DE20311155U1 - Anlage zum Trennen und Aufbereiten eines Gemischs aus Abwasser und Sand - Google Patents
Anlage zum Trennen und Aufbereiten eines Gemischs aus Abwasser und SandInfo
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Description
18. Juli 2003
61239 Ober-Mörlen Ste-Sto/rum
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Aufbereiten eines Gemischs aus Abwasser und Sand. Vorrichtungen bzw. Anlagen zum Abtrennen von Schwimmstoffen und Sinkstoffen aus einer Flüssigkeit sind aus dem Stand der Technik bekannt. Diese Anlagen bestehen zumeist aus einem mit einer Einleitung und einer Abführung versehenen Behälter in den das Gemisch eingebracht wird, wobei durch eine tangentiale Einleitbewegung an der Außenseite des Behälters das Gemisch von leicht löslichen Stoffen, Schwebestoffen und schwerlöslichen Stoffen separiert wird. Die separierten mineralischen Feststoffe werden zu einer Auswurfstelle geleitet und im unteren Bereich des Behälters bildet sich ein Sedimentbett. Um das abgesunkene Gemisch im unteren Bereich des Behälters erneut zu durchmengen ist im unteren Bereich des Behälters ein Mischoder Rührwerk vorgesehen, mit dem das Sedimentbett zur neuerlichen Separierung der Feststoffe durchmischt werden kann.
Nachteilig an den aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen ist es jedoch, dass die Rührwerke die im unteren Bereich des Behälters angeordnet sind einem sehr hohen Wartungsaufwand unterliegen. Zudem
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treten bei Wartungsarbeiten oder technischen Defekten erhöhte Stillstandszeiten der Anlage auf. Ein weiterer Nachteil bei den aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen ist, dass die abgelagerten Stoffe die sich im unteren Bereich des Behälters gesammelt haben gegebenenfalls nochmals mit einem zusätzlich eingebrachten Waschmedium, insbesondere mit Wasser, gesäubert werden müssen, was einen erhöhten Verbrauch von kostbarem Brauch- oder Frischwasser bedeutet.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Anlage zum Aufbereiten eines Gemischs aus Abwasser und Sand vorzuschlagen, die die oben genannten Nachteile nicht aufweist.
Diese Aufgabe wird durch eine Anlage nach der Lehre des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unter ansprüche.
Die erfindungsgemäße Anlage zum Aufbereiten eines Gemischs aus Abwasser und Sand, wobei das Abwasser und/oder der Sand organische Bestandteile enthält, besteht aus einem Behälter, in dem das Gemisch über einen Zulauf eingeführt, das Abwasser über einen Ablauf abgeführt und der Sand über eine Austrageinrichtung abgefördert werden kann, wobei sich im Betrieb am Grund des Behälters ein Sedimentbett aus Sand und organischen Bestandteilen bildet, das durch Zugabe eines Reinigungsmediums in seine Komponenten aus Sand und organische Bestandteile getrennt werden kann. Weiterhin kann durch zumindest eine Öffnung des Behälters im Bereich des Sedimentbetts Druckluft als Reinigungsmedium derart in den Behälter eingepresst werden, dass durch die Druckluft im Sedimentbett eine Sandwirbelströmung gebildet wird. Der Einsatz von Druckluft als Reinigungsmedium hat den Vorteil, dass im Behälter keine beweglichen Teile, wie Misch- oder Rührwerke, angeordnet werden müssen, wodurch an der Anlage nahezu keine Wartungsarbeiten notwendig sind. Weiterhin wird mit dem Einsatz von Druckluft als
Reinigungsmedium auf den Einsatz von kostbarem Wasser verzichtet, wodurch sehr günstige Betriebskosten der Anlage erreicht werden.
Die erzeugte Sandwirbelströmung bewirkt eine besonders intensive Durchwirbelung des Sandbettes mittels Spülluft, so dass die einzelnen Sandpartikel gegeneinander geschleudert werden wobei eine besonders zuverlässige Separierung der Feststoffe erreicht werden kann. Zur Erzeugung der Sandwirbelströmung können natürlich auch mehrere Öffnungen zur Luftzuführung vorgesehen sein. So wäre es beispielsweise auch denkbar den Behälter im mittleren bzw. oberen Bereich mit Luftzuführungen zu versehen.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Anlage jedoch so gestaltet, dass die Luftzuführung in einem unteren Bereich des Behälters erfolgt, um zu gewährleisten, dass das im unteren Bereich des Behälters angesammelte Sedimentbett bestmöglich durchmischt werden kann.
Dazu wird die Druckluft mit einem Druck von 0,1 bar bis 6,0 bar in den Behälter eingefördert. Die Druckregulierung kann hierbei beispielsweise über ein Druckventil oder eine am Behälter angebrachte andere Einstellmöglichkeit vorgenommen werden.
Die Drucklufterzeugung selber kann über ein Gebläse, einen Kompressor oder über eine vorhandene Betriebsluftleitung erfolgen. Beim Anschluss an eine vorhandene Betriebsluftleitung zum Beispiel, könnten die Betriebskosten der Anlage nochmalig reduziert werden. Die Anlage zeichnet sich aber auch bei der Drucklufterzeugung über ein Gebläse oder einen Kompressor durch einen besonders günstigen Energieverbrauch aus. Da die komplette Wäsche des Gemischs in einem Behälter stattfindet, sind keine zusätzlichen Aggregate oder Steuereinheiten erforderlich.
Ein weiterer Vorteil der Anlage liegt darin, dass die Anlage mit ölfreier Druckluft betrieben wird. Somit kann die Anlage unter Berücksichtigung
einer maximalen Umweltverträglichkeit betrieben werden, da der Kompressionsprozess vollkommen ölfrei ist.
Die eingeförderte Luftmenge liegt insbesondere zwischen 10 und 100 m3/h und ist an der Anlage selber oder am Gebläse bzw. Kompressor einstellbar.
Durch die eingeförderte Druckluft können durch die Bildung eines Sandwirbelbettes die organischen Stoffe im Behälter der Dichte nach sortiert werden.
Dabei werden die einzelnen Sandpartikel gegeneinander geschleudert und können so von der anhaftenden Biomasse getrennt werden.
Die leichten organischen Bestandteile und Fette werden durch das Sandwirbelbett in einen oberen Bereich des Behälters gespült und können von dort über einen Ablauf abgeführt werden.
Die mittleren und schweren organischen Bestandteile lagern sich auf dem oberen Bereich des Sedimentbetts ab und können von dort über einen Abzug ausgespült werden.
Der Abzug ist dabei in der Art eines Schiuffabzuges ausgebildet, mit dem die mittleren und schweren organischen Stoffe, wie z.B. Erbsen und Maiskörner leicht aus dem Behälter abgezogen werden können.
Durch den intensiven Waschvorgang wird ein Glühverlust des gewaschenen Sandes von < 3% erreicht, so dass eine Wiederverwertung oder Deponierung möglich ist.
Des weiteren wird bei einer Korngröße von 0,2 mm ein Abscheidegrad von nahezu 95% erreicht.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Anlage im Wesentlichen vollkommen aus Edelstahl hergestellt, wodurch die Anlage als besonders korrosionsbeständig und langlebig angesehen werden kann.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor die Anlage verfahrbar gelagert zu gestalten. Somit entspricht die Anlage z.B. auch mobilen Anforderungen beim Einsatz auf Baustellen oder beim Einsatz im Schienenverkehr.
Nachfolgend bleibt also festzustellen, dass in der Anlage keine verschleißanfälligen mechanischen Teile, wie Krählwerke oder Rührwerke vorhanden sind und für die Reinigung bzw. Durchspülung des Gemischs kein teueres Brauch- oder Frischwasser verwendet werden muss.
Nachfolgend wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage in der nachfolgenden Zeichnung dargestellt und beispielhaft erläutert.
Es zeigt:
Fig. 1 die schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Anlage.
Fig. 1 zeigt die schematische Darstellung einer Anlage 01 zum Aufbereiten eines Gemischs aus Abwasser und Sand. Die in Fig. 1 gezeigte Anlage 01 umfasst einen Behälter 02 der in der Art eines Kegels ausgebildet ist. Die Anlage 01 kann mittels zumindest zweier Stützen 03, 04 welche am Behälter 02 vorgesehen sind, auf dem Boden abgestützt werden bzw. an eine verfahrbar gelagerte Plattform befestigt werden. Natürlich kann die Montage auch direkt auf einem Transportmittel, wie z.B. einem Lkw oder einem Güterzug, erfolgen.
Über den Zulauf 05 kann das beispielsweise von einer Abwasserreinigungsanlage kommende Gemisch, das mineralische Feststoffe wie Sand, organische Stoffe, Schwebestoffe sowie leicht- und schwerlösliche Stoffe beinhalten kann, in den Behälter 02 eingefördert werden. Durch die tangentiale Einströmung des Gemischs in den Behälter 02 wird der gesamte Behälterinhalt in eine Rotationsbewegung versetzt. Die dadurch entstehende spiralförmige Strömung wirft die Sandpartikel nach außen an die Behälterwand. An der Behälterwand sinken dann die Sandpartikel der Schwerkraft folgend in den unteren Bereich des Behälters 02.
Weiterhin ist am Behälter 02 ein Auslass 06 vorgesehen der oberhalb des Zulaufs 05 angeordnet ist. Dieser Auslass 06 mündet in einer oberen Ringtauchwand 07 über die z.B. die leichten organischen Bestandteile und Fette ausgespült werden können.
In der Mitte des Behälters 02 ist ein Ablauf, hier in der Art eines Schiuffabzuges 08 ausgebildet, vorgesehen, über den die mittleren und schweren organischen Stoffe wie z.B. Erbsen und Maiskörner ausgespült werden können, die sich oberhalb auf dem gesammelten Sandbett im Behälter 02 befinden.
Im unteren Bereich des Behälters 02 ist die Luftzuführung vorgesehen, die hierbei über ein Absperrventil 09 erfolgt. An dieses Absperrventil 09 kann z.B. ein Gebläse, ein Kompressor oder eine vorhandene Betriebsluftleitung angeschlossen werden. Durch die intensive Durchwirbelung des abgesunkenen Sandbettes mittels Druckluft werden dann die einzelnen Sandpartikel gegeneinander geschleudert und können z.B. von der anhaftenden Biomasse getrennt werden. Um den Druck der eingeförderten Druckluft zu regulieren kann an der Anlage 01 ein Drucksensor 10 vorgesehen sein, welches in unmittelbarer Nähe der Luftzuführung angeordnet ist. Über diesen Sensor Drucksensor 10 kann der Druck aber auch die eingeförderte Menge an Druckluft gemessen werden, um dir Zufuhr an Druckluft entsprechend zu regeln.
Der durchspülte und gereinigte Sand sammelt sich am Boden des Behälters 02 wo er über ein Mündungsstück 11 mit einer Austrageinrichtung 12 verbunden ist. Die Austrageinrichtung 12 umfasst eine Förderschnecke 14 die durch einen Motor 15 und ein dazwischen geschaltetes Getriebe 16 angetrieben wird. Die schräg angeordnete Austrageinrichtung 12 wird über eine Stütze 18 abgestützt. Im oberen Endbereich der Austrageinrichtung 12 ist ein Auswurfschacht 17 vorgesehen, über den ausgetragener und von der Förderschnecke 14 beförderter Sand ausgefördert werden kann. Der Zulauf der Sandmasse, vom Behälter 02 zum Mündungsstück 11, kann über einen Flansch 13 unterbrochen werden.
Die Steuerung des Sandaustrages erfolgt abhängig vom Füllstand des Behälters 02.
Claims (15)
1. Anlage (01) zum Aufbereiten eines Gemischs aus Abwasser und Sand, wobei das Abwasser und/oder der Sand organische Bestandteile enthält, mit einem Behälter (02), in den das Gemisch über einen Zulauf (05) eingeführt, das Abwasser über einen Ablauf abgeführt und der Sand über eine Austrageinrichtung (12) abgefördert werden kann, wobei sich im Betrieb am Grund des Behälters (02) ein Sedimentbett aus Sand und organischen Bestandteilen bildet, das durch Zugabe eines Reinigungsmediums in seine Komponenten aus Sand und organischen Bestandteile getrennt werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass durch zumindest eine Öffnung des Behälters (02) im Bereich des Sedimentbetts Druckluft als Reinigungsmedium derart in den Behälter (02) eingepresst werden kann, dass durch die Druckluft im Sedimentbett eine Sandwirbelströmung gebildet wird.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführung in einem unteren Bereich des Behälters (02) erfolgt.
3. Anlage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckluft mit einem Druck von 0,1 bar bis 6,0 bar eingefördert wird.
4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drucklufterzeugung über ein Gebläse, einen Kompressor oder über eine vorhandene Betriebsluftleitung erfolgen kann.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (01) mit ölfreier Druckluft betrieben wird.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die eingeförderte Luftmenge von 10 bis 100 m3/h einstellbar ist.
7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bildung des Sandwirbelbettes die organischen Stoffe im Behälter (02) der Dichte nach sortiert werden können.
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Bildung des Sandwirbelbettes die einzelnen Sandpartikel gegeneinander geschleudert und so von der anhaftenden Biomasse getrennt werden können.
9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die leichten organischen Bestandteile und Fette durch das Sandwirbelbett in einen oberen Bereich des Behälters (02) gespült werden und von dort über einen Ablauf abgeführt werden können.
10. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die mittleren und schweren organischen Bestandteile auf dem oberen Bereich des Sedimentbettes ablagern und von dort über einen Abzug ausgespült werden können.
11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Abzug in der Art eines Schluffabzuges (08) ausgebildet ist.
12. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass durch den intensiven Waschvorgang ein Glühverlust des Sandes von < 3% erreicht wird.
13. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, das ein Abscheidegrad von ca. 95% bei einer Korngröße von 0,2 mm erreicht wird.
14. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (01) im Wesentlichen aus Edelstahl hergestellt ist.
15. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlage (01) verfahrbar gelagert ist.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| ES2386076A1 (es) * | 2009-09-11 | 2012-08-08 | Schwing Stetter Iberica S.L.U. | Maquina extractora de materias residuales espesas |
| CN106823494A (zh) * | 2017-03-25 | 2017-06-13 | 芜湖海容自动化科技有限公司 | 一种逆流式污泥沉淀离心系统 |
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2003
- 2003-07-18 DE DE20311155U patent/DE20311155U1/de not_active Expired - Lifetime
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