the floating foam or the layer of sludge from the surface of the liquid to an upwardly inclined one Surface 26 and into a chute or the like 28 through which the sludge can be discharged by its own weight or in another suitable manner. Suitable means, for example of the type in the latter US patent and therefore not described herein, can be provided for maintaining the main body of the liquid within the tank at a substantially constant level.

Wie bei dem letztgenannten USA-Patent werden bei der hierAs with the latter US patent, here

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dargestellten Flotationsanlage ständig kleine Luftblasen innerhalb des Flotationstanks aus der unter Druck stehenden Lösung von Luft in Wasser freigesetzt, welcher Druck unmittelbar vor der Zufuhr in den Behälter entspannt oder hex&gesetzt wird.Flotation system shown constantly small air bubbles inside the flotation tank from the pressurized Solution of air in water is released, which pressure is released or immediately before being fed into the container hex & is set.

Eine unter Druck stehende Lösung von Luft und Wasser wird von einer geeigneten Quelle aus der Flotationsanlage über eine Leitung 3o zugeführt, die teilweise dargestellt istA pressurized solution of air and water is taken from a suitable source from the flotation plant a line 3o is supplied, which is partially shown

und in der sich ein verstellbares Druckminderventil 32and in which there is an adjustable pressure reducing valve 32

befindet. Eine solche geeignete Quelle für eine unter Druck stehende Lösung von Luft und Wasser ist beispielsweise in dem USA-Patent 3.175.687 beschrieben.is located. One such suitable source of a pressurized solution of air and water is, for example, in US Pat U.S. Patent 3,175,687.

Der so weit beschriebene Aufbau und dessen Wirkungsweise bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung, sondern sind nur allgemein beschrieben, um das Verständnis der ErfindungThe structure described so far and its mode of operation do not form part of the present invention, but are only generally described in order to facilitate understanding of the invention

ί zu erleichtern.ί to facilitate.

Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf die Art und Weise gerichtet, in welcher das belüftete Wasser und der Flüssigkeits-Schlamm-Zufluß eingeleitet und miteinander vermischt werden, um ihr wirksames Zusammenwirken innerhalb des Flotationstanks sicherzustellen. Für diesen Zweck ist erfindungsgenäß innerhalb des Tanks an oder benachbart dessenThe present invention is particularly directed to the manner in which the aerated water and the liquid-sludge inflow are introduced and mixed together to enable their effective interaction within of the flotation tank. For this purpose it is according to the invention within the tank on or adjacent to it

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Einlaßende eine Mischkammer bzw, ein Becken 34 vorgesehen, in welche Kammer sowohl der flüssige Zufluß als auch das belüftete Wasser eingeleitet und vor ihrer Aufnahme innerhalb des Hauptkörpers L der Flüssigkeit innerhalb des Flotationstanks vermischt werden₀ The inlet end of a mixing chamber or, a basin 34, into which chamber, both the liquid influent introduced and the aerated water and mixed prior to their inclusion within the main body of the liquid L within the flotation tank ₀

Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Mischkammer 34 durch eine Blechwand begrenzt ₉ die in Draufsicht im wesentlichen die Form eines U hat„ dessen einander gegenüberliegende parallele Schenkel oder Seiten an ihren freien Enden vorzugsweise flüssigkeitsdicht an der Einlaßendwand 14 des Flotationstanks befestigt sind_e während die erwähnten Seiten bzw, Seitenwände innerhalb des Tanks durch einen halbzylindrischen Abschnitt 34a miteinander verbunden sind. Wenn, wie bei der dargestellten Ausführungsform, nur eine einzige solche Mischkammer verwendet wird, ist diese vorzugswäse zur Mitte zwischen den gegenüberliegenden Seitenwänden des Flotationstanks zentriert» Es ist zweckmässig, daß sich das untere Ende der Mischkammer 34, welche durch eine Bodenplatte 36 abgeschlossen ist, flüssigkeitsdicht durch den Boden des Tanks unterhalb desselben erstreckt, damit in einfacher Weise eine Verbindung der Mischkammer mit einer normalerweise geschlossenen Ablaufleitung 38 hergestellt werden kann, um ihre Reinigung in gewünschten Intervallen zu erleichtern.In the preferred embodiment, the mixing chamber 34 is delimited by a sheet metal wall ₉ which in plan view has substantially the shape of a U "has its opposite parallel legs or sides at their free ends preferably liquid-tight manner to the inlet end 14 of the flotation tank are secured _e whilst the said sides or, side walls within the tank are connected to one another by a semi-cylindrical section 34a. If, as in the embodiment shown, only one such mixing chamber is used, this is preferably centered to the middle between the opposite side walls of the flotation tank. extends liquid-tight through the bottom of the tank below the same so that the mixing chamber can be easily connected to a normally closed drain line 38 to facilitate its cleaning at desired intervals.

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Wie ersichtlich, wird die Mischkammer bei der vorliegenden bevorzugten Ausführungsform gemeinsam durch den Blechteil 34 und den zusammenwirkenden Einlaßwandteil 14 des Flotationstanks begrenzt. Bei dieser Anordnung bildet die Mischkammer 34 einen Flüssigkeitsströmungskanal von gleichmässiger Querschnittsform und Abmessung, dessen oberes Ende eine nach oben gerichtete Austrittsöffnung 4o begrenzt, die mit dem Inneren des Flotationstanks in einer Höhe in Verbindung steht, die wesentlich unterhalb des normalen Flüssigkeitsspiegels S innerhalb des Tanks liegt. Das Schlammeinlaßrohr bzw. die Schlammeinlaßleitung 12 steht mit dem Inneren der Mischkammer 34 benachbart deren unterem Ende und damit an einer Stelle in Verbindung, die von ihrer Austrittsöffnung 4ο relativ entfernt ist, so daß der Flüssigkeitszufluß oder Schlamm, der in die Kammer durch das Schlammeinlaßrohr 12 eintritt, veranlaßt wird, nach oben zur Austrittsöffnung und dirch diese zu fliessen und damit in den Hauptkörper L der Flüssigkeit innerhalb des Tanks.As can be seen, the mixing chamber in the present preferred embodiment is shared by the sheet metal part 34 and the cooperating inlet wall portion 14 of the flotation tank. In this arrangement, the mixing chamber forms 34 a liquid flow channel of more uniform Cross-sectional shape and dimensions, the upper end of which delimits an upwardly directed outlet opening 4o, which with communicates with the interior of the flotation tank at a height which is substantially below the normal liquid level S within the tank. The mud inlet pipe or the sludge inlet pipe 12 is with the interior the mixing chamber 34 adjacent its lower end and thus at a point in connection that of its outlet opening 4ο is relatively remote so that the flow of liquid or sludge entering the chamber through the sludge inlet pipe 12 enters, is caused to flow up to the outlet opening and dirch this and thus into the main body L of the Liquid inside the tank.

Infolge der idativ kleineren Querschnittsfläche des Schlammeinlaßrohres 12 im Gegensatz zu der Querschnittsfläche der , Mischkamer 34 wird die Strömungsgeschwindigkeit des Schlamms bei seinem Eintritt in die Kammer wesentlich herabgesetzt. Auch die waagrechte Anordnung des Einlaßrohres 12 mit Bezug auf die Einlaßkammer ist vorteilhaft, da der ankommendeAs a result of the idatively smaller cross-sectional area of the sludge inlet pipe 12 in contrast to the cross-sectional area of the mixing chamber 34 is the flow velocity of the sludge substantially reduced when he entered the chamber. Also the horizontal arrangement of the inlet pipe 12 with reference on the inlet chamber is advantageous as the incoming

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flüssige Zufluß so gegen den abgerundeten Wandteil 34a der Kammer gerichtet wird, daß eine Zone Z schwacher Verwirbelung innerhalb des unteren Endteils der Mischkammer gebildet wird. Der Schlamm wird daher veranlaßt, die Form einer aufwärtssteigenden Flüssigkeitssäule C innerhalb des Tanks zur Bewegung nach oben in den Hauptkörper L der Flüssigkeit durch die öffnung 4o anzunehmen, welch letztere sich in einer Höhe befindet, die wesentlich unterhalb der Oberfläche S des Hauptkörpers der Flüssigkeit liegt.liquid inflow is directed against the rounded wall portion 34a of the chamber that a zone Z of weak turbulence is formed within the lower end portion of the mixing chamber. The mud is therefore caused to take the form of an ascending column of liquid C within the tank for movement upward into the main body L of the liquid to assume the opening 4o, which latter is at a height located, which is substantially below the surface S of the main body of the liquid.

Das ankommende Gemisch aus Luft und Kasser aus der Leitung 3© wird nach dem Durchtritt durch das Druckminderventil 32 durch ein geeignetes Einspritzrohr 42 in die Mischkammer nach unten im Gegenstrom zu der in dieser aufwärtssteigenden Flüssigkeitssäule eingespritzt. Es tritt daher eine gründliche Vermischung mit der Flüssigkeitssäule C ein, während d ie letztere durch die Kammer 34 von dem Hauptkörper L der Flüssigkeit getrennt ist und dann eine Aufwärtsströmung mit dieser Säule durch die Austrittsöffnung 4o.The incoming mixture of air and cash from the line 3 © is after passing through the pressure reducing valve 32 through a suitable injection tube 42 down into the mixing chamber in countercurrent to the upward flow therein Column of liquid injected. Thorough mixing with the liquid column C therefore occurs during the latter is separated from the main body L of the liquid by the chamber 34 and then with an upward flow this column through the outlet opening 4o.

Bei der dargestellten Anordnung besitzt das Einspritzrohr 42 einen waagrechten Leitungsabschnitt 42a, der sich abgedichtet durch die Endwand 14 des Flotationstanks an einer Stell® erstreckt, die sich in einem ausreichenden AbstandIn the arrangement shown, the injection tube 42 has a horizontal line section 42a which is sealed by the end wall 14 of the flotation tank at one Stell® that extends at a sufficient distance

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oberhalb der AustrittsÖffnung 4o der Mischkammer befindet, um das Entstehen einer wesentlichen Verwirbelung innerhalb des Tanks durch den Austritt nach oben aus der öffnung 4o zu vermeiden.is above the outlet opening 4o of the mixing chamber, to the emergence of a substantial turbulence within the tank through the exit upwards from the opening 4o to avoid.

Das Einspritzrohr besitzt ferner einen nach unten gerichteten Endteil 42b, der sich vertikal nach unten im wesentlichen seitlich zentriert zur Austrittsöffnung 4o der Mischkammer erstreckt, so daß die Austrittsöffnung 4o die Einspritzöffnung 42b des Einspritzrohres umgibt.The injection tube also has a downwardly directed end portion 42b which extends vertically downward substantially laterally centered to the outlet opening 4o of the mixing chamber extends so that the outlet opening 4o surrounds the injection opening 42b of the injection tube.

Die Anordnung ist daher so getroffen, daß die unter Druck stehende Lösung von Luft und Wasser nach dem Durchtritt durch das Druckminderventil 32 und nachdem der Druck auf die Lösung entspannnt worden ist, diese sofort beginnt, zahllose feine Luftblasen freizusetzen, wodurch eine Luft- und Wasserdispersion erhalten wird, welche nach unten durch die öffnungen 42b und 4o in die Mischkammer eingespritzt wird. Infolge der zentrierten Anordnung der Einspritzöffnung 42b mit Bezug auf die Austrittsöffnung 4o wird die eingespritzte Flüssigkeitsund Luftdispersionssäule D, welche mit entgegengesetzter Bewegung bzw. im Gegenstrom zur aufsteigenden Säule C der Zuflußflüssigkeit innerhalb der Mischkammer gerichtet ist, gezwungen, sich seitlich nach aussen in allen RichtungenThe arrangement is therefore made so that the pressurized solution of air and water after passage through the pressure reducing valve 32 and after the pressure on the solution has been released, this immediately begins countless fine To release air bubbles, whereby an air and water dispersion is obtained, which down through the openings 42b and 4o is injected into the mixing chamber. As a result of the centered arrangement of the injection opening 42b with reference the injected liquid and air dispersion column D, which with opposite Movement or countercurrent to the ascending column C of the inflow liquid is directed within the mixing chamber, forced to move sideways outward in all directions

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innerhalb der aufsteigenden Flüssigkeitssäule zu dispergieren, wodurch ihre Strömungsrichtung allmählich umgekehrt wird, wie durch die Pfeile 44 in Fig. 1 angegeben, so daß sie gründlich verteilt und mit dem flüssigen Schlammzufluß vermischt wird. Wie ersichtlich, geschieht dieses vermischen in sanfter Weise, wobei die Säule D der belüfteten Flüssigkeit eine allmähliche Umkehrung ihrer Bewegungsbahn erfährt, die sich nach aussen und oben im wesentlichen um 18o krümmt. Die kombinierte Strömung aus vermischtem flüssigem Schlamm und belüfteter Flüssigkeit, die auf diese Weise aus der Austrittsöffnung 4o nach oben austritt„ nimmt natürlich die mitgeführten Schlammteilchen mit sich und teilt diesen eine anfängliche Aufwärtsbewegung zur Oberfläche des Hauptkörpers der Flüssigkeit innerhalb des Flotationstanks mit. Daher steigen diejenigen der Teilchen, welche bis dahin bereits einen ausreichenden Auftrieb erfahren haben, weiterhin zur Oberfläche der Flüssigkeit an, wo sie durch die Abschäumschaufeln 24 entfernt werden. Der den Teilchen durch die Luftblasen mitgeteilte Auftrieb hat zur Folge, daß sie durch die ansteigende Flüssigkeitsströmung nach oben schwimmen, so daß er die Geschwindigkeit ihrer Bewegung zur Oberfläche des Hauptkörpers der Flüssigkeit erhöht.to disperse within the ascending column of liquid, whereby their flow direction is gradually reversed, as indicated by the arrows 44 in Fig. 1, so that it is thoroughly distributed and mixed with the liquid sludge influx. As can be seen, this is what happens mix in a gentle manner, the column D of the aerated liquid gradually reversing its Experiences a trajectory that curves outwards and upwards essentially by 18o. The combined flow out mixed liquid sludge and aerated liquid, which in this way from the outlet opening 4o upwards exit “naturally takes the sludge particles that are carried along and shares an initial upward movement towards the surface of the main body of the liquid within of the flotation tank with. Therefore, those of the particles rise, which by then already have sufficient buoyancy continue to the surface of the liquid, where they are removed by the skimmer blades 24. The buoyancy imparted to the particles by the air bubbles has the consequence that they swim upwards due to the increasing liquid flow, so that it increases the speed their movement to the surface of the main body of the liquid increases.

Wegen der allmählichen Bewegung der Flüssigkeit innerhalbBecause of the gradual movement of the liquid within

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des Tanks von dessen Einlaßende zu dessen Auslaßende oder von rechts nach links, gesehen in Fig. 1, werden die übrigen untergetauchten Schlammteilchen langsam zum linken Ende des Flotationstanks getragen und ständig der Flotationsoder Auftriebswirkung weiterer Luftteilchen ausgesetzt, die fortschreitend über einen Zeitraum durch die Luft-Wasser-Lösung und/oder -Dispersion freigesetzt werden. Gegebenenfalls kann weitere Luft an einer oder an mehreren aufeinanderfolgenden Stellen längs des Tanks in an sich bekannter Weise eingeleitet werden, wie in dem vorgenannten USA-Patent 3.175.687 beschrieben.of the tank from its inlet end to its outlet end or from right to left, as seen in Fig. 1, the remaining submerged mud particles slowly become towards the left end carried by the flotation tank and constantly exposed to the flotation or buoyancy effects of further air particles, which are progressively released over a period of time by the air-water solution and / or dispersion. Possibly can further air at one or more successive points along the tank in a per se known Manner as described in the aforementioned U.S. Patent 3,175,687.

Zum Einleiten eines oder mehrerer der bekannten Flotationschemikalien in den Flotationstank in mit dem Zufluß geeignet vermischter Form kann eine Zufuhrleitung 46 vorgesehen werden, die in der Zeichnung teilweise dargestellt ist und das gewünschte Flotationsmittel in Form einer Flüssigkeit oder einer flüssigen Suspension oder Lösung dem Einspritzrohr zuführt. Die erwähnte Chemikalie wird daher nach dem Einspritzen in die Mischkammer der gleichen gründlichen Mischwirkung wie die Luft-Wasser-Dispersion selbst unter- _i zogen.To introduce one or more of the known flotation chemicals into the flotation tank in a form suitably mixed with the inflow, a feed line 46 can be provided, which is partially shown in the drawing and feeds the desired flotation agent in the form of a liquid or a liquid suspension or solution to the injection tube. The aforementioned chemical is subjected to even lower _i Therefore, after injection into the mixing chamber of the same thorough mixing action as the air-water dispersion.

Ein wichtiger Faktor besteht natürlich darin, daß die Querschnittsfläche der Mischkammer bzw. des Mischkanals ausreichendAn important factor is of course that the cross-sectional area the mixing chamber or the mixing channel is sufficient

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grösser als die Summe der Querschnittsflächen der Einspritzöffnung und des Einlaßrohres bzw. der Einlaßleitung ist, um die Strömungsgeschwindigkeit sowie die resultierende Verwirbelung herabzusetzen und diese Abmessungen werden zusammen mit der Geschwindigkeit und dem Volumen der Strömung in jedem Falle normalerweise so eingestellt, daß die Verwirbelung in der Mischkammer innerhalb der gewünschten Grenzen gehalten wird.greater than the sum of the cross-sectional areas of the injection opening and the inlet pipe or the inlet line is to the flow rate as well as the resulting Reduce turbulence and these dimensions will go along with the speed and volume the flow in each case normally adjusted so that the turbulence in the mixing chamber within the desired limits is kept.

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Claims

Patent claims:

1. Flotation system with a flotation tank, through which the liquid on a substantially constant certain level is maintained, and with liquid supply and Able iteinrichtungen for this tank, thereby characterized in that the liquid supply device is formed by a mixing chamber (34), the one upwardly directed outlet opening (4o) within of the tank (lo) at a height which is substantially below the aforementioned specific level (S), means (12) for supplying sewage sludge into said chamber at one location in a substantial one Distance below the outlet opening (4o) to the flow at an essentially constant speed is provided to and through the outlet opening, in combination with a device (32, 42) for injecting an air-liquid dispersion down through the outlet opening (4o) into the chamber at a height above the arrangement of the sludge feed inlet

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direction and in a laterally centered position with respect to the outlet opening (4o) in countercurrent to the flow the sewage sludge to mix thoroughly and flow upward with the sludge through the exit port (4o) in the form of a gently rising column (C), which mixing chamber (34) has a surface in lateral cross-section which is much larger than the combined cross-sectional areas the sewage sludge supply device and the injection device for the air-liquid dispersion is, and limits the sludge and the air-liquid dispersion on all sides.

2. Flotation plant according to claim 1, characterized in that that the sludge feed device (12) has a feed line aufväst, which opens into the lower end part of the chamber (34) in a substantially horizontal direction-%, det.

3. Flotation plant according to claim l _e, characterized in that the chamber (34) has vertical walls (14, 34a) which they enclose on all sides in order to limit a vertical flow channel with said outlet opening (4o), which channel has a uniform cross-section -

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dimensions and a bottom part (36) which closes the lower end of the channel.

4. Flotation plant according to claim 3, characterized in that the sewage pipe feed device (12) has a feed line having the chamber adjacent the lower end thereof in a substantially horizontal direction communicates to spray mud towards the wall (34a) of the chamber to a zone (Z) milder primary To generate turbulence within the chamber below the aforementioned outlet opening (4o).

5. Flotation plant according to claim 4, characterized in that the injection device for the air-liquid dispersion has a supply channel (32) having a downwardly directed inlet opening (42) for the outlet of the air-liquid dispersion down into the turbulence zone (Z) and in countercurrent to that in the chamber ascending sludge column (C) to ensure thorough mixing with the sludge for the subsequent upward flow with this in the main body (L) to bring about the liquid in the flotation tank (lo).

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6, flotation plant according to claim 5, characterized in that the supply line (42) is arranged with its inlet opening (42b) essentially laterally centered to the outlet opening (4o) of the canoe.

7. Flotation plant according to claim 5, characterized in that said supply line (42) comprises a laterally extending line part (42a) at a distance upward from ά®τ chamber outlet opening (4o) and an end part (42b) , which from this vertically after is directed down into the upper end of the chamber (34) at a distance inward from the chamber walls (14, 34a) and towards the outlet opening (4o).

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