DE2912942A1

DE2912942A1 - Vorrichtung und verfahren zur rueckfuehrung von festkoerperbestandteilen von abwaessern einer anlage zur herstellung von produkten aus asbestzement

Info

Publication number: DE2912942A1
Application number: DE19792912942
Authority: DE
Inventors: Juris Laipenieks
Original assignee: Johns Manville
Current assignee: Johns Manville
Priority date: 1978-04-04
Filing date: 1979-03-31
Publication date: 1979-10-18
Also published as: GR68482B; ES479182A1; FI791108A7; CA1103969A; GB2018235B; GB2018235A; US4221633A; FR2421717A1; AU4547379A; IT1116535B; IT7948572A0; JPS54134734A; BE875263A

Description

PATENTANWÄLTE

K. SIEBERT G. GRÄTTINGER Dipl.-Ing.

Dipl.-Ing., Dipt.-Wirtsch.-Ing

81όΟ Starnberg bei München Postfach 16 49. Almeiclaweg 35 Telefon (08151)4115 u. T ««<*- - Telegr.-Adr.: STARPAT Sfc^.-n Telex: 526 422 star d

den

Anwalfsakte: 7395/61

Johns-Manville Corporation Ken-Caryl Ranch

Denver, Colorado 80217 USA

Vorrichtung und Verfahren zur -Rückführung Von Festkörperbestandteilen von Abwässern einer Anlage zur Herstellung von Produkten aus Asbestzement

Postscheckkonto München 2726-804 ■ Kreissparkasse Stamberg 68940 - Deutsche Bank Stamberg 59/17570

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Rückführung verschiedener Abwässer von Asbestzementanlagen zur Verwendung bei der Herstellung von Asbestzementprodukten in der Anlage. Asbestzementprodukte, die auf solchen Anlagen erstellt werden, sind Rohre'verschiedener Größen, Tafeln und tafelähnliche Produkte, wie etwa Paneele und Schindeln mit oder ohne Zieroberflächen. Diese Produkte werden im allgemeinen aus einem wässrigen Schlamm hergestellt, welcher verschiedene Arten von Asbestfasern, Cellulosefasern, Siliciumdioxidmaterialien, wie etwa Quarzsand, Diatomiterde oder Quarzmehl, ein Zementmaterial, wie etwa Portlandzement und/oder ähnliche Materialien aufweist. Bei der Herstellung dieser Materialien werden große Wassermengen erzeugt, welche Teile dieser festen Materialien und bestimmte kleinere Prozentanteile von Additiven enthalten. Bei Stillstand dieser Maschinen müssen diese gründlich gereinigt werden, da sich sonst die Festkörperbestandteile in verschiedenen Teilen dieser Maschinen ablagern und diese in ihrer Einsatzfähigkeit beeinträchtigen. Bei diesen Säuberungsarbeiten und bei Stillstandszeiten für Wartungsarbeiten oder bei sonstigen Betriebsunterbrechungen fallen weiter große Wassermengen an, welche breit variierende Gehalte an Asbestzement-Festkörperbestandteilen und Additive enthalten.

Bisher sind Versuche zur Rückführung oder Rezirkulierung von Abwässern verschiedener Maschinen von Asbestzementanlagen im allgemeinen auf die Rückführung von gesäuberten oder im wesentlichen reinen Wasser begrenzt worden. In einer derartigen Vorrichtung sind Abwasser mit variierenden . Asbestzement-Festkörpergehalten in großen Speicherbehältern oder Becken gesammelt worden. Die Festkörperbestandteile konnten sich am Boden des Behälters oder Beckens absetzen, wonach das relativ klare Wasser den Produktionseinheiten wieder zugeführt und in den erforderlichen Beträgen dem Asbestzementschlamm zugesetzt worden ist. Das gesäuberte Abwasser ist auch zur Reinigung der verschiedenen Maschineneinheiten bei deren Stillstand verwendet worden.

Die abgesetzten Festkörperbestahdteile sind wie folgt gehandhabt worden. Nach einem Verfahren waren wenigstens zwei sehr große Absetzbehälter oder Becken erforderlich. Diese Behälter oder Becken hatten dabei Längen- und Breitenabmessungen von etwa 80 bis 130 m. In diese Speicherbecken wurden die Abwässer eingeleitet. Der Überschuß an gesäubertem Wasser, d.h. der Anteil an Wasser, der nicht aus dem Speicher verdunstet war und den entsprechenden Reinheitsgrad besaß, wurde der Produktionsanlage für verschiedene Zwecke zugeführt. Die Festkörperbestandteile sammelten sich im Becken an, bis die An-

Sammlung im wesentlichen das Becken ausgefüllt hatte. Wenn dieser Punkt erreicht war, wurden die Abwasser in den anderen der beiden Becken umgeleitet, da das erste mit den Festkörperbestandteilen gefüllte Becken für eine weitere Abwässerklärung nutzlos war. Das im ersten Bekken verbleibende Wasser ließ man verdunsten. Zum Aufbrechen der zusammengewachsenen Festkorperbestandteile und deren Entfernung zu Lagerstätten entfernt von der Anlage sind schwere Maschinen erforderlich. Alternativ dazu kann der Speicher mit Abfall zugeschüttet werden, wodurch das Becken zu einer relativ wertlosen Investition wird. Nach einem zweiten bekannten Verfahren werden die relativ konzentrierten Abwasser mit den Festkörperbestandteilen vom Absetzbehälter oder Speicher zu einer Trocknungstrommel geführt. Diese Trommel besteht aus einem porösen Band, welches durch einen Behälter des Abwasserschlamms läuft. Der Schlamm strömt durch das über der Trommel angeordnete Band, so daß die Festkörperbestandteile herausgefiltert werden. Die die ausgefällten Festkorperbestandteile enthaltende Trommel wird abgeschabt und die Festkörperbestandteile werden in Form eines Naßschlamms auf Muldenkipper verladen, mit welchen der Schlamm zu Lagerstätten geführt wird.

Beide Verfahren bedingen außerordentlich hohe Kosten, um den als Abfall anfallenden Festkörperbestandteil zu entfernen. Dabei ist in Rechnung

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zu stellen, daß bei einer Produktionsanlage mit einem Ausstoß von ungefähr 100 000 Tonnen Asbestzementprodukten pro Jahr mit einem Abfall von 3000 bis 4000 Tonnen Festkörperiestanzteilen pro Jahr zu rechnen ist, welche nach einem dieser Verfahren zu entfernen sind. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, welches die Verwertung von im wesentlichen sämtlichen Asbestzementfestkörperbestandteilen ermöglicht, welche in Abwässern einer Produktionsanlage für Asbestzementprodukte enthalten sind. Nach einem weiteren Aspekt soll 100% des gereinigten aus diesen Abwässern erzielten Wassers in der Produktionsanlage wieder verwendet werden. Schließlich soll auch die Acidität oder Alkalinität der Asbestzement enthaltenden Abwasser gesteuert werden, um die weitere Ausfällung der gelösten Festkörperbestandteile aus den Abwässern zu unterstützen und sauberes Wasser aus den Abwässern zu erzeugen, so daß eine Wiederverwendung in der Produktionsanlage möglich ist.

Diese Aufgabe wird für die Vorrichtung erfindungsgemäß gelöst durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 und für das Verfahren durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 13. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den Ansprüchen 2 bis 12 und 14 bis 21 zu entnehmen.

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Gegensätzlich zu den angegebenen bekannten Abwässerbeseitigungsverfahren schlägt die Erfindung die Bildung eines Schlamms aus den Festkörperbestandteilen der Abwässer und die genaue Steuerung der Konzentration dieser Festkörperbestandteile vor, so daß dieser Schlamm unmittelbar in den ursprünglich für die Herstellmaschinen verwendeten Asbestzementschlamm bei.gemischt wird. Auf diese Weise können nicht nur 100% des Abwassers als gereinigtes Wasser für die Produktionsanlage verwendet werden, sondern ist auch die Wiederverwendung der aus den Abwässern gewonnenen Asbestzementfestkörperbestandteilen möglich.

Insbesondere beinhaltet die Erfindung einen Konzentratorbehälter mit einer Kapazität, die ausreicht, um nicht nur das Absetzen der Festkörperteilchen aus dem während der normalen Produktion anfallenden Abwassers zu gewährleisten, sondern auch die Aufnahme des beim Stillstand und der Reinigung der Betriebsanlage anfallenden Abwassers ermöglicht. Ein Teil des Abwassers in Form eines Schlamms, enthaltend einen vorbestimmten minimalen Prozentanteil der Asbestzementfestkörperbestandteile, wird in einen Schlammbehälter geleitet. In diesem Schlammbehälter wird Wasser zur Verdünnung zugesetzt, um dadurch eine genauere Regelung der Festkörperbestandteile zu ermög-

lichen. Das auf diese Weise behandelte Abwasser stellt eine Quelle für Asbestzementschlamm dar, welcher kontinuierlich dem Produktionsprozeß zugeführt werden kann, wobei die aus dem Abfall gewonnenen Asbestzementfestkörperbestandteile · in den Asbestzementprodukten in einem Verhältnis von ungefähr 4 Teile zu ungefähr 96 Teile frischen Festkörperbestandteilen vorliegen. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch anhand der Zeichnung dargestellt.

Aus der Zeichnung ist eine Anlage 10 zur Herstellung von Asbestzementprodukten ersichtlich, welche sämtliche Maschinen und Geräte aufweist, welche für die Herstellung von Asbestzementprodukten notwendig sind. Eine solche Anlage kann ein Gerät zur Speicherung der verschiedenen in trockener pulverisierter Form vorliegenden Bestandteile der Asbestzementprodukte aufweisen. Schließlich beinhaltet diese Anlage eine Anzahl von Maschinen 20a, 20b und 20c zur Herstellung der Asbestzementprodukte.

Hierfür können beispielsweise Maschinen zur Herstellung von Asbestzementrohren verwendet werden, wie sie in der US-PS 29 29 447 beschrieben sind. Die Anlage kann auch andere Maschinen zur Herstellung der Asbestzementprodukte enthalten, beispielsweise Maschinen zur Herstellung gewellter oder ebener Asbestzementtafeln.

Obgleich in der Zeichnung drei solcher Maschinen dargestellt sind, ist die Anzahl der in einer solchen Anlage verwendeten Maschinen nicht darauf beschränkt. Die verwendete Anzahl an Maschinen hängt vom entsprechenden Einsatzzweck ab und wird vom Fachmann je r)ach Bedarf gewählt. Derartige Maschinen zur Herstellung von Asbestzementprodukten arbeiten auf dem in der oben angegebenen US-PS beschriebenen Prinzip. D.h., eine dünne Schicht aus Schlamm oder einer Wassersuspension aus Asbestfasern, mit oder ohne Cellulosefasern, Quarzsand oder anderen Siliciumdioxid enthaltenden, fein verteilten Materialien und ein zementartiges Produkt, beispielsweise Portlandzement, ist in einem Schlammbehälter enthalten. Durch den im Behälter befindlichen Schlamm wird ein Siebzylinder gedreht. Die meisten Asbestzementfestkörperteilchen lagern sich auf der Oberfläche des Siebzylinders ab, wohingegen ein Großteil des Wassers durch die poröse Oberfläche des Siebzylinders strömt. Diese nasse, jedoch agglomerierte Masse aus Festkörperteilchen wird auf einem Förderband, einem Filz, aufgenommen und im Falle einer Maschine zur Herstellung eines Rohres auf einen Dorn aufgebracht, wodurch ein Asbestzementzylinder geformt wird. Im Falle der Maschine zum Herstellen von Rohrteilen wird der auf diese Weise gebildete Zylinder aus Asbestzement vom Dorn abgenommen, nachdem gleichmäßig ein größerer Betrag an Wasser durch Druckwalzen

ausgepreßt worden ist. Das Rohrteil wird dann in verschiedenen aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten luftgetrocknet, schließlich in üblicher Weise unter Wasser oder in einem Autoclav gehärtet und für den Versanä aufbereitet.

Andere Maschinen zur Herstellung von Asbestzementprodukten unterscheiden sich voneinander in vielfältiger Hinsicht, jedoch weisen sämtliche derartige Maschinen einen Schlammbehälter auf. Jede dieser Herstellmaschinen erzeugt unabhängig von ihrem Aufbau während einer normalen Betriebszeit sowie während der Stillstandszeit ziemlich große Mengen an Wasser mit erheblich variferenden Prozentgehalten an darin enthaltenen Asbestzementfestkörpern. Dieses überlicherweise als Abwasser der Anlage bezeichnete Wasser wird in der Schemadarstellung über ein Rohr 30 von der Anlage abqpführt.

Im Nachfolgenden wird ein bevorzugtes Verfahren zur Versorgung der Maschinen 20a, 20b und 20c für die Herstellung von Asbestzementprodukten mit Abwässern beschrieben, welche Asbestzementteilchen enthalten, so daß diese Festkörper unmittelbar in den hergestellten Asbestzementprodukten verwendet sind.

Nach einem solchen Verfahren werden die gesamten Abwässer der Anlage gesammelt und ein Aus-

fällen oder Absetzen eines Großteils der in den Abwässern enthaltenen Festkörperbestandteilen veranlaßt. Wenn die Abwässer zu dieser Sammelstelle strömen oder aber nach einer ausgewählten Zeitspanne wird relativ reines oder gesäubertes Wasser von der Sammelstelle zur Rückführung in die Produktionsanlage abgezogen. Anders als bei einem bloßen Abziehen oder einem sonstigen Abführen des gesammelten Festkörperbestandteils der Anlagenabwässer umfaßt die vorliegende Erfindung die Schritte der überführung, des Pumpens oder einer sonstigen Versetzung des konzentrierten Festkörperbestandteils aus den Abwässern der Anlage vom Sammelpunkt in Form eines Schlamm und sorgfältige Aufzeichnung der Dichte und damit der Festkörperkonzentration des Schlamm Falls diese Messung zeigt, daß der Schlamm gegenüber einem vorbestimmten Prozentgehalt an Festkörperbestandteilen einen geringeren Anteil aufweist, wird der dem Heßvorgang unterzogene Schlamm der oben angegebenen Sammelstelle zur weiteren Ausfällung und/oder Konzentrierung zugeführt. Falls allerdings der Schlamm wenigstens den erforderlichen vorbestimmten Prozentgehalt an Festkörperbestandteilen aufweist, wird er zu einer zweiten Sammelstelle geführt, wo er weiter verarbeitet und aufbereitet wird, um in den Verfahrensprozeß zur Herstellung der Asbestzementprodukte eingegliedert zu werden.

Bei dieser Weiterverarbeitung wird in im wesentlichen kontinuierlicher Weise die Dichte und damit der Festkörpergehalt des Schlammes an dieser zweiten Sammelstelle gemessen und erfolgt, falls gewissen vorbestimmten Produktionsanforderungen Rechnung getragen werden muß, eine Verdünnung des Schlamms, um diesen auf einen genauen Festkörpergehalt zu bringen. Schließlich wird der Schlamm mit dem präzisen Festkörpergehalt der Maschine zur Herstellung der Asbestzementprodukte zugeführt.

Die Menge an Festkörperbestandteilen, welche den Maschinen zur Herstellung der Asbestzementprodukte über das oben angegebene Rückführverfahren zugeführt wird, ist in hohem Maße kritisch für die Qualität der dabei hergestellten Produkte. Dies liegt daran, daß diese Festkörperbestandteile im wesentlichen tot sind, d.h. der darin enthaltene Zement ist voll hydratisiert und kann deshalb nicht zur strukturellen Festigkeit dieser Produkte beitragen, sondern verringert diese tätsächlich. Um schädliche Auswirkungen zu verhindern, sollte der Gesamtbetrag dieser Festkörperbestandteile ein genau vorbestimmtes Maß nicht überschreiten. Es hat sich dabei gezeigt, daß ein Betrag von 4% des gesamten Asbestzementfestkörperbestands, welcher das Produkt ausmacht, nicht überschr itten ,werden sollte. Zur Steuerung dieses kritischen

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Faktors umfaßt ein weiterer Verfahrensschritt die sorgfältige Aufzeichnung des verwendeten Festkörperanteils und zwar vorzugsweise an jeder der Herstellmaschinen. Diese Aufzeichnung umfaßt die Bestimmung der Durchflußmenge des für jede Maschine bestimmten Schlamms aus den konzentrierten Festkorperabwässern. Aus dieser mengenmäßigen Aufzeichnung und der Dichte, wie sie durch die kontinuierliche Messung an der zweiten Sammelstelle bestimmt wird, wird in sehr einfacher Weise der Betrag des Massenstroms in beispielsweise Kilogramm/ Stunde bestimmt. Aus dieser Mengenbestimmung pro Zeiteinheit kann in einfacher Weise der Gesamtbetrag der Festkorperbestandteile bestimmt werden, welcher einer jeden Herstellmaschine über das Abwasserrückführsystem während einer vorbestimmten Zeitperiode, wie beispielsweise einer Schicht oder einem Produktionsausstoß, zugeführt wird.

Eine weitere Ausgestaltung des Abwasserrückführverfahrens umfaßt die Anzeige des pH-Werts des zum ersten Sammelpunkt geführten Abwassers und Modifizierung des pH-Werts, um einen vorbestimmten Wert zu erhalten. Sollte, wie es üblicherweise der Fall ist, der pH-Wert zu hoch sein, kann einem Teil der Anlagenabwässer Kohlenstoffdioxid zugesetzt und zum obigem Sammelpunkt rückgeführt werden. Unter

der Annahme, daß der pH-Wert des Anlagenabwassers etwa 13 beträgt, würde nach diesem Aspekt der Erfindung dieser pH-Wert gemessen, einem Teil des Abwassers Kohlenstoffdioxid zugesetzt und dieser Teil des Abwassers zurückgeführt werden, um den pH-Wert des Abwassers entsprechend den Erfordernissen auf ungefähr einen pH-Wert von 10 oder weniger zu reduzieren. Eine solche Steuerung des pH-Werts hat zur Folge, daß in vorteilhafter Weise das gereinigte Wasser für die Rückführung in die Produktionsanlage konditioniert sowie die Ausfällung und Absetzung der gelösten Festkörperbestandteile aus den Abwässern verursacht wird.

Eine weitere Ausgestaltung des Abwasserrückführverfahrens umfaßt die Bestimmung der Abwässerhöhe am Sammelpunkt und der Abführung des gereinigten Wassers vom Abwasser am Sammelpunkt an einer Höhe gerade unterhalb der Oberfläche der Abwasser. Das an dieser Stelle abgeführte Wasser besitzt den größten Reinheitsgrad, d.h. den geringsten Anteil von suspendierten Festkörperbestandteilen sowie von anderen Schmutz— stoffen. Dies rührt daher, weil das an der freien Oberfläche abgezogene Wasser einen Teil des Schaums enthält, welcher sich in unvermeidbarer Weise auf dieser Oberfläche ansammelt.

Dieser Schaum enthält einen ziemlich großen Anteil an Schmutzstoffen. Der Abzug des gesäuberten Wasser an einer Stelle unterhalb der schaumaufweisenden freien Oberfläche verhindert eine Verschmutzung des im wesentlichen reinen Wassers durch den Schaum.

Im Nachfolgenden wird eine zur Durchführung des oben umrissenen Abwässerrückführverfahrens besonders geeignete Vorrichtung beschrieben.

Aus der Zeichnung ist ersichtlich, daß jeder Herstellmaschine 20a, 20b und 20c jeweils Pinchventile 22a, 22b und 22c zugeordnet sind. Diese Pinchventile steuern den Durchfluß des die Festkörperbestandteile enthaltenden Schlamms, welcher von den Anlagenabwässern stammt. Dieser Schlamm wird über Zuführleitungen 24a, 24b und 24c jeweils einer jeden Maschine zugeführt. Jede dieser Zuführleitungen führt den jeweiligen Schlammbehältern der Maschinen eine geregelte Schlammenge zu. Jede dieser Leitungen beinhaltet akustische Durchflußmeßgeräte 26a, 26b und 26c (einer bekannten Bauart) und ein Mengendurchflußzählgerät, wobei die Betriebsweise dieser Instrumente im Nachfolgenden kurz näher erläutert ist.

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Die Leitung 30 fördert das Abwasser der Anlage, welches sich aus den zusammengeführten Abwässern aller Maschinen zur Asbestzementherstellung zusammensetzt. Dieses Abwasser wird aufgrund Schwerkraftströmung oder über eine Pumpe 32 zu einem Sammelpunkt geführt, welcher hier als Klärkonzentratorbehäl—.. ter 33 dargestellt ist, welcher einen Absetzbehälter 34 umfaßt. Der Behälter 34 weist ein stufenförmiges Sturzbett 36 auf, in welches das Abwasser 37 eingeführt wird. Der Behälter 34 beinhaltet weiter einen geneigt verlaufen-.den Bodenteil 40 dessen einer Rand in der Nähe des Behälters 42 für das saubere Wasser endet. Das Sturzbett 36 umfaßt weiter ein Wehr 38, welches den Abwasserstrom 37 über die volle Breite des Behälters 34 verteilt.

Der Behälter 34 umfaßt weiter eine Brücke 50. Diese Brücke beinhaltet einen Kratzer 52, welcher über den Boden des schrägverlaufenden Bodenteils 40 des Behälters 34 bewegt wird und die Festkörperbestandteile, welche aus der Suspension ausfällt . sind gegen den Schraubenförderer 60 führt, welcher im untersten Abschnitt des Behälters 34 angeordnet ist. Die Brücke 50 ist derart aufgebaut, daß der Kratzer 52 vom Abwasser im Behälter 34 angehoben wird, wenn er zum flachen Ende

des Behälters 34 zurückgeführt wird (von links nach rechts in der Zeichnung). Die Brücke 50 wird durch einen Steuerschaltkreis 54 betrieben, welcher derart eingestellt werden kann, daß durch die Brücke 50 lediglich ausgewählte Bereiche des schrägverlaufenden Bodenteils 40 bearbeitet werden· Beispielsweise kann der Schaltkreis 54 derart eingestellt sein, daß die Brücke 50 lediglich um ein Drittel der schrägverlaufenden Bodenfläche 40 vom Schraubförderer 60 zurückkehrt. Alternativ dazu kann der Schaltkreis 54 beispielsweise derart eingestellt sein, daß die Brücke 50 um die halbe Länge des Tanks 34 zurückgeführt wird, bevor der Kratzer 52 abgelassen und gegen den Förderer 60 bewegt wird.

Der Trennbehälter 42 für das gereinigte Wasser weist eine Pumpe 43 auf, um das saubere Wasser 45 aus dem Trennbehälter über die Leitung 47 zurück zur Anlage 10 zu führen. Das saubere Wasser 45 strömt durch ein ausgewähltes Ventil einer Reihe von Ventilen 49 durch die Wand 48 in den Trennbehälter. Eine Meßeinrichtung 44 für die Flüssigkeitshöhe öffnet über eine Steuerschaltung 46 irgendeines der Ventile, wenn dieses einen bestimmten Betrag unterhalb der Oberfläche des Abwassers 37 im Absetzbehälter 34 liegt. Lediglich dieses eine Ventil ist geöffnet, d.h., das unterhalb der Oberfläche des Ab-

wassers 37 liegende Ventil, da dieses der Bereich ist, von dem der sauberste Anteil des Wassers aus dem Tank 34 abgezogen werden kann. Das Wasser ist das sauberste Wasser in dem Sinne, daß es weniger verteilte Teilchen sowie lösliche Schmutzstoffe enthält, welche dazu neigen, sich zu einem Schaum auf der Oberfläche des Abwassers 37 zu konzentrieren.

Da sich die Erfindung auf ein vollständig geschlossenes Rezirkuliersystem bezieht, wird die Acidität oder Alkalinität des rezirkulierten Fluidums sehr wesentlich. Um diese Situation zu korrigieren ist dem Trennbehälter ein Gerät zur Steuerung des pH-Werts als weitere Ausgestaltung zugeordnet. Eine bevorzugte Ausführungsform eines solchen Geräts weist ein pH-Meßgerät 72 bekannter Bauart auf. Ein durch den pH-Meßfühler 72 erzeugtes Signal wird zur Steuerung des Kohlenstoffdioxidinjektors 74 verwendet. Der Injektor 74 ist in bekannter Weise aufgebaut und arbeitet unter der Steuerung eines pH-Meßfühlers 72. Er gibt bestimmte ." Mengen von gasförmigem Kohlenstoffdioxid aus dem Behälter 76 für flüssigen Kohlenstoffdioxid zu einem Teil des vom Behälter 34 durch die Pumpe 73a abgezogenen Wassers. Das auf diese Weise gesäuerte Wasser wird über die Leitung 73 zum Behälter 34 zurückgeführt.

Auf diese V/eise wird nicht nur der pH-Wert des Rücklaufs für das klare Wasser gesteuert sondern auch die Ausfällung und Absetzung der gelösten Festkorperbestandteile veranlaßt.

Aufgrund der Schwerkraft und des Brückenbetriebs beginnen sich die Festkorperbestandteile am untersten Teil des Trennbehälters 33 zu konzentrieren. Die Schraube 60 unterstützt die Fluidisierung dieses Materials, so daß es über die Leitung 61 und die Pumpe 61a zu einem Delumper 62.geführt wird. Der Zweck dieses Delumpers besteht in einer Glättung der Festkorperbestandteile im konzentrieren Abwasser mit den Festkörpern, welches durch die Leitung 61 strömt, wodurch ein homogener Schlamm aus den Festkörperbestandteilen entsteht. Der auf diese Weise gebildete Schlamm gelangt durch den Dichtemesser 64. Der Dichtemesser kann irgendeiner der üblichen Dichtemesser für Fluidströme sein. Vorzugsweise wird ein Dichtemesser verwendet, welcher über die Schwächung von Gammastrahlen arbeitet, welche durch das zu messende Fluid geschickt werden. In dieser bevorzugten Ausführungsform ist die Gammastrahlenquelle 64a an einer Seite der Leitung 61 und der Gammastrahlendetektor 64b an der anderen Seite angeordnet. Das Maß, um welches die aus der Quelle 64a tretenden Gammastrahlen durch den Schlamm in der Leitung 61 geschwächt

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und welches durch den Detektor 64b ermittelt wird, ist proportional zur Dichte und damit direkt proportional zum Festkörperbestandteil. Das vom Detektor 64b abgegebene Signal wird durch bekannte Einrichtungen weiterverarbeitet, um das elektrisch betätigte Dreiwegeventil zu steuern. Die genaue Art und Weise, in welcher das Ventil 65 über die mittels des Dichtemessers 64 ermittelte Dichte gesteuert wird, wird im Nachfolgenden näher erläutert.

Das Ventil 65 ist derart mit einer Leitung verbunden, daß der durchfließende Strom entweder zurück zum Absetzbehälter 34 über die Leitung 66 oder unmittelbar über die Leitung 68 zu einem zweiten Sammelpunkt, welcher hier als Schlammbehälter 70 dargestellt ist, geführt wird. Der Schlammbehälter 70 ist normalerweise horizontal neben dem Separatortank 34 angeordnet. Er enthält eine Rühreinrichtung 82, welche den Schlamm in Suspension hält und zur Verdünnung-Wasser, welches über die durch ein Ventil 75 gesteuerte Leitung 75a herbeigeführt wird, mit dem über die Leitung 68 herangeführten Schlamm 71 mischt. Der verdünnte Schlamm wird dann über eine Pumpe 77 durch die Leitung 78 und zu einer Verzweigleitung 79 geführt. Aus der Zeichnung geht hervor, daß die Verzweigleitung 79 an jede der Zuführleitungen 24a, 24b, 24c zu jeder der Herstellma-

schinen für das Asbestzementprodukt verbunden ist. Die Leitung 78 beinhaltet eine Rückführleitung 78a, welche den konstant zirkulierenden Schlamm entweder zum Schlammbehälter oder zum Behälter 34 in Abhängigkeit von der Stellung des manuell betätigbaren Ventils 80 zurückführt. Die Leitung 78 läuft durch ein Dichtemeßgerät 76, welches beispielsweise ein Gammastrahlengerät ähnlich wie der Dichtenmesser 64 ist. Dieser Dichtemesser erzeugt ein Signal, welches unter anderem das Steuerventil 75 für das zur Verdünnung dienende Wasser in einer Weise regelt, die im Nachfolgenden näher erläutert ist.

Aus den obigen Ausführungen geht hervor, daß das offenbarte Abwasserrückführsystem selektive Mengen an im wesentlichen reinem (10 bis 15 Teile pro Million suspendierte Festkörperteilchen) Wasser zur Produktionsanlage 10 zuführt und gleichzeitig oder alternativ verschiedene Maschinen zur Herstellung von Asbestzementprodukten in der Anlage mit geregelten Mengen an Asbestzement-Festkörperbestandteilen in Form eines Schlamms mit einem relativ großen Prozentgehalt an darin suspendierten Festkörperbestandteilen versorgt. Um die Herstellmaschinen mit ansonsten verbrauchten Festkörperbes€andteilen zu versorgen und dabei die Qualität des Pro dukts nicht negativ zu beeinflußen muß die Konzentration und somit die Nutztnenge dieser Fest-

körperbestandteile genau gesteuert werden, wobei diese wesentliche Steuerfunktion durch die Erfindung gewährleistet wird.

Die Festkörperbestandteile, welche in dem von den Abwässern herrührenden Schlamm enthalten sind, können ohne nachteilige Auswirkungen auf die physikalischen Eigenschaften der hergestellten Produkte in einer Konzentration von zwischen 2% und 10% Festkörperbeständteilen und vorzugsweise ungefähr 3% bis 1% Festkörperbestandteilen den Produktionsmaschinen zugeführt werden. Um die genaue Dichtesteuerung durchzuführen, wird das Meßgerät.64 so eingestellt, daß es das Ventil 65 derart betätigt, daß nur Schlamm mit einem Festkörperbestandteil oberhalb eines bestimmten prozentualen Schwellwerts durch die Leitung 68 in den Schlammbehälter 70 strömen kann. Falls die Menge des durch das Dichtemeßgerät 64 strömenden Schlamms geringer als der erforderliche Przentgehalt ist, schaltet der Detektor 64b das Dreiwegeventil 65, um das Abwasser über 66 zum Trennbehälter 34 zur weiteren Konzentrierung zurückzuführen. Dieser Schwellwert für einen prozentualen Festkörperbestand oder Dichteschwellwert ist äquivalent zu oder größer als der prozentuale Festkörperbestandteil, welcher für jede der Herstellmaschinen 20a, 20b oder 20c beabsichtigt ist. Falls somit beispielsweise der prozentuale Festkörperbestandteil für diese Maschinen 1% beträgt, wird das Dichtemeßge-

rät 64 derart eingestellt, daß konzentriertes Abwasser größer als 7%, etwa 10%, über die Leitung 68 in den Schlammbehälter 70 strömt. Aus der Darstellung geht hervor, daß der Schlammbehälter 70 Festkörperbestandteile in Form eines konzentrierten Abwassers oder Schlammes enthält, welcher sogleich durch die Maschinen zur Herstellung der Asbestzementprodukte mitverarbeitet werden kann. Jedoch ist zur Gewährleistung eines zuverlässigen Endprodukts ein weiterer Steuerungsschritt erforderlich. Das Dichtemeßgerät 66 mißt die Dichte und somit den Festkörpergehalt der durch die Leitung 78 strömenden Abwasser. Ein durch das Dichtemeßgerät 76 erzeugtes Signal, welches zum Festkörpergehalt proportional ist, wird in zweierlei Hinsicht verwendet. Als erstes steuert dieses Signal die Tätigkeit des Abklemmventils 75, welches das Wasser über die Leitung 75a zuführt. Da der Schlamm in 78 über die Pumpe 77 konstant durch die Verzweigleitung 79, die Rückführleitung 78a und den Schlammbehälter 70 zirkuliert wird, kann die Konzentration der Festkörperbestandteile in 70 in einer präzise gesteuerten Weise abgeleitet werden. Falls das Dichtemeßgerät 64 beispielsweise so eingestellt wird, daß es einen Schlamm mit einem Festkörperbestandteil von 10% zum Schlammbehälter 70 führt, kann das Dichtemeßgerät 76 so gestellt sein, daß eine genau gesteuerte Konzentration der Festkörperbestandteile bei den

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exakten für die Maschinen 20a, 20b oder 20c erforderlichen Festkörperprozentanteilen von 25» Festkörperbestandteil bis zu einem unverdünnten lO^igen Festkörperbestandteil abgegeben wird.

Für eine weitere Prüfung und Steuerung der Menge von Festkörperbestandteilen, welche aus dem Rückführsystem mit dem konzentrierten Abwasser stammen, wird das Signal vom Dichtemeßgerät 76 in bekannter Weise elektrisch mit dem elektrischen Signal vom akustischen Durchflußmesser 26c beispielsweise auf einem Bandschreiber 29 zusammenqpfaßt. Weiter ist mit dem Bandschreiber ein elektromechanisches Zählgerät 30 verbunden. Diese beiden Vorrichtungen sind in Verbindung mit jeder der Her— Stellmaschinen für die Asbestzementprodukte angeordnet. Das Bedienungspersonal für jede Maschine hat eine augenblickliche Anzeige des Betrags an Festkörperbestandteilen im Abwasserrückstrom mit der Maßbezeichnung Kilogramm/ Minute sowie eine kumulative Angabe der Menge an Festkörperbestandteilen des aus dem Abwasser gebildeten Schlamms in einer Maßbezeichnung von beispielsweise Kilogramm pro Produktionszeit oder Kilogramm pro Schicht.

Um automatisch Änderungen des durch die Pumpe 27 aufgebauten Drucks und gleichzeitig der

Zuführrate an Festkörperbestandteilen zu jeder Maschine zu kompensieren, steuert jedes akustische Durchflußmeßgerät 26a, 26b und 26c jeweilig ein Abklemm- oder Drosselventil über eine pneumatische Steuereinrichtung. Eine solche Steueranordnung ist aus der Zeichnung ersichtlich, wobei das akustische* Durchflußmeßgerät 26c elektrisch mit einem konventionellen pneumatischen Regler 9 verbunden ist, welcher seinerseits mit dem V&ntil 22c verbunden ist. Sollte die durch das akustische Durchfluß-

meßgerät 26c ermittelte Durchflußmenge unterhalb eines besonderen vorbestimmten Einstellpunktes fallen, würde der Regler 9 das Ventil 22c einstellen, um den Durchfluß auf das richtige Verhältnis zu erhöhen.

Aus der obigen Erläuterung der bevorzugten Ausführungsform ist ersichtlich, daß die Erfindung ein praktisches und vorteilhaftes System zur vollständigen Verwertung der ansonsten verlorenen Asbestzementfestkörperbestandteile darstellt, indem diese ansonsten als Abfall anfallenden Festkörperbestandteile direkt in das laufende Produktionsverfahren zur Herstellung von Asbestzementprodukten eingegeben werden'können. Ein weiteres Merkmal der offenbarten Ausführungsform bringt eine weitere Verbesserung in praktischer Hinsicht.

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Es ist bereits oben angegeben worden, daß die die Asbestzementfestkörperbestandteile enthaltenden Abwasser während zweier Vorgänge erzeugt werden und zwar während der Produktion und während des Stillstands der Maschinen zur Herstellung der Asbestzementprodukte. Während des Stillstands werden verschiedene Behälter und Speichertanks, die einer jeden Maschine zugeordnet sind, von ihren Inhalten entleert. Verschiedene Bänder, Walzen und Siebzylinder werden von den Asbestzementfestkörperbestandteilen und verschmutztem Wasser unter Verwendung relativ klaren und sauberen Wassers gereinigt. Durch die Entleerung beim Stillstand und die Reinigung der Anlage fällt eine große Menge an Abwässern an, welches vergeudet wurde, wäre nicht das Rückführsystem zweckmäßig ausgelegt. Zur Verwertung dieser Abwasser wird der Konzentratorbehälter 33 auf eine derartige Kapazität ausgelegt, so daß er vollständig das durch eine Anlagenabschaltung tretende Abwasser aufnehmen kann. Eine Abschaltung und Reinigung der Maschinen erfolgt üblicherweise während der Wochenenden oder während der Betriebsferien. Das offenbarte Abwasserrückführsystem kann in einem Bereitschaftszustand gehalten werden. In diesem Zustand hat der Klärkonzentratorbehälter, obgleich im wesentlichen voll, einen Vorrat an sauberem Wasser im Trennbehälter sowie einen durch die Leitung 61 strömenden konzentrierten Abwasserstrom. Auch der Behälter 70 kann einen Vorrat an Asbestzementschlamm

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einer genau gesteuerten Konzentration aufweisen, weiche durch die Leitung 68, die Verzweigleitung 79 und die Rückführleitung 78a zirkuliert.

Zur Vielseitigkeit des offenbarten Systems trägt auch das in der nachfolgenden Weise manuell betätigbare Ventil 80 bei. Sollten die Maschinen zur Herstellung der Asbestzementprodukte durch einen Wechsel der Produktparameter oder durch die Herstellung eines gänzlich anderen Produktes einen Schlamm mit einer Konzentration von Festkörperteilchen größer als der im Schlammbehälter 70 enthaltene Schlammbehaiter erfordern,, wird das manuell betätigbare Ventil 80 derart eingestellt, daß es den in 78 enthaltenen Schlamm zurück zum Absetsbehälter 34 bringt. Auf diese Weise kann die Konzentration der Im Behälter 70 enthaltenen Festkörperbestandteile auf den Konzentrationswert erhöht werden, welcher durch das Dichtemeßgerät 64 gegeben ist» Dies erfolgt deswegen, da der in 70 enthaltene Schlamm,, welcher durch das über die Leitung 75 herbei=· geführte Wasser verdünnt worden ist, nicht langer mehr In den Schlammbehälter 70 zurückgeführt wird, sondern vielmehr zurück zum Absetzbehälter 34 zur weiteren Konzentration geführt wird, Falls es erforderlich ist, kann das Dichtemeßgerät 64 so eingestellt werden,

daß über die Leitung 68 eine höhere Konzentration an Festkörperbestandteilen zum Schlammbehälter gegeben wird, um den höheren Konzentrationsanforderungen der neuen Produktreihe gerecht zu werden. Alternativ dazu können die pneumatischen Regler, wie etwa der Regler 9 derart eingestellt werden, daß die Durchflußeinstellungen der Ventile 22a, 22b und 22c geändert werden und dadurch der Schlammfluß zu jeder Maschine vergrößert wird. Auf diese Weise kann der Nettobetrag der einer jeden Maschine zugeführten Festkörperbestandteile entsprechend den Erfordernissen geändert werden.

Starnberg, 27. Mäirz 1979/1056

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Rückführung eines Festkörperbestandteile aus Asbestzement enthaltenden Schlamms zu wenigstens einer Maschine zur Herstellung von Asbestzementprodukten, wobei die Festkörperbestandteile aus Abwässern herrühren, welche bei Maschinen zur Herstellung von Asbestzementprodukten einer Produktionsanlage während des Betriebs sowie während des Stillstands und der Reinigung der Maschinen anfallen, gekennzeichnet durch einen mit wenigstens einer Maschine (20a; 20b; 20c) zur Herstellung von Asbestzementprodukten verbundenen Absetzbehälter (34), eine Wasserrückführeinrichtung zur Rückführung von klarem Wasser aus dem Absetzbehälter (34) zur Produktionsanlage (10), einen Schlammbehälter (70), eine mit dem Absetzbehälter (34) und dem Schlammbehälter (70) verbundene Einrichtung zur selektiven Zuführung des Asbestzementschlamms aus dem Absetzbehälter (34) zum Schlammbehälter (70), wobei der Schlamm eine Konzentration von Asbestzement-Festkörperbestandteilen oberhalb einer vorbestimmten Konzentration aufweist, durch eine dem Schlammbehälter (70) zugeordnete, eine Konzentration der Festkörperbestandteile im Schlammbehälter auf einen Betrag gleich oder kleiner als die vorbestimmte Konzentration haltende Einrichtung sowie durch eine Einrichtung zur

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selektiven Zuführung einer geregelten Schlammmenge aus dem Schlammbehälter (70) zu wenigstens einer Maschine (20a; 20b; 20c).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Asbestzementschlamm vom Absetzbehälter (34) zum Schlammbehälter (70) führende Einrichtung ein Ventil (65) mit wenigstens zwei Schaltstellungen aufweist, wobei das Ventil in einer der beiden Stellungen die Rückführung des Schlamms zum Absetzbehälter (34) und in der anderen der beiden Stellungen die Überführung des Schlamms in den Schlammbehälter (70) bedingt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Asbestzementschlamm aus dem Absetzbehälter (34) in den Schlammbehälter (70) selektiv leitende Einrichtung eine Einrichtung zur Messung der Konzentration der Festkörperteilchen des Schlammes und eine Einrichtung zur Steuerung des Ventils in Reaktion auf die Messeinrichtung aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Messeinrichtung ein Gammastrahlen-Dichtemessgerät (64) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die im Schlammbehälter (70) eine Konzentration aufrechterhaltende Einrichtung ein zweites Ventil (75) zur Steuerung der Wasserzugabe zu dem im Schlammbehälter (70) enthaltenen Schlamm sowie eine zweite Einrichtung

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C765 zur Messung der Konzentration der Festkörperbestandteile im letztgenannten Schlamm' sowie eine Einrichtung zur Betätigung des zweiten Ventils (75) in Reaktion auf die zweite Meßeinrichtung aufweist.

6. Vorrichtung nach Anspruch I₉ dadurch gekennzeichnet, daß der Absetzbehälter (34) eine Einrichtung» r<72) zur Steuerung des pH-Werts der darin enthaltenen Abwässer aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daB der Abwässer-Absetztank (34) eine Einrichtung (44) zur Ermittlung der Höhe der darin enthaltenen Abwasser und eine auf die Höhenmeßeinrichtung (44) ansprechende Einrichtung zum Abziehen von sauberem Wasser von einem Bereich knapp unterhalb der Oberfläche der Abwasser abzieht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung weiter eine Einrichtung (76) zum Messen der Konzentration der Festkörperbestandteile des aus dem Schlammbehälter (70) zu wenigstens einer Maschine zur Herstellung der Asbestzementprodukte strömenden Schlamms und weiter eine Einrichtung (26a; 26b; 26c) zur Messung der Durchflußmenge des Schlamms zur Maschine (20a; 20b; 20c) und eine Einrichtung zur Anzeige des Gesamtbetrags der zur Maschine strömenden Festkörperbestandteile resultierend aus dem Schlammstrom.

9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Konzentration des Schlamms ■ im Schlammbehälter (70) aufrechterhaltende Einrichtung weiter eine Einrichtung zur Messung der Durchflußmenge des Schlamms aus dem Schlammbehälter (70) zu wenigstens einer Maschine zur Herstellung der Asbestzementprodukte und weiter eine Einrichtung aufweist air Anzeige des Gesamtbetrags der zur Maschine fließenden Festkörperteilchen, welche aus dem Schlammstrom resultieren.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absetzbehälter (34) eine
derartige Kapazität aufweist, daß sämtliche
Abwässer aus allen Maschinen zur Herstellung der Asbestzementprodukte der Produktionsanlage, die während der Produktion anfallen, sowie alle Abwässer, welche bei Säuberung sämtlicher Maschinen anfallen, aufnehmbar sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Konzentration von 2% bis 10% Gewicht der Festkörperteilchen reicht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Steuerung
der Konzentration der Festkörperteilchen im
Schlammbehälter (70) die letztgenannte Konzentration zwischen 3% und 7% des Gewichts der Festkörperteilchen aufrechterhält.

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13. Verfahren zur Rückführung eines Festkörperbestanteile aus Asbestzement enthaltenden Schlamms zu wenigstens einer Maschine zur Herstellung von Asbestzementprodukten, wobei die Festkörperbestandteile aus Abwässern herrühren, welche bei Maschinen zur Herstellung der Asbestzementprodukte einer Produktionsanlage während des Betriebs sowie während des Stillstands und der Reinigung der Maschinen anfallen, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwässer zu einer ersten Sammelstelle geführt werden, wo sich die Asbestzementfestkörperbestandteile durch Ausfällen und Absetzen der Festkörperbestandteile aus den Abwässern konzentrieren, daß die Festkörperbestandteile in Form eines Schlamms vom ersten Sammelpunkt abgezogen werden, daß ein erstes die Konzentration der Festkörperbestandteile im abgezogenen Schlamm angebendes Signal erzeugt wird, daß der Schlamm für den Fall, daß das erzeugte Signal größer als ein Signal entsprechend einer vorbestimmten Konzentration von Festkörperbestandteilen ist zu einem zweiten Sammelpunkt in Reaktion auf das erzeugte Signal geführt wird, und daß wenigstens ein Teil des zum zweiten Sammelpunkt geführten Schlamms wenigstens einer Maschine zur Herstellung der Asbestzementprodukte zugeführt wird.

-Ας

14. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Änderung des Grads der Konzentration der Festkörperbestandteile in dem zur zweiten Sammelstelle geführten Schlamm zur Steuerung der Konzentration der darin enthaltenen Festkörperbestandteile.

15. Verfahren nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Bestimmung der Konzentration der Festkörperbestandteile des Schlamms an der zweiten Sammelstelle sowie Verdünnung des Schlamms mit Wasser zur Änderung der Konzentration auf eine zweite vorbestimmte Konzentration.

16. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Bestimmung der Konzentration der im Schlamm am zweiten Sammelpunkt enthaltenen Festkörperbestandteile und Ermittlung der Menge, in welcher die Festkörperbestandteile des Schlamms zu wenigstens einer Maschine zur Herstellung der Asbestzementprodukte geführt werden.

17. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Bestimmung der Menge, in welcher die Festkörperbestandteile des Schlamms zur Maschine zur Herstellung der Asbestzementprodukte zugeführt werden und durch Anzeige der Menge.

18. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Konzentration des zum zweiten Sammelpunkt geförderten Schlamms wenigstens zwei Gew.% der Festkörperbestandteile aufweist.

-ν

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die vorbestimmte Konzentration etwa 10 Gew.% der Festkörperbestandteile beträgt.

20. Verfahren nach Anspruch 13, gekennzeichnet durch Rückführung des von der ersten Sammelstelle abgezogenen Schlamms zur ersten Sammelstelle, falls das für die Konzentration der Festkörperbestandteile im abgezogenen Schlamm erzeugte Signal geringer als das der vorbestimmten Konzentration der Festkörperbestandteile entsprechende Signal ist.

21. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite vorbestimmte Konzentration wenigstens 3 Gew.% der Festkörperbestandtei- -Ie und nicht mehr als 7 Gew.% der Festkörperbestandteile beträgt.