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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Entwässerung
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von mit Flockungsmitteln versetztem Schlamm, bestehend aus einem Lntwässerer
iüit einer innenliegenden wasserdurchlässigen Auskleidung, die von einer Stütztkonstruktion
in vorgegebenem Abstand zur Wandung gehalten ist.
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In der Industrie und auch im Zusammenhang mit der Klärung der häuslichen
Abwässer fallen feinstkörnige Schlämme an, die wegen ihres hohen Wassergehaltes
auf besonders dafür eincerichteten Plätzen, in Trockenbeeten oder ähnlichen Anlagen
soweit entwässert werden müssen, daß sie anschließend für eine Weiterverarbeitung
oder zur Ablagerung auf einer Deponie geeignet sind.
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Häufig muß der Schlamm tage- oder wochenlang lagern, bis er den zulässigen
Wassergehalt erreicht hat und weitertransportiert werden kann. Um eine Umweltbelästigung
zu vermeiden und andererseits den Einfluß von Regenwasser auszusciließen, müssen
derartige Plätze vielfach überdacht werden.
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Es sind Vorrichtungen zum Entwässern von Klärschlämmen bekanntgeworden
(DE-PS 16 58 o55), bei der in ein Traggestell oder ein entsprechendes Rohrstück
ein aus einem speziellen Gewebe hergestellter sackartiger Behälter oder Schlauch
eingehängt ist. Der Klärschlamm, der mit bekannten F#lockungsmitteln versetzt ist,
wird in den Behälter eingefüllt, so daß das Wasser dann anschließend durch das Gewebe
austreten und ablaufen kann. Das Traggestell mit dem eingehängten Behälter wird
anschließend nach erfolgter Entwässerung gekippt, so daß der entwässerte Schlamm
wieder daraus entfernt werden kann. Diese grundsätzlich aus der Entwässerung von
Galvanikschlamm bekannte
Sackentwässerung hat den Nachteil, daß
nur relativ kleine Mengen in derartigen Behältern entwässert werden können.
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Größere Mengen sind wegen der dann notwendigen größeren Traggestelle
und der schwierigen Entwässerung nicht mehr handhabbar. Darüber hinaus ist bei nachgiebigen
Geweben zu erwarten, daß sich der Behälter an das Traggestell anlegt, so daß der
für die Entwässerung notwendige Freiraum nicht mehr gewahrt ist.
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Weiter ist es bekannt, den anfallenden Schlamm in einem Entwässerungsbehälter
zu pumpen, der aus einem genormten Container mit darin vorgesehener Stützkonstruktion
und sogenannten Entwässerungswänden besteht (DE-PS 23 20 350).
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Das Wasser tritt dabei durch die Auskleidung, die über die Stützkonstruktion
in einem gewissen Abstand zur Containerwand gehalten wird, und wird am Boden des
Containers gesammelt und abgeführt. Der Entwässerungsbehälter dient dabei gleichzeitig
zum Entwässern des Schlamms und zum Transport des getrockneten Gutes. Der Container
kann dabei in der Nähe der Schlammklärung aufgestellt werden und mit Hilfe der bekannten
Containerspezialtransporter abgefahren werden. Zur Verbesserung des Entwässerungseffektes
wird dem Schlamm vor dem Einfüllen in den Entwässerungsbehälter ein Flockungsmittel
zugesetzt.
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Von Nachteil ist, daß derartige Behälter, Entwässerungscontainer oder
Säcke nur begrenzt aufnahmefähig sind. Der Schlamm muß somit, wenn der Transport
einigermaßen wirtschaftlich sein soll, immer in gleichen Mengen angeliefert werden,
d.h. dem Eindicker, Klärteich o.ä. entnommen werden.
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Darüber hinaus kann die in der Regel aus F#iltergewebe bestehende
Auskleidung beim Entleeren der Behälter leicht beschädigt werden. Um zu vermeiden,
daß die Auskleidung
beim Entleeren des Behälters sich aus dem Behälter
herausbewegt, muß die Auskleidung an mehreren Stellen mit dem Stützgerüst verbunden
sein. Derartige Verbindungsstellen sind aber Schwachstellen, da sowohl beim Befestigen
der Auskleidung Beschädigungen auftreten können, als auch in diesen Bereichen ein
einwandfreier Durchtritt des Wassers in den Hohlraum nicht gewährleistet ist. Insbesondere
bei hohem Schlammanfall ist von Nachteil, daß viele Behälter benötigt werden, was
zu einem entsprechenden Platzbedarf führt. Da es sich um Spezialcontainer mit entsprechenden
Einbauten und Auskleidungen handelt, sind derartige Behälter relativ teuer.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Entwässerungseinrichtung
zu schaffen, mit der ein gegenüber den bekannten Einrichtungen höherer Feststoffgehalt
im entwässerten Schlamm erreicht wird und die als Zwischenbunker verwendet werden
kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Entwässerungseinrichtung
als senkrecht stehende, oben und unten verschließbare, mehrere Meter hohe Röhre
ausgebildet ist.
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Durchmesser und Höhe der röhrenförmigen Entwässerungseinrichtung werden
entsprechend der anfallenden Schlammmenge gewählt.
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Eine derartige Einrichtung vermeidet einen aufwendigen Zwischentransport
des zu entwässernden Schlammes und führt zu einem erheblichen Anstieg des Feststoffgehaltes
im entwässerten Schlamm durch Vergrößerung des auf die einzelnen Schlammschichten
wirkenden Druckes. Die Erhöhung des Druckes erfolgt dabei gleichzeitig sowohl durch
die hohe Schlammsäule, als auch durch den beim Einfüllen des Schlammes in den geschlossenen
Raum entstehenden Überdruck. Versuche haben gezeigt, daß mit
einer
derartigen Anlage, bei der dem aus dem Eindicker abgezogenen Schlamm in einem Koagulator
kontinuierlich ein Polyelektrolyt beigemischt wird, der Feststoffgehalt im entwässerten
Schlamm bis über So % ansteigt.
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Besonders vorteilhaft ist, daß gemäß einem weiteren Merkmal Eindicker,
Koagulator und Einrichtung zusammengefaßt sind, so daß kein Mehrbedarf an Platz
entsteht. Vielmehr kann zumindest von der Bodenfläche her gesehen gegenüber dem
bisherigen Verfahren Platz eingespart werden, da die Entwässerungseinrichtung und
der Koagulator die Stützkonstruktion des Eindickers mitbenutzen.
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Innerhalb der Entwässerungseinrichtung, die in der Regel etwa die
gleiche Höhe wie der Eindicker aufweist und damit lo und mehr Meter hoch ist, werden
Brückenbildungen im bereits stark entwässerten Schlamm besonders wirksam vermieden,
wenn die Bodenplatte der Entwässerungseinrichtung einen größeren Durchmesser aufweist
als die Deckelplatte. Die Entwässerungseinrichtung weist damit grundsätzlich eine
Kegelstumpfform oder auch eine Pyramidenstumpfform auf, wobei jedoch eine geringe
Neigung der Mantelflächen ausreicht. Brückenbildungen würden den Entwässerungseffekt
verschlechtern und eine Entleerung der Entwässerungseinrichtung erschweren.
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Das Öffnen der Bodenplatte und auch das Verschließen wird erfindungsgemäß
dadurch vereinfacht, daß an die Bodenplatte ein Hubzylinder angelenkt ist. Damit
kann gleichzeitig auch der ganze Arbeitsvorgang soweit mechanisiert werden, daß
der den für den Abtransport des Schlammes eingesetzte Lkw-Fahrer die notwendigen
Arbeitsvorgänge miterledigt. Die Bodenplatte dient in vorteilhafter Weise gleichzeitig
als Rutsche für den aus der Entwässerungseinrichtung abgezogenen Schlamm.
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Dem gleichmäßigen Einfüllen des Schlammes in die Entwässerungseinrichtung
dient eine Beschickungsleitung, die von unten in die Entwässerungseinrichtung geführt
ist und deren Wandung in Abständen Auslässe aufweist.
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Der Schlamm fällt somit nicht aus der obersten Spitze der Beschickungsleitung
herunter, sondern tritt kontinuierlich über die Auslässe aus der Beschickungsleitung
aus und füllt den vorgegebenen Querschnitt gleichmäßig und kontinuierlich aus. Damit
wird vor allem eine Zerstörung der Schlammflocken vermieden.
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Die Zuleitung des entwässerten Schlammes erfolgt über die Beschickungsleitung,
die am Fuße der Entwässerungseinrichtung zun#ächst horizontal eingeführt und dann
etwa mittig der Entwässerungseinrichtung senkrecht hochgeführt ist. Damit ist eine
gleichmäßige Verteilung des hereingepumpten Schlammes über den Querschnitt der Entwässerungseinrichtung
gegeben.
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Beim Befüllen der verschlossenen Entwässerungseinrichtung entsteht
in dieser ein Überdruck. Bis zu einer bestimmten Grenze wirkt sich dieser Überdruck
positiv aus, da er den Entwässerungseffekt günstig beeinflußt. Allerdings darf er
nicht soweit ansteigen, daß dadurch der Schlamm durch das Filtergewebe hindurchgepreßt
wird oder das Filterge webe beschädigt wird. Aus diesem Grunde und um einen beim
Befüllen möglichst gleichmäßigen Druck zu erhalten und zu gewährlteisten, ist erfindungsgemäß
vorgesehen, daß in der Schlammförderleitung ein Manometer eingebaut ist, das bei
einem einstellbaren Wert die Pumpe abschaltet.
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Der für den Entwässerungseffekt notwendige Abstand zwischen Auskleidung
und Mantel der Entwässerungseinrichtung wird erfindungsgemäß dadurch sichergestellt,
daß zwischen der
aus Filtertuch bestehenden Auskleidung und dem
Mantel der Entwässerungseinrichtung ein Stützgerüst angeordnet ist, das aus senkrechten
und waagerechten Rundstäben besteht. Die senkrechten und waagerechten Rundstäbe
bilden dabei ein Gitterwerk. Der Abstand zwischen Filtertuch und Mantel ist in der
Regel ausreichend, um einer Verschmutzung des Filtertuches entgegenzuwirken, d.h.
durch das laufende Befüllen und Entleeren der Einrichtung wird das Filtertuch so
in Bewegung gehalten, daß eventuelle Ansätze immer wieder entfernt werden. Das Filtertuch
ist dabei an dem Gitterwerk befestigt.
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Da die Bodenplatte geöffnet werden soll, um das in der Entwässerungseinrichtung
befindliche Gut abzuziehen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Bodenplatte
als Filterplatte ausgebildet ist. Eine solche Ausbildung ist auf jeden Fall notwendig,
um das Abführen des Filtrates zu gewährleisten, d.h. um auch in diesem Bereich einen
entsprechenden Hohlraum bzw. Spalt zwischen Auskleidung und Bodenplatte zu erreichen.
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Der Entwässerungseffekt ist gemäß der Erfindung dadurch zu beeinflussen,
daß in der Ablaufleitung eine Saugpumpe angeordnet ist. Über die Saugpumpe und die
Ablaufleitung kann auf diese Weise in der Einrichtung ein Vakuum erzeugt werden.
Diese Phase wird sich zweckmäßig an die Befüllungsphase mit dem Überdruck anschließen.
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Eine einfache und sichere Verbindung zwischen Eindicker und Entwässerungseinrichtung
ist erfindungsgem<-iß darin zu sehen, daß die Entwässerungseinrichtung an der
Spitze über einen Kragarm und am Fuß durch Abstandshalter gegen den Eindicker abgestützt
ist.
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Derartige Anlagen werden ganzjährig betrieben. Da sie Wasser verarbeiten,
sind sie besonders frostgefährdet.
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Ein wirksamer Frostschutz wird gemäß der Erfindung sichergestellt,
indem die Entwässerungseinrichtung von einem Isoliermantel aus Steinwolle o.ä. Isoliermaterial
umgeben ist.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegenstandes ergeben
sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel
mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzelteilen dargestellt ist. Es zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtansicht der Anlage mit Eindicker, Koagulator und Entwässerungseinrichtung,
Fig. 2 eine Teilansicht mit dem unteren Teil der Entwässerungseinrichtung, Fig.
3 einen Schnitt durch die Seitenwand der Entwässerungseinrichtung und Fig. 4 eine
Draufsicht auf die Entwässerungseinrichtung in Teilansicht, Beim dargestellten Ausführungsbeispiel
sind Eindicker 1, Koagulator 10 und Entwässerungseinrichtung 15 zu einer Kompaktanlage
zusammengefaßt.
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Das Schmutzwasser wird über den Schmutzwasserzulauf 4 dem Eindicker
1 zugeführt. Mit Hilfe der Leitbleche 5 wird eine nach unten gerichtete parallel
zur Wandung 2 verlaufende Strömung erreicht. Die Feststoffteilchen folgen der vorgegebenen
Richtung, während das gereinigte Wasser nach oben aufsteigt und über den Klarwasserablauf
7 abgeführt wird. Der Eindicker 1 stützt sich über die Stützkonstruktion 3 auf dem
Untergrund 6 ab und trägt außerdem den Koagulator lo und die Entwässerungseinrichtung
15.
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Der im Eindicker 1 abgesetzte Schlamm wird über den SchRammaustrag
8 der Pumpe 9 zugeführt. Dies erfolgt
in der Regel nicht kontinuierlich,
sondern diskontinuierlich über aufgrund von Erfahrungswerten geregelte und nicht
dargestellte Ventile oder über entsprechende Meßeinrichtungen im Eindicker 1.
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Der Schlamm wird nach Passieren der Pumpe 9 durch Zugabe von Polyelektrolyten
in einem Koagulator lo konditioniert und dann in die Entwässerungseinrichtung 15
geleitet. Die Schlammleitung 11 liegt ebenso wie der Koagulator lo innerhalb der
Stützkonstruktion 3 des Eindickers 1 und kann z.B. durch eine geschlossene Ausführung
der Stützkonstruktion 3 vor Witterungseinflüssen weitgehend geschützt werden.
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Die Beschickungsleitung 23 ist wie in Fig. 1 dargestellt von unten
in die Entwässerungseinrichtung 15 eingeführt.
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Um die Bodenplatte 18 einfach ausführen zu können, wird wie in Fig.
2 dargestellt, die Schlammleitung 23 zunächst am Fuß 22 der Entwässerungseinrichtung
15 außerhalb hochgeführt, um dann seitwärts in der Einrichtung und dann senkrecht
in dieser hochgeführt zu werden. Sie wird dabei etwa mittig angeordnet, so daß eine
gleichmäßige Verteilung des Schlammes über den gesamten Querschnitt beim Befüllen
gesichert ist. Über die Länge verteilt, weist die Beschickungsleitung 23 Auslässe
24-26 auf, so daß der konditionierte Schlamm während der Beschickungsperiode kontinuierlich
nach und nach jeweils aus den entsprechenden Auslässen heraustritt. Die Flockenstruktur
des Schlammes, die mit Hilfe der im Koagulator lo zugeführten Polyelektrolyten erzeugt
ist, wird dabei nicht zerstört.
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An der Spitze 21 der Entwässerungseinrichtung 15, deren Länge in etwa
der des Eindickers 1 entspricht, ist die Deckelplatte 20 vorgesehen, die die Entwässerungseinrichtung
15
nach oben hin abschließt. Sie kann lösbar mit dem Mantel 16 verbunden oder um ein
Scharnier drehbar gelagert sein. Über ein in der Deckelplatte 20 angeordnetes Ventil
32 kann Luft abgesaugt oder hereingedrückt werden.
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Der Durchmesser der Entwässerungseinrichtung 15 ist so gewählt, daß
er unter Berücksichtigung des innerhalb des Mantels 16 angebrachten Stützgerüstes
17 mit der Auskleidung 35 und der B#eschickungsleitung 23 die Menge Schlamm aufnehmen
kann, die sich innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne innerhalb des Kegels 12 des
Eindickers 1 sammelt.
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Zwischen dem Stützgerüst 17, das wie Fig. 4 a zeigt, aus den Stäben
36, 37 gebildet wird, und der Wandung 34 des Mantels 16 verbleibt ein ausreichender
Abstand. Hierdurch fließt das abgesonderte Wasser ab und wird über die Ablaufleitung
33, in der eine Saugpumpe 44 angeordnet ist, abgeführt. Da dieses Wasser noch Anteile
von Polyelektrolyten oder anderen den Klärvorgang begünstigenden Stoffen enthalten
kann, wird es zur Beschleunigung der Absetzvorgänge in den Eindicker 1 zurückgeführt.
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Die flüssige Phase, d.h. das Filtrat, wird während des Entwässerungsvorganges
aufgrund des Eigendruckes der Schlammsäule sowie des in der Entwässerungseinrichtung
15 zunächst bestehenden Überdruckes durch die Auskleidung 35 hindurch in den zwischen
der Wandung 34 und den Stäben 36, 37 bestehenden Spalt gedrückt und abgeführt. Die
Stäbe 36, 37 bilden ein stabiles Gitterwerk, in das die aus Filtertuch bestehende
Auskleidung 35 eingehängt bzw.
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an dieser befestigt werden kann. Gemäß Fig. 4 b ist es auch denkbar,
das Filtertuch über das Gitterwerk 36, 37 zu stülpen.
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Nach Abschluß des Entwässerungsvorganges wird der entwässerte Schlamm
über die Bodenplatte 18 der Entwässerungseinrichtung 15 abgezogen. Dabei ist es
zweckmäßig, normale Containerbehälter unterhalb der Bodenplatte 18 aufzustellen,
was ohne weiteres möglich ist, da die Entwässerungseinrichtung 15 am Eindicker 1
befestigt ist und keine Abstützung zur Erde hin aufweist. Die Entwässerungseinrichtung
15 ist nämlich an der Spitze 21 über einen Kragarm 45 am Kopf des Eindickers 1 befestigt.
Am Fuß 22 ist sie dagegen nur über die Abstandshalter 47 gegen den Eindicker 1 abgestützt.
Im Bereich der Spitze 21 kann auch eine Befestigung für die Beschickungsleitung
23 vorgesehen sein.
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Die Bodenplatte 18 wirkt während der Entleerung der Entwässerungseinrichtung
15 wie in Fig. 1 angedeutet als Rutsche, so daß der Schlamm kontinuierlich in den
Container So hineinrutscht. Der Bodenplatte 18 ist dabei ein Hubzylinder 30 zugeordnet,
so daß die Bodenplatte 18 über das Scharniergelenk 19 pneumatisch oder hydraulisch
beweglich ist.
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Während der Verfahrensablauf bis zum Abschluß des Entwässerungsvorganges
automatisiert ablaufen kann, muß hier z.B. der Fahrer des den Container So abtranspor
tierenden Lkw die Bodenplatte 18 bzw. den Hubzylinder 30 mitbedienen.
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Die erfindungsgemäße Anlage zeichnet sich aber nicht nur durch eine
weitgehende Automatisierung aus, sondern auch durch einen geringen Wartungsaufwand
aufgrund der geringen Anzahl von mechanischen Teilen.
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Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Entwässerungseinrichtung 15
besteht in der einfachen Möglichkeit, durch z.B. einen 5 cm starken allseitigen
Isolierungsmantel 41 aus Steinwolle o.ä. die Anlage winterfest zu-machen. Dieser
Frostschutz ist bei der ortsfesten Anlage je nach Gegebenheiten zu wählen, d.h.
die Dicke des Isolierungsmantels 41, der über ein dünnes Schutzblech 42 gegen Witterungs
einflüsse und Beschädigungen geschützt ist, kann entsprechend der vorgegebenen Einsatzbedingungen
gewählt werden.
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Es ist auch möglich, auf die Beschickungsleitung 23 zu verzichten
und statt dessen den Schlamm aus einem etwas oberhalb der Bodenplatte 18 angeordneten
Stutzen austreten zu lassen. Da der Schlamm langsam nach oben steigt, ist eine Beschädigung
der Auskleidung nicht zu befürchten.
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