DE19955008A1

DE19955008A1 - Dispersion unit forming lime suspensions, especially for waste water treatment, induces upward swirl followed by rotating falling film, operating in situ to minimize plant complexity and suspension handling difficulties

Info

Publication number: DE19955008A1
Application number: DE19955008A
Authority: DE
Inventors: Karl Heinz Schaub
Original assignee: GNA GES fur NASAUFBEREITUNGST
Current assignee: GNA GES fur NASAUFBEREITUNGST
Priority date: 1999-03-23
Filing date: 1999-11-16
Publication date: 2000-10-12

Abstract

Dispersion unit forming lime suspensions, especially for waste water treatment, induces upward swirl followed by rotating falling film, operating in situ to minimize plant complexity and suspension handling difficulties. In the casing (1) a dispersion cone (3) forms an outer, annular region. The upper edge of the cone lies below the top of the casing. A tangential water feed pipe (5) enters low in the casing. In operation, water led into the annular region is set in rotation, spiraling upward in the intermediate space. It flows over the upper edge of the funnel, entering the interior of the funnel tangentially, there forming a rotating liquid film.

Description

Die Erfindung betrifft einen Disperser, also eine Einrichtung zur Herstellung einer Dispergens, das heißt einer Flüssig keits-Feststoff-Dispersion, die den Feststoff in feinster Verteilung enthält.The invention relates to a disperser, ie a device for the preparation of a dispersant, i.e. a liquid ity-solid dispersion, which the solid in finest Distribution contains.

Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Her stellung einer Kalkdispersion, beispielsweise zur Abwasserbe handlung.A particular application of the invention is the Her provision of a lime dispersion, for example for wastewater treatment action.

Bei der Abwasserbehandlung können Kalkprodukte eingesetzt werden zur Säurekapazitätsanhebung, zur Schlammbeschwerung, zur Phosphatelimination in kommunalen und industriellen bio logischen Kläranlagen, aber auch zur Neutralisation saurer Abwässer, zum Beispiel Industrieabwasser, Grubenwasser aus dem Braunkohlebergbau, oder Abwasser aus der Rauchgasreini gung.Lime products can be used in wastewater treatment are used to increase acid capacity, sludge weight, for phosphate elimination in municipal and industrial bio logical wastewater treatment plants, but also for neutralizing acidic ones Wastewater, for example industrial wastewater, mine water lignite mining, or waste water from flue gas cleaning supply.

Für einen effizienten Einsatz ist es wichtig, daß die benö tigte Kalkhydratmenge in richtig dosierter Weise möglichst gleichmäßig über den Tag verteilt zugegeben wird.For efficient use, it is important that the required amount of lime hydrate in the right dose if possible is added evenly throughout the day.

Dazu ist es bekannt, das Kalkhydrat in Form von Kalkmilch zu zuführen. Dabei verdienen aber einige grundsätzliche Fakten Beachtung, nämlich daß Kalkmilch keine Lösung, sondern eine Suspension ist und dementsprechend zur Sedimentation neigt, weiter daß Kalkmilch bei 0°C gefriert, abrasive Eigenschaften hat und auch sehr viskos sein kann. Die externe Herstellung von Kalkmilch, ihre Handhabung und Lagerung und ihre Zu dosierung vor Ort werfen also entsprechende Probleme auf. Die Vor-Ort-Aufbereitung von Kalkmilch ist mit relativ hohem ap parativem Aufwand verbunden.It is known to do this in the form of lime milk respectively. But some basic facts deserve it Note, namely that lime milk is not a solution, but a solution Suspension and accordingly tends to sedimentation, further that lime milk freezes at 0 ° C, abrasive properties has and can also be very viscous. The external manufacturing of lime milk, its handling and storage and its zu Dosing on site therefore poses corresponding problems. The On-site processing of lime milk is relatively high ap parative effort.

Eine weitere, weniger problematische Methode ist die Zufüh rung von trockenem Kalkhydrat über eine Trockendosierung vor Ort, die gegenüber der Kalkmilchaufbereitung bzw. Kalkmilch dosierung eindeutige Vorteile hat. Die Lagerung und Förderung des trockenen Kalkhydrats bis zur Dosierstelle ist unproble matisch und es ist kein Frostschutz notwendig. Der apparative Aufwand und der Steuerungsaufwand ist geringer, die ganze Technik ist platzsparender, einfacher zu bedienen, hat gerin geren Wartungsaufwand und geringeren Verschleiß sowie oben drein hohe Betriebssicherheit und geringen Energiebedarf. Eine solche Trockenkalkdosieranlage arbeitet mit Austrag schnecke und programmierbarer Dosiereinheit für fest ein stellbare Kalkmengen. Trotzdem ist die direkte Trockendosie rung und Zugabe des trockenen Kalkhydrats bei allen genannten Vorteilerr auch nicht optimal, da es an der notwendigen feinen Verteilung am Einsatzort fehlt.Another, less problematic method is feeding of dry hydrated lime via dry dosing Place opposite the lime milk preparation or lime milk dosing has clear advantages. Storage and promotion the dry hydrated lime up to the dosing point is unproblematic matically and no frost protection is necessary. The apparative Effort and the control effort is less, the whole Technology is more space-saving, easier to use, has little less maintenance and less wear and tear and above high operational reliability and low energy consumption. Such a dry lime dosing system works with discharge screw and programmable dosing unit for fixed adjustable amounts of lime. Nevertheless, the direct dry dose is tion and addition of dry hydrated lime in all of the above Advantageous also not optimal, since it is at the necessary fine Distribution on site is missing.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Einrichtung zu schaffen, welche sich die apparativen und wirtschaftlichen Vorteile der Trockenkalkdosierung zu Nutze macht, zugleich aber auch die dispersionstechnischen Vorteile der Kalkzugabe in Form von Kalkmilch aufweist.The object of the invention is therefore to provide a device create which the apparatus and economic Taking advantage of dry lime dosing at the same time but also the dispersion advantages of adding lime in the form of milk of lime.

Die Lösung nach der Erfindung besteht in einer Quasi-Trocken- Kalkdosierung unter Einsatz eines speziell ausgebildeten Ein spüldispersers. Allgemein ist daher Gegenstand der Erfindung ein solcher Einspüldisperser zum feinstverteilten Einspülen von Feststoffen wie beispielsweise Kalkhydrat in einer Flüs sigkeit wie beispielsweise Wasser.The solution according to the invention consists in a quasi-dry Lime dosing using a specially trained one flushing dispersers. In general, therefore, is the subject of the invention such a dispenser for finely divided flushing of solids such as hydrated lime in a river liquid such as water.

Demgemäß wird die oben angegebene Aufgabe durch einen Disper ser gelöst, wie er im Anspruch 1 im einzelnen angegeben ist.Accordingly, the above task is accomplished by a disper water solved, as specified in claim 1 in detail.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Dispersers sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the disperser according to the invention are the subject of the subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die anliegende Zeichnung mehr im einzelnen be schrieben, in welcher ein Disperser nach der Erfindung in teilweise aufgebrochener perspektivischer Darstellung und da bei zum besseren Verständnis in schematisierter Form darge stellt ist.An embodiment of the invention is described below Reference to the attached drawing will be more in detail wrote in which a disperser according to the invention in partially broken perspective view and there at Darge for better understanding in a schematic form represents is.

Der Disperser besteht aus einem äußerem Gehäuse 1 mit Boden wand 11, Umfangswand 12 und Deckel 13, einem am Deckel 13 an geordneten Feststoff, Aufgaberohr 2, das über eine entspre chende Aufgabeöffnung bzw. Anordnung von Aufgabeöffnungen, z. B. als Ringöffnung oder Öffnungskranz im Deckel mündet und in welches der Feststoff beispielsweise aus einem Feindosierer FD zugeführt wird, weiter aus einem in dem Gehäuse 1 angeord netem Dispersertrichter 3, der oben offen ist und in das Gehäuse 1 ausmündet und an den sich unten ein Dispersions übergaberohr 4 anschließt, in welches die Trichteröffnung unten ausmündet, und schließlich aus einem Flüssigkeitszulei tungsrohr 5, das tangential in den unteren Umfangsbereich des Gehäuses 1 einmündet.The disperser consists of an outer housing 1 with bottom wall 11 , circumferential wall 12 and cover 13 , an on the cover 13 to orderly solid, feed tube 2 , the corresponding opening or arrangement of task openings, z. B. opens as a ring opening or opening ring in the lid and in which the solid is fed, for example, from a metering device FD, further from a in the housing 1 angeord netem disperser funnel 3 , which is open at the top and opens into the housing 1 and at the bottom Dispersion transfer pipe 4 connects, into which the funnel opening opens at the bottom, and finally from a liquid supply pipe 5 , which opens tangentially into the lower peripheral region of the housing 1 .

Die Oberkante 41 des Dispersertrichters 3 verläuft mit gerin gem Abstand von der Innenwandung des Deckels 13 des Gehäuses 1 und radial außerhalb des sich oben am Deckel anschließenden Feststoff-Aufgaberohrs 2.The upper edge 41 of the disperser funnel 3 runs at a slight distance from the inner wall of the cover 13 of the housing 1 and radially outside the solid feed pipe 2 adjoining the cover at the top.

Das Gehäuse 1 ist beim dargestellten Ausführungsbeispiel zylindrisch ausgebildet, es kann aber auch nach unten mehr oder weniger konisch verjüngt ausgebildet und der Kegel stumpfform des Feststoff-Dispersertrichters 3 angepaßt sein, den die Umfangswand 12 jedoch mit Abstand umgibt, so daß zwischen dem Gehäuse 1 und dem Feststoff-Dispersertrichter 3 ein ringförmiger Zwischenraum gebildet ist, in dessen unteren Bereich das Flüssigkeitszuführrohr 5 tangential einmündet.The housing 1 is cylindrical in the illustrated embodiment, but it can also be more or less tapered downwards and the truncated cone of the solid disperser funnel 3 can be adapted, but which surrounds the peripheral wall 12 at a distance, so that between the housing 1 and the solid disperser funnel 3 an annular space is formed, in the lower region of which the liquid supply pipe 5 opens tangentially.

Durch das Flüssigkeitsrohr 5 wird Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, tangential außen im bodennahen Bereich bzw. am Boden in das Gehäuse 1 eingeleitet, so daß sich der Zwischenraum zwischen Gehäuse 1 und Feststoff-Dispersertrichter 3 mit einem Flüssigkeitsring füllt, der durch die zulaufende und tangential einströmende Flüssigkeit in kreisende Bewegung versetzt und in dieser kreisenden Bewegung gehalten wird. Die eingeleitete Flüssigkeit führt daher in dem Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 1 und dem Dispersertrichter 3, wie durch die Strömungspfeile in der Zeichnung angedeutet ist, eine kreisende und dabei spiralig ansteigende Strömungsbewegung aus. An der Oberkante des Dispersertrichters überströmt die kreisende Flüssigkeit die Trichteroberkante und strömt auf grund ihrer kreisenden Bewegung weiterhin tangential und weiter kreisend in das Innere des Dispersertrichters 3 ein. Aufgrund dieses Strömungsbilds bildet sich auf der Innenwan dung des Dispersertrichters ein sehr gleichmäßiger, sich kreisend wiederum spiralig abwärts bewegender Flüssigkeits film auf der gesamten Trichterinnenfläche. Dieser Flüssig keitsfilm hat aufgrund seiner kreisenden und spiralig abstei genden Bewegung eine relativ hohe Verweildauer und damit re lativ langsame Abflußgeschwindigkeit durch den Disperser trichter.Through the liquid tube 5 , liquid, for example water, is introduced tangentially outside in the area near the floor or at the bottom into the housing 1 , so that the space between the housing 1 and the solid-state disperser funnel 3 fills with a liquid ring which flows through the inflowing and tangentially flowing Liquid is set in a circular motion and held in this circular motion. The introduced liquid therefore executes a circular and spiraling flow movement in the space between the housing 1 and the disperser funnel 3 , as indicated by the flow arrows in the drawing. At the upper edge of the disperser funnel, the circulating liquid flows over the upper edge of the funnel and, due to its circular motion, continues to flow tangentially and further into the interior of the disperser funnel 3 . Because of this flow pattern, a very uniform liquid film forms on the inner wall of the disperser funnel, which in turn moves in a spiraling downward motion over the entire inner surface of the funnel. This liquid film due to its circular and spirally descending movement has a relatively long dwell time and thus a relatively slow flow rate through the disperser funnel.

Durch den Feindosierer FD (oder eine sonstige Zudosierein richtung) wird der zu dispergierende Feststoff dem auf dem Deckel 13 befindlichen Aufgaberohr 2 zugeführt und fällt durch dieses auf den Flüssigkeitsfilm an der Innenfläche des Dispersertrichters. Aufgrund des rotierenden Flüssigkeits films im Dispersertrichter erfolgt dabei ein gleichmäßiger Eintrag und insbesondere eine schnelle und gleichmäßige in tensive Verteilung des Feststoffs in der Flüssigkeit.By means of the fine metering device FD (or another metering device) the solid to be dispersed is fed to the feed pipe 2 located on the cover 13 and falls through this onto the liquid film on the inner surface of the disperser funnel. Due to the rotating liquid film in the disperser funnel, there is an even entry and in particular a quick and uniform intensive distribution of the solid in the liquid.

Wenn die Flüssigkeit mit dem eingebrachten Feststoff den Dis perser durch das Übergaberohr 4 verläßt, ist der eingebrachte Feststoff in der Flüssigkeit mit hoher Gleichmäßigkeit feinst verteilt.When the liquid with the introduced solid leaves the dis perser through the transfer tube 4 , the introduced solid is finely distributed in the liquid with high uniformity.

Der erfindungsgemäßer Disperser stellt also ein Gerät dar, mit welchem ein vor Ort an der Verwendungsstelle trocken zudo sierter Feststoff wie beispielsweise Kalkhydrat zur Verwen dung in einer Kläranlage mit geringem apparativem Aufwand in feinst verteilter Suspension dem Verwendungsort zugeführt wird, so daß zum einen der benötigte Feststoff mit größtmög licher Effizienz zum Einsatz gebracht werden kann und zum an deren dieses Ergebnis mit geringem technischem Aufwand mög lich ist.The disperser according to the invention thus represents a device with which a dry on site at the place of use based solid such as hydrated lime for use dung in a wastewater treatment plant with little equipment finely distributed suspension fed to the place of use is, so that on the one hand the required solid with the greatest possible efficiency can be used and whose result is possible with little technical effort is.

Claims

1. A device for dispersing a solid in a liquid, with a housing ( 1 ) with a bottom wall ( 11 ) and Um fangswand ( 12 ) and an inside the housing arranged th Disperser funnel ( 3 ), being between the housing ( 1 ) and the disperser funnel (3) an annular space is formed, and wherein the upper edge of the Dispersertrichters (3) is located below the upper boundary of the housing (1), and that opens out with a liquid keitszuführrohr (5) tangentially in the lower region of the housing (1) so that during operation, liquid introduced into the space between the housing ( 1 ) and disperser funnel ( 3 ) is set in a circular motion, rises spirally in the space, overflows the upper edge of the funnel and enters tangentially into the funnel and forms a circular film of liquid there.

2. Device according to claim 1, wherein the housing ( 1 ) is cylindrical.

3. Device according to claim 1, wherein the housing of the form the disperser funnel is adapted to be conical.

4. Device according to one of claims 1 to 3, wherein the liquid supply pipe ( 5 ) opens tangentially into the corner region between the bottom wall ( 11 ) and peripheral wall ( 12 ) of the housing ( 1 ).

5. Device according to one of claims 1 to 4, wherein the housing ( 1 ) has a lid ( 13 ) which is provided with a Aufga opening for the solid above the disperser funnel wall.

6. Device according to claim 5, wherein a feed tube ( 2 ) is arranged on the cover ( 13 ).

7. Device according to one of claims 1 to 6, wherein at the disperser funnel ( 3 ) below a transfer tube ( 4 ) closes.

8. Device according to claim 5 or 6, wherein the task opening is designed as a ring opening, quasi-ring opening or ring of single openings above the modially outer region of the funnel wall of the disperser funnel ( 3 ).