DE19719637C1 - Vorrichtung zum kontrollierten Zugeben von Flockungsflüssigkeit zu Klärschlamm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum kontrollierten Zugeben von Floc­ kungsflüssigkeit zu Klärschlamm, bei der eine die Flockungsflüssigkeit an einer Impfstelle zugebende Einrichtung an einem den Klärschlamm fördernden Schlamm­ rohr vorgesehen ist und die Einrichtung mit einer Flockungsflüssigkeit-Zufuhrlei­ tung verbunden ist, bei der eine Meßapparatur zur Flockenkontrolle einer Schlamm-Flockungsflüssigkeit-Mischung vorgesehen ist und einen Schlammzulauf sowie einen Schlammablauf aufweist, bei der zunächst ein Mischen von Flockungs­ flüssigkeit und Klärschlamm erfolgt und anschließend in der Meßapparatur ein Ab­ warten einer Reaktionszeit der Mischung und dann die Flockenkontrolle erfolgt und bei der die Meßapparatur eine Meßkammer und ein die Meßkammer durch­ strahlendes Meßgerät zur Erfassung der Flockengröße aufweist.

Bei einer bekannten (DE-OS 44 42 418) Vorrichtung dieser Art wird mittels einer Dosierpumpe die Flockungsflüssigkeit in das Schlammrohr gepumpt. In der Regel strömt die Flockungsflüssigkeit durch einen Stutzen, der in das Innere des Schlammrohrs ragt. In einer folgenden Hauptmischeinrichtung werden der Klär­ schlamm und die Flockungsflüssigkeit miteinander gemischt. Die Meßapparatur ist mit erheblichem Abstand vom Schlammrohr angeordnet und der Schlammzulauf ist in eine lange Verbindungsleitung offen, die zu einer Stelle des Schlammrohrs führt, die in Strömungsrichtung vor der Impfstelle liegt. Es werden Klärschlamm und auch Flockungsflüssigkeit je für sich in die Meßapparatur eingebracht und dort ge­ mischt. Die Mischung von Klärschlamm und Flockungsflüssigkeit erfolgt in der Meßapparatur. Es wird eine Mischung gemessen, die eigens für die Messung erzeugt ist, und es wird nicht die Mischung von Klärschlamm und Flockungsflüssigkeit gemessen, die im Schlammrohr bzw. in der Großanlage erzeugt wird. Das Erzeugen einer eigenen Mischung in der Meßapparatur ist mit zusätzlichem Aufwand ver­ bunden.

Es ist eine Vorrichtung zum kontrollierten Zugeben von Flockungsflüssigkeit zu Klärschlamm bekannt (DE-OS 40 29 824), bei der eine die Flockungsflüssigkeit an einer Impfstelle zugebende Einrichtung an einem den Klärschlamm fördernden Schlammrohr vorgesehen ist und die Einrichtung mit einer Flockungsflüssig­ keit-Zufuhrleitung verbunden ist. Dabei ist vorgesehen, daß die die Flockungsflüssigkeit zugebende Einrichtung ein an der Impfstelle in dem Schlammrohr angeordneter, die Flockungsflüssigkeit zumischender Verteilerkopf ist, der mittels eines Antriebs drehbar ist, die Flockungsflüssigkeit zumischt und entlang einem um die Drehachse herumverlaufenden Umfang verteilt Flock-Auslässe und Mischflügel aufweist. Je­ doch ist bei dieser bekannten Vorrichtung keine Meßapparatur zur Flockenkon­ trolle vorgesehen und sind keine Gestaltungen vorgesehen, die das Erzeugen einer eigenen Mischung von Flockungsflüssigkeit und Klärschlamm in einer Meßappa­ ratur überflüssig machen.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Meßapparatur eine Mischung von Flockungsflüssigkeit und Klärschlamm zugeführt wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flockungsflüssigkeit zugeben­ de Einrichtung ein an der Impfstelle in dem Schlammrohr angeordneter, die Flockungsflüssigkeit zumischender Verteilerkopf ist, der mittels eines Antriebs drehbar ist, die Flockungsflüssigkeit zumischt und entlang einem um die Drehachse herumverlaufenden Umfang verteilt Flock-Auslässe und Mischflügel aufweist, und daß der Schlammzulauf der Meßapparatur mit dem Schlammrohr bei oder nach der Impfstelle verbunden ist, wobei die Mischung von Flockungsflüssigkeit und Klär­ schlamm von der Impfstelle in die Meßapparatur fließt.

Wie sich feststellen läßt, ist bei der Verwendung des hier zur Rede stehenden Ver­ teilerkopfes die Verteilung der Flockungsflüssigkeit im Klärschlamm bereits an der Impfstelle so, daß eine Meßmenge der Mischung ohne weiteren Mischvorgang von dem Schlammrohr in die Meßapparatur übergeleitet werden kann. In der Meß­ apparatur verbleibt diese Meßmenge bis nach der erforderlichen Reaktionszeit die Flockenbildung erfolgt ist und die Flocken gemessen sind. Wenn die Meßmenge mit Abstand von der Impfstelle aus dem Schlammrohr abgezweigt wird, ist der auf die Meßapparatur entfallende Anteil der Reaktionszeit verkürzt. Wesentlich ist, daß einerseits das für den Meßvorgang erforderliche Mischen in Verbindung mit dem Mischen in der Großanlage erfolgt und andererseits eine ruhende Mischung in einer gesonderten Meßapparatur gemessen wird.

Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Klärschlamms ausreichend langsam ist, kann die Mischung von Flockungsflüssigkeit und Klärschlamm unmittelbar bei der Impfstelle vom Schlammrohr abgeleitet werden. Wenn die Strömungsgeschwindig­ keit des Klärschlamms größer bzw. schneller ist, wird die Mischung in Strömungs­ richtung nach der Impfstelle vom Schlammrohr abgeleitet. In der Regel ist es ange­ bracht, die Meßapparatur unmittelbar an der Mischungs-Ableitstelle an das Schlammrohr zu setzen, um lange, leicht verschmutzende Verbindungsleitungen zwischen der Ableitstelle und der Meßapparatur zu vermeiden. Falls die Meß­ apparatur ein mittels Antriebs zu bewegendes Organ aufweist, ist die Meßapparatur z. B. mit einem eigenen Antrieb ausgerüstet.

Wenn die Strömungsgeschwindigkeit des Klärschlamms an sich im Schlammrohr größer bzw. schneller ist, ist es machbar, daß an der Impfstelle eine Staustufe gebil­ det ist, indem das Schlammrohr in Strömungsrichtung nach der Impfstelle mit einer rundumverlaufenden Einschnürung versehen ist. Aufgrund dieser Staustufe kann sich die Mischung an der Impfstelle soweit ausbilden, daß sie von der Impfstelle un­ mittelbar in die Meßapparatur ableitbar ist.

Es ist bevorzugt, ein anzutreibendes bewegliches Organ der Meßapparatur vom Verteilerkopf her anzutreiben. Wenn die Meßapparatur mit Abstand vom Vertei­ lerkopf angeordnet ist, läßt sich zwischen dem Verteilerkopf und der Meßapparatur ein diesen Abstand überbrückendes Getriebe vorsehen. Z.B. durchdringt eine Ver­ teilerwelle des Verteilerkopfes das Schlammrohr nach außen und ist dort über das abstandüberbrückende Getriebe mit einer Welle des drehbaren Organs der Meß­ apparatur verbunden.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn der den Verteilerkopf aufneh­ mende Bereich des Schlammrohrs ein selbständiges Rohrstück ist und wenn die Meßapparatur an dem selbständigen Rohrstück angebracht ist. Es läßt sich die er­ findungsgemäße Vorrichtung als Baueinheit fertigen und diese Baueinheit in das Schlammrohr einsetzen. Der Verteilerkopf und die Meßapparatur lassen sich ver­ bessert aufeinander abstimmen. Eine nachträgliche Montage der Meßapparatur an das bereits verlegte Schlammrohr entfällt.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es auch, wenn die Meßapparatur am Schlammrohr sitzt und der Schlammzulauf unmittelbar zum Schlammrohr hin offen ist. Eine Verbindungsleitung zwischen Schlammrohr und Meßapparatur ist entfallen. Die zu messende Mischung gelangt auf kürzestem Weg von der Impfstelle in die Meßapparatur.

Grundsätzlich lassen sich im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorrichtung an sich bekannte (DE-OS 44 42 418, ältere Patentanmeldung 196 41 535.7) Misch- und Meßeinrichtungen als Meßapparatur verwenden, wobei diese um die dem Mischen dienenden Gestaltungen vereinfacht sind. Da im Rahmen der Erfindung die Meß­ apparatur keine mischende Funktion mehr hat, läßt sie sich ihren verbleibenden Funktionen verbessert anpassen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es somit, wenn in der Meßkammer ein angetriebenes Kolbenmittel hin- und herbewegbar ist. Die zu messende Mischung dringt unter dem im Schlammrohr herrschenden Druck in die Meßkammer ein, wobei das Kolbenmittel sich so bewegt, daß Platz geschaffen wird. Wenn die Mes­ sung erfolgt ist, wird das Kolbenmittel so bewegt, daß es die in der Meßkammer vorhandene Mischungsmenge aus der Meßkammer verdrängt.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenso, wenn auch der Schlammablauf mit dem Schlammrohr verbunden ist. Die in der Meßkammer gemessene bzw. ver­ brauchte Menge an Mischung wird also nicht in die Kanalisation geleitet, sondern wieder in das Schlammrohr gebracht, da in dem Schlammrohr nach der Impfstelle konditionierter Klärschlamm gefördert wird. Konstruktiv einfach wird die Gestal­ tung, wenn Schlammzulauf und Schlammablauf identisch sind und die durch eine Öffnung in die Meßkammer geströmte Mischung mittels des Kolbens durch eben diese Öffnung wieder verdrängt wird.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn das Kolbenmittel an den Wandungen der Meßkammer als reinigender Schieber gestaltet elastisch drückend anliegt. Die Reinigung der Meßkammer-Wandungen erfolgt ausschließlich durch den Kolben und eine Reinigung durch Spülwasser ist entfallen.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt vor, wenn die Meßkammer gebogen gestaltet zwischen einem ersten Schlammzu­ lauf/Schlammablauf und einem zweiten Schlammzulauf/Schlammablauf vorgesehen ist und das Kolbenmittel als Drehkolben zwischen den beiden Schlammzuläufen/ Schlammabläufen bewegbar ist. Während das Kolbenmittel eine Meßmenge an Mischung aus der Meßkammer hinausschiebt, macht es Platz für eine einströmende zweite Meßmenge an Mischung.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn der Verteilerkopf eine Verteilerwelle bildet und wenn die Verteilerwelle das Schlammrohr nach außen durchdringt und mit der Welle eines Drehkolbens über eine steuerbare Kupplung verbunden ist. Der Antrieb der Meßapparatur wird also vom Antrieb des Vertei­ lerkopfes abgeleitet, was die Bauweise und die Betriebsweise der Vorrichtung kon­ struktiv vereinfacht.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei weiterhin, wenn der Antrieb des Verteilerkopfes reversierend betrieben ist, der Drehkolben zwischen zwei Steueran­ schlägen hin- und herbewegbar ist und die Kupplung eine Rutschkupplung ist. Hierdurch sind die Bauweise und die Betriebsweise der Meßapparatur, insbesondere der vorher geschilderten Baueinheit, weiter vereinfacht.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung setzt sich das Schlammrohr ab der Impf­ stelle U-förmig fort, wobei der eine U-Schenkel den Verteilerkopf aufnimmt und der andere U-Schenkel mit der Meßapparatur bestückt ist, die die Mischung unmit­ telbar entnimmt. Die Welle des Verteilerkopfes und die Welle eines beweglichen Organs der Meßapparatur sind koaxial angeordnet und unmittelbar miteinander steuerbar gekuppelt. Bei dieser Ausführungsform ist die Meßapparatur strömungs­ mäßig mit Abstand von der Impfstelle angeordnet und antriebsmäßig dem Vertei­ lerkopf nebengeordnet.

Eine zweite Aufgabe der Erfindung ist es auch, eine Vorrichtung der eingangs ge­ nannten Art zu schaffen, mit der eine bessere Einmischung der Flockungsflüssigkeit in den Klärschlamm erreichbar ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist, diese Aufgabe lösend, dadurch gekennzeichnet, daß die Flock-Auslässe Schlitze und die Mischflügel Streifen sind, die jeweils quer zur Rotationsebene gerichtet und min­ destens die halbe Breite der Klärschlamm-Strömung lang sind.

Aufgrund der Gestaltung des Verteilerkopfs der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine verbesserte Einmischung und Verteilung der Flockungsflüssigkeit in den Klärschlamm erreicht. Die Flockungsflüssigkeit wird aus jedem Schlitz in Form eines breiten Streifens abgegeben, in den der - wegen der Rotation - nachfolgende Mischflügel eintaucht, der entlang seiner Randkante die Flockungsflüssigkeit wie einen Schleierstreifen durch den Klärschlamm hinter sich her zieht. Die Flockungs­ flüssigkeit gelangt durch den Schlitz wie ein ununterbrochener Schwall in den Schlamm und die Schlitze und Streifen sind in Rotationsrichtung hintereinander angeordnet. Die Bemessung der Länge der Schlitze und Flügel ist auf den Durch­ messer der Strömung vor oder nach dem Verteilerkopf bezogen.

Die Erfindung läßt sich sowohl verwirklichen, wenn sich die Flockmittel-Schlitze und die Mischflügel-Streifen im wesentlichen in Richtung der Klärschlamm-Strö­ mung erstrecken, als auch verwirklichen, wenn sich die Flock-Schlitze und die Mischflügel-Streifen im wesentlichen rechtwinkelig zur Klärschlamm-Strömung er­ strecken. Es ist auch eine Ausführungsform denkbar, bei der die Drehachse des Mischkopfs unter einem Winkel zur Klärschlamm-Strömung angeordnet ist. In der Regel wird jedoch die Rotationsebene des Mischkopfs im wesentlichen in Richtung der Klärschlamm-Strömung verlaufen.

Jeder Schlitz ist z. B. aus zwei oder mehr Schlitzstücken gebildet, die in einer Reihe angeordnet sind. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn jeder Aus­ laß-Schlitz über seine Länge durchgehend ist. Dies vermeidet Verstopfungen und uner­ wünscht hohe Austrittsgeschwindigkeiten der Flockungsflüssigkeit.

Jeder Mischflügel-Streifen ist z. B. verteilt über seine Länge kammartig mit radialen Einschnitten versehen. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn jeder Mischflügel-Streifen über seine Länge durchgehend ist. Dies verbessert die Festigkeit des Mischflügel-Streifens und verbessert die Mischwirkung.

Der Querschnitt jedes Auslaß-Schlitzes über dessen Länge kann sich ändern, um die Menge der austretenden Flockungsflüssigkeit zu steuern. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es dabei, wenn der Querschnitt jedes Auslaß-Schlitzes über des­ sen Länge hin gesehen zur Mitte hin vergrößert ist. Diese Gestaltung ist ange­ bracht, wenn die Schlitze quer zur Strömungsrichtung verlaufen, weil in der Mitte des Schlammrohrs mehr Schlamm vorhanden ist als seitlich. Bei gleichmäßiger Schlitzbreite wird eine gleichmäßige Abgabe von Flockungsflüssigkeit im Klär­ schlamm erreicht.

Die Schlitze, die der Auslaß für die Flockungsflüssigkeit sind, weisen z. B. eine Breite von 7-9 mm auf. Sie werden um so breiter sein, je mehr Flockungsflüssig­ keit pro Zeiteinheit auszulassen ist, und um so schmaler sein, je weniger Flockungs­ flüssigkeit pro Zeiteinheit auszulassen ist.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es ebenso, wenn jeder Mischflügel-Strei­ fen mit seiner Randkante zur Innenkontur des Schlammrohrs unter Freilassung eines Spalts, bereichsweise annähernd parallel, verlaufend ausgebildet ist. Ein in ra­ dialer Richtung langer Mischflügel-Streifen verbessert die Einmischwirkung. Jedoch muß zwischen dem Mischflügel und dem Schlammrohr stets ein Spalt bleiben, der so groß ist, daß im Schlamm vorhandene Steinstücke passieren können. Dieser Spalt ist groß und besonders wichtig, wenn die Mischflügel-Streifen quer zur Strö­ mung verlaufen. Wenn die Mischflügel-Streifen quer zur Strömung verlaufen, wird der Spalt vorzugsweise in Richtung der Drehachse schmaler gehalten als in Rich­ tung quer zur Drehachse.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt vor, wenn der Antrieb des Verteilerkopfs drehrichtungsänderbar ist. Bei der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung sind die Mischflügel in Relation zum Querschnitt des Schlammrohrs relativ groß bzw. ausladend und ist somit bei dauernd gleicher Dreh­ richtung des Verteilerkopfs die Gefahr der Verstopfung durch Hartstoffstücke und der Anhäufung von Fasern bzw. Fadenstücken gegeben. Solche Verstopfungen und Anhäufungen werden durch wechselweises Drehen verhindert.

Es können zwischen zwei Mischflügeln z. B. zwei Flock-Auslässe vorgesehen sein. Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es jedoch, wenn sich in Rotationsrich­ tung gesehen jeweils ein Auslaß-Schlitz und ein Mischflügel-Streifen abwechseln. Auch dies verbessert die Einmischwirkung. In Rotationsrichtung gesehen sind um den Verteilerkopf herum zwei oder mehr Auslaß-Schlitze und zwei oder mehr Mischflügel-Streifen vorgesehen.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es noch, wenn der Innenquerschnitt des Schlammrohrs im Bereich des Verteilerkopfs gleich dem sonstigen Innenquerschnitt des Schlammrohrs ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung verzichtet also auf eine Verengung des Schlammrohrs und die damit verbundene Erhöhung der Strömungs­ geschwindigkeit des Klärschlamms. Der Verteilerkopf stellt bereits eine erhebliche Verengung des dem Klärschlamm zur Verfügung stehenden Querschnitts dar.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn der Verteilerkopf als zylindri­ sches Rohrstück ausgebildet ist und/oder wenn der Außendurchmesser des Vertei­ lerkopfs mindestens das 0,4-fache des Innendurchmessers des Schlammrohrs ist. Dies vereinfacht die Bauweise und verbessert die Festigkeit des Verteilerkopfs, wo­ bei die Gestaltung der Auslaß-Schlitze und der Mischflügel-Streifen erhöhte Anfor­ derungen an die Festigkeit des Verteilerkopfs stellen.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt ebenfalls vor, wenn der Verteilerkopf in ein drehbar gelagertes Kuppelrohr über­ geht, das von dem Schlammrohr wegragt, an dem der Antrieb drehend angreift und an das die Flockungsflüssigkeit-Zufuhrleitung anschließt, und wenn das Kuppelrohr mit Zutrittsöffnungen versehen in einer Kuppelkammer drehbar ist, in die die Flockungsflüssigkeit-Zufuhrleitung mündet. Diese Art der Ankupplung der Flockungsflüssigkeit an den rotierenden Verteilerkopf ermöglicht es, dem Kuppel­ rohr und dessen Lagerung mit einfachen Mitteln erhöhte Festigkeit zu geben. Dies ist wegen des "steinbrechenden" Zusammenwirkens der Mischflügel-Streifen und des Schlammrohrs bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung angebracht.

Für eine befriedigende Abgabe von Flockungsflüssigkeit durch die Auslaß-Schlitze sind die der Flockungsflüssigkeit zur Verfügung stehenden Strömungsquerschnitte wichtig. Für eine Ausführungsform der Erfindung gilt: Alle Auslaß-Schlitze zu­ sammen haben einen Strömungsquerschnitt, der kleiner ist als die vorhergehenden Strömungsquerschnitte der Flockungsflüssigkeit. Der gesamte Strömungsquer­ schnitt der Zutrittsöffnungen ist nicht kleiner als der Strömungsquerschnitt in der Zufuhrleitung und im Kuppelrohr. Die Strömungsquerschnitte im Verteilerkopf und Kuppelrohr sind gleich. Die das Kuppelrohr in der dichten Kuppelkammer aufweisende Bauweise gibt die Möglichkeit, Strömungsquerschnitte der Flockungs­ flüssigkeit zu optimieren.

Besonders zweckmäßig und vorteilhaft ist es, wenn in der Flockungsflüssig­ keit-Zufuhrleitung ein Rückschlagventil angeordnet ist. Wenn die Flockungsflüssigkeit vor dem Rückschlagventil nicht unter Druck steht, z. B. bei Stillstand der Flockungsflüssigkeitpumpe, kann kein Klärschlamm in die Auslaß-Schlitze ein­ dringen. Die Dichtungen und Drehlager in der Kuppelkammer bleiben auch dann von Flockungsflüssigkeit befeuchtet, wenn die Flockungsflüssigkeit nicht mehr von der Flockungsflüssigkeitpumpe her unter Druck steht.

Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung liegt vor, wenn der Verteilerkopf mit einer Drehzahl von 700-2.500 min^-1, vorzugs­ weise 1000-2000 min^-1 betrieben ist. Bei diesen relativ hohen Drehzahlen tritt die angestrebte verbesserte Einmischung und Verteilung der Flockungsflüssigkeit in den Klärschlamm merklich ein. Bei zu niedrigen Drehzahlen, z. B. unter 500 U/min, bricht der Schleierstreifen bzw. Schwall von Flockungsflüssigkeit ab. Allzu hohe Drehzahlen verlangen einen zu hohen Aufwand, um die angestrebte Wirkung zu erreichen.

Bei einer bekannten (DE-OS 40 29 824) Anwendung der Vorrichtung der eingangs genannten Art liegt die Flockungsflüssigkeit als Flockmittel vor, das sich in einem Vorratsbehälter befindet. Es ist weiterhin bekannt (DE-OS 39 01 292), einen in Flüssig- oder Pulverform vorliegenden Flockmittel-Wirkstoff mit Frischwasser zu einer etwa 1%igen Flockmittel-Stammlösung zu mischen. Die Flockmittel-Stamm­ lösung wird in einer Ansatzstation je nach grundsätzlicher Art des Klärschlamms mit 4-10 Raumteilen Zusatzwasser vermischt, um das Flockmittel zu erhalten, das eine sogenannte Gebrauchslösung ist. Dieses Flockmittel wird in einer Menge von 18-20% des Klärschlamms dem Klärschlamm zugegeben, d. h. es werden auf 100 T Klärschlamm ca. 20 T Flockungsflüssigkeit in Form von Flockmittel zugegeben. Bei dem mit dem Flockmittel versetzten Klärschlamm, d. h. bei dem konditionier­ ten Klärschlamm ist also 1/6 der Flüssigkeit durch zusätzlich zugegebene Floc­ kungsflüssigkeit gegeben.

Bei der bekannten Anwendung wird für die zugabegerechte Aufbereitung des Flockmittel-Wirkstoffs viel Wasser verwendet, das teuer ist. Für die Aufbereitung ist außer der Einrichtung zum Ansetzen der Stammlösung auch die Einrichtung zur Erzeugung der Gebrauchslösung nötig, die ein zusätzlicher Aufwand ist und deren Betrieb ein zusätzlicher Aufwand ist. Das Flockmittel und dessen Wasser werden gepumpt, bis sie mit dem Klärschlamm vermischt sind, und dieses Pumpen kostet Energie. Der Wasseranteil des Flockmittels muß mit dem Klärschlamm zum Filter­ pressen gepumpt werden, durch die Filterpressen hindurchgedrückt werden und abschließend wieder gereinigt werden. Bei der bekannten Anwendung sind also mit dem Wasser der Flockungsflüssigkeit erhebliche zusätzliche Aufwendungen verbun­ den.

Eine dritte Aufgabe der Erfindung ist es somit, eine Anwendung der vorliegenden Art zu schaffen, bei der die mit der Flockungsflüssigkeit bzw. deren Wasseranteil verbundenen Aufwendungen erheblich vermindert sind. Die Erfindung besteht un­ ter Lösung dieser Aufgabe in einer Anwendung der eingangs genannten Art, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die vorliegende erfindungsgemäße Vorrichtung vorgesehen bzw. eingesetzt ist und daß die Flockungsflüssigkeit mit maximal 3 T auf 100 T Klärschlamm vorgesehen ist.

Bei Benutzung des Verteilerkopfes der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist festge­ stellt worden, daß man den Wasseranteil der Flockungsflüssigkeit vermindern kann, ohne die Wirksamkeit der beigemischten Flockungsflüssigkeit im Klär­ schlamm zu vermindern. Während bei der bekannten Beimischung zur Erreichung einer bestimmten Wirksamkeit mit einer bestimmten Wirkstoffmenge ein hoher Wasseranteil nötig ist, ist dies bei Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht nötig. Der Wasseranteil der Flockungsflüssigkeit läßt sich ganz erheblich sen­ ken, so daß die mit diesem Wasseranteil verbundenen Aufwendungen entsprechend vermindert sind. Es wird weniger Wasser benötigt, ist weniger Wasser zu pumpen und ist weniger Wasser zu reinigen.

Für die aufgrund der Erfindung verbesserte Wirksamkeit kann folgende Erklärung, ohne Anspruch auf Richtigkeit, unterstellt werden: Die besondere Gestaltung der Mischflügel der erfindungsgemäßen Vorrichtung zerschlägt in einem erhöhten Aus­ maß die Schlammteilchen des Klärschlamms und die entstehenden Bruchstücke bil­ den frische offene Bruchflächen. Die besondere Form der Flock-Auslässe gibt die Flockungsflüssigkeit als großflächigen Schleier ab, der nahezu jegliche frische offene Bruchfläche überdeckt, so daß die Vermischung von Klärschlamm und Flockungsflüssigkeit intensiviert ist. Die Flockungsflüssigkeit wird bei der Erfin­ dung bereits ausreichend fein verteilt eingemischt, so daß es nicht nötig ist, den Wirkstoff vorab in einer großen Wassermenge, d. h. in einem großen Wasseranteil der Flockungsflüssigkeit fein zu verteilen.

Bisher wird in der Regel mit einer 1%igen Flockmittel-Stammlösung gearbeitet, bei der 1 Gew.T Flockmittel-Wirkstoff mit 100 Gew.T Wasser vermischt sind. Auch im Rahmen der Erfindung kann mit einer 1%igen Flockmittel-Stammlösung gear­ beitet werden. Eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anwendung ist also, daß die Flockungsflüssigkeit eine Stamm­ lösung ist, bei der der Wirkstoff also in nur einem Arbeitsgang mit Wasser ver­ mischt ist. Bei dieser Ausführungsform ist also eine zusätzliche Ansatzstation für ein weiteres verdünnendes Vermischen mit Wasser entfallen. Bei dieser Ausfüh­ rungsform ist bevorzugt nur maximal 1 T Flockungsflüssigkeit auf 100 T Klär­ schlamm vorgesehen. Der Wasseranteil der Flockungsflüssigkeit ist auf diejenige Wassermenge reduziert, die zum Lösen des Wirkstoffs nötig ist. Mit Teilen (T) sind hier Raumteile gemeint.

In der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt und zeigt

Fig. 1 schematisch eine Draufsicht mit Aufbrüchen einer Vorrichtung zum kon­ trollierten Zugeben von Flockungsflüssigkeit zu Klärschlamm,

Fig. 2 einen Schnitt gemäß Linie II-II in Fig. 1, in einem gegenüber Fig. 1 ver­ größerten Maßstab,

Fig. 3 eine Vorderansicht mit geschnittenen Bereichen einer Meßapparatur der Vor­ richtung gemäß Fig. 1, etwa in einem Schnitt gemäß Linie III-III in Fig. 5, in einem gegenüber Fig. 1 vergrößerten Maßstab,

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Meßapparatur gemäß Fig. 3 und

Fig. 5 die Meßapparatur gemäß Fig. 3 an einem Schlammrohr mit Kupplung an ei­ nem Verteilerkopf, in einem Schnitt gemäß Linie V-V in Fig. 3.

Die Vorrichtung gemäß Zeichnung ist gemäß Fig. 1 an einem Schlammrohr 1 vor­ gesehen, in dem eine Klärschlamm-Strömung gemäß einem Pfeil 2 fließt. Die Vor­ richtung ist mittels eines länglichen Flansches 3 an dem Schlammrohr 1 angebracht und weist außerhalb des Schlammrohrs eine von dem Flansch 3 wegragende Kup­ pelkammer 4 auf. Aus der Kuppelkammer 4 ragt in das Schlammrohr 1 ein Vertei­ lerkopf 6, der mittels eines Antriebs 7 drehbar ist, der am anderen Ende der Kuppelkammer 4 angebracht ist und als Elektromotor ausgebildet ist. An der Kuppel­ kammer 4 mündet bei 12 eine Flockungsflüssigkeit-Zufuhrleitung 8, in der eine Do­ sierpumpe 38 und ein Rückschlagventil 9 sitzen. Der Verteilerkopf 6 bildet Aus­ laß-Schlitze 10 und trägt Mischflügel-Streifen 11. Auf der dem Flansch 3, der Kuppel­ kammer 4 und dem Antrieb 7 gegenüberliegenden Seite des Schlammrohrs 1 ist an diesem eine Meßapparatur 21 befestigt.

Eine vom Antrieb 7 her kommende Wellenverlängerung 13 trägt gemäß Fig. 2 über eine Buchse 14 ein Kuppelrohr 15 und in der Stirnwand der Kuppelkammer 4 ist eine Gleitringdichtung 16 vorgesehen, die die Wellenverlängerung 13 umfaßt. Das Kuppelrohr 15 weist längliche Zutrittsöffnungen 17 auf, über die Flockungsflüssig­ keit aus der Kuppelkammer in das Kuppelrohr gelangt. Das Kuppelrohr 15 dringt durch eine im Flansch 3 sitzende Gleitlagerbuchse 5 in das Schlammrohr 4 und geht dort materialeinheitlich in den Verteilerkopf 6 über, der rohrartig ausgebildet ist. Dem Verteilerkopf 6 ist eine gestrichelt angedeutete Rotationsebene 18 zugeordnet. Jeder Mischflügel 11 bildet eine kreisbogenartig gekrümmte Randkante 19, die, bei entsprechender Stellung des Flügels, einen Spalt 20 zum Schlammrohr 1 hin be­ grenzt, das im Querschnitt kreisrund ist. Das Kuppelrohr 15 ist am Verteilerkopf 6 durch einen Deckel 22 abgeschlossen und setzt sich mit einem Verlängerungsstück 23 durch das Schlammrohr 1 hindurch fort, wobei es in der Rohrwandung von einer Gleitlagerbuchse 24 aufgenommen ist.

Das Verlängerungsstück 23 führt zu der Meßapparatur 21, die in Fig. 3-5 mit mehr Einzelheiten gezeigt ist. Die Meßapparatur 21 umfaßt ein Gehäuse 25, das eine Meßkammer 26 begrenzt, der ein Meßgerät zugeordnet ist. Das Meßgerät besteht im wesentlichen aus einem Lichtsender 27 und einem Empfänger 28 und ist an sich bekannt, z. B. durch die DE-OS 44 42 418. Die Meßkammer 26 ist im wesentlichen wie eine dicke halbkreisförmige Scheibe gestaltet und weist beiderseits ihrer Mittelachse je einen Schlammzulauf/Schlammablauf 29 auf, der zu der einen Seite der Meßapparatur hingerichtet ist und in einen Stutzen 30 übergeht, der in einen Durchbruch 31 des Schlammrohrs 1 passend eingreift.

Das aus dem Schlammrohr 1 herausragende Verlängerungsstück 23 ist an einem Teil einer Kupplung 32 befestigt, das in einem Wandungsbereich 33 des Gehäuses 25 drehbar ist und gegenüber dieser mittels einer Gleitlagerbuchse abgedichtet ist. Das andere Teil sitzt an einer Welle 34, die in einer Gleitlagerbuchse drehbar ist, die in dem Wandungsbereich 33 sitzt. Die Welle 34 ragt in die Meßkammer 26 und trägt einen flügelartigen Drehkolben 36, der in Fig. 5 punktiert in einer nicht kor­ rekten Stellung angedeutet ist. Die beiden Teile der Kupplung 32 sind Permanent­ magneten, die einander anziehen und gegeneinander drehbar sind und so eine Rutschkupplung bilden. Jedem Schlammzulauf/Schlammablauf 29 ist in der Meß­ kammer 26 ein Steueranschlag 35 zugeordnet, gegen den sich der Drehkolben 36 legt, bevor er den Schlammzulauf/Schlammablauf überstreichen kann.

Der Antrieb 7 arbeitet mit periodisch wechselnder Drehrichtung und somit dreht sich auch das Verlängerungsstück 23 mit periodisch wechselnder Drehrichtung. Bei jedem Drehrichtungswechsel nimmt das Verlängerungsstück 23 über die Reibung bzw. Haftung der Rutschkupplung 32 die Welle 34 mit. Der Drehkolben 36 wan­ dert von dem einen Steueranschlag 35 zu dem anderen, wo er samt der Welle 34 an­ gehalten wird, so daß sich das Verlängerungsstück 23 gegen die Reibung bzw. Haf­ tung der Rutschkupplung weiterbewegt. Zu der Meßapparatur 21 gehört eine nicht gezeigte Steuereinheit mit Rechner, die den Meßvorgang steuert und aufgrund des Meßvorgangs die Dosierpumpe 38 für die Flockungsflüssigkeit und den Antrieb 7 des Verteilerkopfes 6 steuert; eine nicht gezeigte Schlammpumpe für den Klär­ schlamm im Schlammrohr 1 wird von anderen Größen her gesteuert. Es ist eine Baueinheit vorhanden, indem ein mit Flanschen 37 versehenes selbständiges Rohr­ stück des Schlammrohrs 1 mit der Meßapparatur 21 versehen ist, den Verteiler­ kopf 6 aufnimmt, mit der Kuppelkammer 4 und dem Antrieb 7 versehen ist und einen Anschluß für die Flockungsflüssigkeit-Zufuhrleitung 8 aufweist; der Bauein­ heit sind auch die Dosierpumpe 38 und das Rückschlagventil 9 zugeordnet.

Claims (23)

1. Vorrichtung zum kontrollierten Zugeben von Flockungsflüssigkeit zu Klär­ schlamm, bei der eine die Flockungsflüssigkeit an einer Impfstelle zugebende Einrichtung an einem den Klärschlamm fördernden Schlammrohr vorgesehen ist und die Einrichtung mit einer Flockungsflüssigkeit-Zufuhrleitung verbunden ist, bei der eine Meßapparatur zur Flockenkontrolle einer Schlamm-Flockungsflüs­ sigkeit-Mischung vorgesehen ist und einen Schlammzulauf sowie einen Schlammablauf aufweist, bei der zunächst ein Mischen von Flockungsflüssigkeit und Klärschlamm er­ folgt und anschließend in der Meßapparatur ein Abwarten einer Reaktionszeit der Mischung und dann die Flockenkontrolle erfolgt und bei der die Meßapparatur eine Meßkammer und ein die Meßkammer durch­ strahlendes Meßgerät zur Erfassung der Flockengröße aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die die Flockungsflüssigkeit zugebende Einrichtung ein an der Impfstelle in dem Schlammrohr (1) angeordneter, die Flockungsflüssigkeit zumischender Verteilerkopf (6) ist, der mittels eines Antriebs (7) drehbar ist, die Flockungsflüssigkeit zumischt und entlang einem um die Drehachse herumverlaufenden Umfang verteilt Flock-Auslässe (10) und Mischflügel (11) aufweist, und daß der Schlammzulauf (29) der Meßapparatur (21) mit dem Schlammrohr (1) bei oder nach der Impfstelle verbunden ist, wobei die Mischung von Flockungsflüssigkeit und Klärschlamm von der Impf­ stelle in die Meßapparatur (21) fließt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der den Verteilerkopf aufnehmende Be­ reich des Schlammrohrs ein selbständiges Rohrstück ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Meßapparatur (21) an dem selbständigen Rohrstück angebracht ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß­ apparatur (21) am Schlammrohr (1) sitzt und der Schlammzulauf (29) unmittel­ bar zum Schlammrohr (1) hin offen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Meßkammer (26) ein angetriebenes Kolbenmittel (36) hin- und herbewegbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeich­ net, daß auch der Schlammablauf (29) mit dem Schlammrohr (1) verbunden ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kolben­ mittel (36) an den Wandungen der Meßkammer (26) als reinigender Schieber ge­ staltet elastisch drückend anliegt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meß­ kammer (26) gebogen gestaltet zwischen einem ersten Schlammzu­ lauf-Schlammablauf (29) und einem zweiten Schlammzulauf/Schlammablauf vorge­ sehen ist und das Kolbenmittel (36) als Drehkolben zwischen den beiden Schlammzuläufen/Schlammabläufen (29) bewegbar ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der der Verteiler­ kopf eine Verteilerwelle bildet, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerwelle (15) das Schlammrohr (1) nach außen durchdringt und mit der Welle (34) eines Drehkolbens (36) über eine steuerbare (35) Kupplung (32) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (7) des Verteilerkopfes (6) reversierend betrieben ist, der Drehkolben (36) zwischen zwei Steueranschlägen (35) hin- und herbewegbar ist und die Kupplung eine Rutschkupplung ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der dem Vertei­ lerkopf eine Rotationsebene zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Flock-Auslässe (10) Schlitze und die Mischflügel (11) Streifen sind, die jeweils quer zur Rotationsebene (18) gerichtet und mindestens die halbe Breite der Klärschlamm-Strömung (2) lang sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Aus­ laß-Schlitz (10) über seine Länge durchgehend ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mischflügel-Streifen (11) über seine Länge durchgehend ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt jedes Auslaß-Schlitzes (10) über dessen Länge hin gesehen zur Mitte hin vergrößert ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mischflügel-Streifen (11) mit seiner Randkante (19) zur Innenkontur des Schlammrohrs (4) unter Freilassung eines Spalts (20), bereichsweise annähernd parallel, verlaufend ausgebildet ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (7) des Verteilerkopfs (6) drehrichtungsänderbar ist.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß sich in Rotationsrichtung gesehen jeweils ein Auslaß-Schlitz (10) und ein Mischflügel-Streifen (11) abwechseln.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenquerschnitt des Schlammrohrs (1) im Bereich des Verteilerkopfs (6) gleich dem sonstigen Nennquerschnitt des Schlammrohrs (1) ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkopf (6) als zylindrisches Rohrstück ausgebildet ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser des Verteilerkopfs (6) mindestens das 0,4-fache des Innendurchmessers des Schlammrohrs (1) ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, bei der der Verteilerkopf in ein drehbar gelagertes Kuppelrohr übergeht, das von dem Schlammrohr weg­ ragt, an dem der Antrieb drehend angreift und an das die Flockungsflüssigkeit Zufuhrleitung anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Kuppelrohr (15) mit Zutrittsöffnungen (17) versehen in einer Kuppelkammer (4) drehbar ist, in die die Flockungsflüssigkeit-Zufuhrleitung (8) mündet.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß in der Flockungsflüssigkeit-Zufuhrleitung (8) ein Rückschlagventil (9) angeord­ net ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkopf (6) mit einer Drehzahl von 700-2.500 min^-1, vorzugsweise von 1.000-2.000 min^-1, betrieben ist.

23. Anwendung der Vorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, zum Einmischen einer Flockungsflüssigkeit, die eine Mischung von Wirkstoff und Wasser ist und von der auf 100 T Klär­ schlamm n Teile zugegeben werden, wobei die auf 100 T Klärschlamm zugege­ bene Flockungsflüssigkeit eine nötige Wirkstoffmenge a enthält, und die mit maximal 3 T auf 100 T Klärschlamm vorgesehen ist.