DE4407525C1 - Vorrichtung zum Trennen von Feststoffen aus einer Flüssigkeit - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Trennen von Feststoffen aus einer Feststoffe aufweisenden Flüssig­ keit, mit einer rotierend angetriebenen Förderwendel oder dergleichen, die zumindest in Teilbereichen in einem der Außenkontur der Förderwendel oder dergleichen entspre­ chenden Siebmantel angeordnet ist und mit einem Ende in ein mit der Flüssigkeit befüllten Behälter, beispielswei­ se einem Gerinne ragt und an ihrem gegenüberliegenden En­ de einen Austrag aufweist, über den die ausgetragenen Feststoffe einem Transportbehälter, einer Absackvorrich­ tung oder dergleichen zuführbar sind.

Derartige Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise ist aus der DE 39 39 880 A1 eine Siebschnecke mit integrier­ ter Siebgutpresse vorbekannt, bei welcher eine Förder­ wendel in einem zylindrischen Siebmantel angeordnet ist, die mit ihrem einen Ende in einem Gerinne endet, in wel­ chem eine Flüssigkeit mit Feststoffen fließt, wobei die Feststoffe durch den Siebmantel aus der Flüssigkeit her­ ausgetrennt und über die Förderwendel abgefördert werden. Diese vorbekannte Siebschnecke hat an ihrem dem Gerinne gegenüberliegenden Ende einen Antriebsmotor, mit dem die Förderwendel angetrieben wird. Zwischen dem Ende der För­ derwendel und dem Antriebsmotor ist eine Siebgutpresse mit nachgeschaltetem Austrag angeordnet.

Demzufolge ist diese vorbekannte Siebschnecke mit inte­ grierter Siebgutpresse in einem Gerinne angeordnet, wel­ ches von Abwasser durchströmt ist und wobei die Siebflä­ che die Schwimm- und Schwebestoffe sowie größere Sinkstoffe aus dem Abwasser zurückhält und anschließend mittels der Förderwendel herausfördert. Hierzu ist die Förderwendel unter einem Winkel geneigt zur Horizontalen angeordnet, so daß die Förderwendel an ihrem dem Gerinne gegenüberliegenden Ende eine bestimmte Höhe relativ zum Boden erreicht, die es erlaubt, unterhalb des nach unten gerichteten Austrages einen Aufnahmebehälter bzw. eine Absackvorrichtung anzuordnen, mittels der die ausgetrage­ nen Feststoffe entsorgt, d. h. einem Weitertransport zu­ geführt werden. Der Austrag der in der Siebgutpresse ver­ dichteten Feststoffe erfolgt dadurch, daß kontinuierlich zugeförderte Feststoffe einen Druck in der Siebgutpresse erzeugen, wodurch die im Bereich des Austrages angeordne­ ten Feststoffe ausgeschoben und mittels der Schwerkraft in die Absackvorrichtung oder einen Transport- bzw. Depo­ niebehälter fallen.

Nachteil dieser vorbekannten Vorrichtungen ist es, daß durch einen begrenzten Neigungswinkel der Förderwendel ein langer Transportweg notwendig ist, um eine ausrei­ chende Höhe des Austrages zu erzielen, die die Anordnung der Absackvorrichtung bzw. geeigneter Aufnahmebehälter unter dem Austrag erlauben. Demzufolge nehmen diese Vor­ richtungen in ihrer Längserstreckung einen großen Raum in Anspruch, wodurch diese Vorrichtungen nur in entsprechend dimensionierten Gebäuden einsetzbar sind.

Ferner ist aus der WO 93/01000 A1 ein Verfahren und ei­ ne Vorrichtung zur Verbesserung der Aufbereitung von Abwasser-Feststoffen, Sand, Müll oder dergleichen be­ kannt. Diese vorbekannte Vorrichtung ist zur Aufberei­ tung von in Abwässern enthaltenen Feststoffen, Sand, Müll und dergleichen, insbesondere für schadstoff- und feuchtigkeitsreduzierte Deponierung und/oder Verbren­ nung oder dergleichen Entsorgung bekannt, wobei eine mechanische Trennung der Feststoffe aus einem Fest­ stoff-Flüssigkeits-Gemisch durchgeführt wird, bei der zum Zwecke einer möglichst guten Deponierfähigkeit und Verbrennung nach Feuchtigkeits- und Schadstoffgehalt eine Verwirblungseinrichtung vorgesehen ist, mit deren Hilfe an den Feststoffen haftende organische Stoffe ge­ löst und mit der Flüssigkeit entfernt werden, vorzugs­ weise in Richtung einer biologischen weiteren Abwasser­ aufbereitung, soweit es sich um die Behandlung schmutz­ behafteter Abwässer handelt. Bei dieser vorbekannten Vorrichtung ist in einem Mantel eine Förderwendel ent­ halten, wobei diese Vorrichtung jedoch keinen tangen­ tialen Austrag der Feststoffe vorsieht. Vielmehr ist bei dieser Vorrichtung vorgesehen, daß der Austrag in Richtung der Schwerkraft erfolgt, so daß eine bestimmte Hubhöhe der Förderwände notwendig ist, um die Feststof­ fe beispielsweise im Container zu fördern.

Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfin­ dung die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemä­ ße Vorrichtung derart weiterzubilden, daß sie eine kurze Baulänge aufweist und gleichzeitig einen verbesserten Austrag der Feststoffe zur Seite oder nach oben hin er­ möglicht.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung sieht bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung vor, daß im Endbereich der Schneckenförderstrecke oder auf diese folgend eine rotierend angetriebene Austragseinrichtung zum seitlichen Austragen der Feststoffe angeordnet ist, die aus einer Welle und zumindest einem dazu radial angeordneten Austragselement besteht, mit dem die in der Verdichtungszone verdichteten Feststoffe radial zur Förderwendel gefördert werden.

Eine nach dieser Lehre ausgebildete Vorrichtung hat den Vorteil, daß annähernd an jeder beliebigen Stelle der Schneckenförderstrecke eine Abfuhr des Feststoffes erfol­ gen kann, und zwar vorzugsweise im Bereich einer Verdichtungszone zur Seite oder auch nach oben hin gerichtet, so daß eine raumsparende Anordnung der gesamten Einrichtung erreicht werden kann und insbesondere teure Gebäudekosten eingespart werden. Dies wird dadurch erzielt, daß ein Austrag der Feststoffe in vom Boden gemessen relativ geringer Höhe zur Seite hin erfolgen kann. Hierzu wirkt das Austragselement in Form eines Paddels, welches die in der Verdichtungszone verdichteten Feststoffe beispielsweise über einen seitlich angeordneten Austrag aus der Förderwendel ausschiebt. Denkbar ist aber auch, daß beispielsweise zwei diametral gegenüberliegende Paddel an der zy­ lindrisch ausgebildeten Welle angeordnet sind, so daß ei­ ne Erhöhung der Austragsleistung erzielbar ist. Hiermit geht jedoch eine geringere Verdichtung und damit Entwäs­ serung der Feststoffe einher, da der zeitliche Verbleib der Feststoffe in der Verdichtungszone verkürzt wird.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß das Austragselement plattenförmig mit im wesentlichen dreieckförmigem Querschnitt ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Austragselement gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung im wesentlichen parallel zur Längsachse der Welle angeordnet. Es hat sich gezeigt, daß mit diesen Ausgestaltungen besonders gute Austragsleistungen in Ver­ bindung mit einer zufriedenstellenden Verdichtung und Entwässerung der Feststoffe erzielbar sind.

Eine weitere Verbesserung der Austragsleistung sowie der Verdichtungsleistung wird in einfacher Weise dadurch er­ zielt, daß die Summe des Radius der Welle und der radia­ len Höhe des Austragselementes dem halben Innendurchmes­ ser des hohlzylindrischen Mantels entsprechen. Durch diese Ausgestaltung wird darüberhinaus der Vorteil er­ zielt, daß das Austragselement gleichzeitig dazu dient, die Innenflächen des hohlzylindrischen Mantels zu reini­ gen, da das Austragselement bei dieser Ausgestaltung mit seiner der Welle abgewandten Kante auf der Fläche des hohlzylindrischen Mantels aufliegt und demzufolge in Form eines Schabers wirkt, der an der Innenfläche des hohlzy­ lindrischen Mantels anhaftende Feststoffe mitnimmt und zum Austrag fördert. Schließlich ist es bei dieser Ausge­ staltung vorteilhaft, daß das Austragselement bis in den Austrag reicht, welcher zwangläufig durch einen Flächen­ abschnitt des hohlzylindrischen Mantels gebildet ist.

Eine weitere Verbesserung der erfindungsgemäßen Vorricht­ ung wird dadurch erzielt, daß im Bereich des Austrags ei­ ne im wesentlichen tangential zum hohlzylindrischen Man­ tel verlaufende Ausleitvorrichtung angeordnet ist, die beispielsweise gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung aus einem Rohrabschnitt besteht. Diese Ausleitvorrichtung dient dazu, die aus der Verdichtungszone mittels des Aus­ tragselementes ausgestoßenen Feststoffe beispielsweise einer Absackvorrichtung zuzuführen, die am Ende der Aus­ leitvorrichtung angeordnet sein kann. Darüberhinaus kann die Ausleitvorrichtung derart ausgebildet sein, daß sie unter einem Winkel zum hohlzylindrischen Mantel der För­ derwendel verläuft, so daß ein gerichteter Austrag der Feststoffe beispielsweise nach oben oder zur Seite hin in einfacher Weise ermöglicht ist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß die Welle zumindest bis in den Bereich des oberen En­ des der Förderwendel reicht. Durch diese Ausgestaltung wird insbesondere eine Verbesserung der Verdichtungswir­ kung in der Verdichtungszone erzielt, da die Wendel an die Welle angeschlossen ist, so daß ein definierter Ver­ dichtungsraum gebildet ist, der in Form eines Ringraumes zwischen der Welle und der Innenfläche des hohlzylindri­ schen Mantels besteht. Die über die Wendel geförderten Feststoffe werden zwangsläufig in diesen Ringraum ge­ drückt. Hierbei hat es sich als besonders vorteilhaft er­ wiesen, daß die Förderwendel mit der Welle verbunden, vorzugsweise verschweißt ist und daß Förderwendel und Welle von einem Antrieb mit gleicher Geschwindigkeit gleichsinnig angetrieben sind. Zum einen wird hierdurch eine kostengünstige Konstruktion bereitgestellt, da nur ein Antriebsmotor und ein Antriebsgetriebe notwendig sind und zum anderen ist die durch die Verbindung zwischen der Welle und der Förderwendel gebildete Konstruktion sehr stabil, so daß die Übertragung des Drehmoments des An­ triebsmotors von der Welle auf die Förderwendel problem­ los erfolgen kann.

Eine gute Entwässerung des auszutragenden Feststoffes wird dadurch erzielt, daß die Förderwendel als Siebwendel ausgebildet ist. Somit kann die den Feststoffen anhaften­ de Flüssigkeit nicht nur über den Siebmantel, sondern auch über die Siebwendel abfließen, was insbesondere im Bereich des Übergangs von der Förderwendel in die Ver­ dichtungszone von Vorteil ist, wenn die Welle bis zumin­ dest in den letzten Schraubengang der Förderwendel reicht, da ansonsten die ausgepreßte Flüssigkeit nur in begrenztem Maße aus der Verdichtungszone abfließen kann.

Alternativ kann bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, daß die Welle die Förderwendel über ihre gesamte Länge durchsetzt, so daß die Welle praktisch die Seele der Förderwendel bildet.

Schließlich ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung vorgesehen, daß das Austragselement bis in den Bereich des letzten Schraubengangs der Förderwendel reicht.

Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nach­ folgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen

Fig. 1 das obere Ende einer rotierend angetriebenen Förderwendel mit einer Verdichtungszone in perspektivischer Ansicht,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Verdichtungszone gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 eine Ansicht der Verdichtungszone gemäß Fig. 2 entlang der Linie III-III in Fig. 2.

In Fig. 1 ist das obere Ende einer Vorrichtung zum Tren­ nen von Feststoffen aus einer Feststoffe aufweisenden Flüssigkeit dargestellt, welches eine rotierend angetrie­ bene Förderwendel 1 aufweist, die in einem nicht darge­ stellten, der Außenkontur der Förderwendel 1 entsprechen­ den Siebmantel angeordnet ist und mit einem Ende in ein mit Flüssigkeit befüllten, in Fig. 1 nicht dargestellten Behälter, nämlich ein Gerinne ragt. In diesem Gerinne be­ findet sich mit Feststoffen belastete Flüssigkeit, wobei die Feststoffe über den Siebmantel aus der Flüssigkeit herausgesiebt und über die Förderwendel 1 ausgetragen werden.

In der Fig. 1 ist das obere Ende der Vorrichtung darge­ stellt, welches eine Verdichtungszone 2 aufweist, die aus einem hohlzylindrischen Mantel 3 besteht, in dessen In­ nenraum eine rotierend angetriebene Austragseinrichtung 4 in Form einer zylindrisch ausgebildeten Welle angeordnet ist. Demzufolge wird zwischen der Innenfläche des hohlzy­ lindrischen Mantels 3 und der Außenfläche der Austrags­ einrichtung 4 ein Verdichtungsraum gebildet, in welchen die ausgetragenen Feststoffe über die Förderwendel 1 ge­ fördert und gegen eine die Verdichtungszone 2 begrenzende Abschlußplatte 5 gedrückt werden. Hierdurch werden die Feststoffe komprimiert und entwässert.

Die Förderwendel 1 ist mit der als Welle ausgebildeten Austragseinrichtung 4 verschweißt, wobei Förderwendel 1 und Austragseinrichtung 4 mittels eines gemeinsamen An­ triebs 6 mit gleicher Drehzahl und gleichsinnig angetrie­ ben werden. Der Antrieb 6 ist am austragsseitigen Ende der Vorrichtung angeordnet und besteht aus einem An­ triebsmotor mit angeflanschtem Getriebe. Die Abtriebs­ welle des Getriebes durchgreift hierbei die Abschlußplat­ te 5 und ist mit der als Welle ausgebildeten Austragsein­ richtung 4 drehfest verbunden.

Die Verdichtungszone 2 hat in ihrem hohlzylindrischen Mantel 3 eine seitlich angeordnete Austragsöffnung, die als Flächenabschnitt des hohlzylindrischen Mantels 3 aus­ gebildet ist und an der eine Ausleitvorrichtung 7 in Form eines Rohrabschnittes befestigt ist. Über diese Ausleit­ vorrichtung 7 werden die durch die Austragsöffnung ausge­ schobenen Feststoffe beispielsweise einer Absackvorrich­ tung oder einer sonstigen Einrichtung zur Entsorgung der entwässerten Feststoffe zugeführt. Die Ausleitvorrichtung 7 kann hierbei unter einem Winkel zur Längsachse der För­ derwendel 1 bzw. der Austragseinrichtung 4 angeordnet sein.

Darüberhinaus weist die Austragseinrichtung 4 ein radial dazu angeordnetes Austragselement 8 auf, mit dem die in der Verdichtungszone 2 verdichteten Feststoffe im wesent­ lichen radial zur Förderwendel 1 bzw. zur Austragsein­ richtung 4 in Richtung der Ausleitvorrichtung 7 gefördert bzw. ausgeschoben werden. Das Austragselement 8 ist plat­ tenförmig ausgebildet und hat einen im wesentlichen drei­ eckförmigen Querschnitt, wie es insbesondere in Fig. 3 dargestellt ist. Mittels dieses Austragselementes 8 wird bei jeder Umdrehung der Austragseinrichtung 4 ein Teil des in der Verdichtungszone 2 angeordneten Feststoffes über die Austragsöffnung in die Ausleitvorrichtung 7 aus­ geschoben, von wo aus die Feststoffe beispielsweise über eine Absackvorrichtung in Säcke abgefüllt und anschlie­ ßend abtransportiert werden. Es ist aber auch denkbar, daß die Feststoffe über einen Stetigförderer einer Depo­ nierung zugeführt werden.

Wie insbesondere aus der Fig. 2 zu erkennen ist, ist das Austragselement parallel zur Längsachse der als Welle ausgebildeten Austragseinrichtung 4 angeordnet, wobei die Summe des Radius der Welle und die radiale Höhe des Aus­ tragselementes 8 dem halben Innendurchmesser der hohlzy­ lindrischen Mantels 3 entsprechen, so daß das Austrags­ element 8 mit seiner der Austragseinrichtung 4 abgewand­ ten Kante 9 auf der Innenfläche 10 des hohlzylindrischen Mantels 3 aufliegt und die dort angesammelten Feststoffe abkratzt und in Richtung auf die Ausleitvorrichtung 7 hinzufördert.

Es ist insbesondere aus der Fig. 2 zu erkennen, daß die als Welle ausgebildete Austragseinrichtung 4 bis in den Bereich des oberen Endes der Förderwendel 1 reicht und daß das Austragselement 8 zwischen der Abschlußplatte 5 und dem letzten Schraubengang der Förderwendel 1 angeord­ net ist, so daß sich das Austragselement 8 praktisch über die gesamte Länge der Verdichtungszone 2 erstreckt.

Mittels des im Austragsbereich an der Austragseinrichtung 4 angeordneten paddelförmigen Austragselementes 8 wird somit erreicht, daß das zu fördernde Material, nämlich die Feststoffe am Ende der Förderstrecke im Bereich der Verdichtungszone 2 umgelenkt und quer zur ursprünglichen Förderrichtung der Förderwendel 1 verdrängt wird. Über die angeschlossene Ausleitvorrichtung 7, die beispiels­ weise auch als Rohrleitungs- oder Schachtsystem ausgebil­ det sein kann, kann das Material dann ohne zusätzlichen Antrieb über mehrere Meter hinweg weiter geschoben wer­ den. Der Quertransport der Feststoffe kann hierbei unter einem Winkel von 90° aber auch in einem spitzen oder stumpfen Winkel zur Längsachse der Förderwendel 1 erfol­ gen. Somit ist sowohl eine waagerechte wie auch eine nach oben oder unten gerichtete Abwurfrichtung möglich, so daß bei etwa gleichen Abwurfbedingungen in Abfüllanlagen für Säcke, Container oder dergleichen der Raum des Gerinne­ verlaufes bzw. der Ebene, in der die Förderstrecke trans­ portiert, ausgenutzt werden kann. Hierdurch besteht eine hervorragende Möglichkeit, den Feststoff in seiner räum­ lichen Führung zu gestalten.

Claims (14)

1. Vorrichtung zum Trennen von Feststoffen aus einer Feststoffe aufweisenden Flüssigkeit, mit einer rotierend angetriebenen Förderwendel (1), die zumindest in Teilbe­ reichen in einem der Außenkontur der Förderwendel (1) entsprechenden Siebmantel angeordnet ist und mit einem Ende in ein mit der Flüssigkeit befüllten Behälter, bei­ spielsweise einem Gerinne ragt und an ihrem gegenüberlie­ genden Ende einen Austrag aufweist, über den die ausge­ tragenen Feststoffe einem Transportbehälter, einer Ab­ sackvorrichtung oder dergleichen zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Endbereich der Schneckenförderstrecke bzw. auf diese folgend eine rotierend angetriebene Austragsein­ richtung (4) zum seitlichen Austragen der Feststoffe angeordnet ist, die aus einer Welle und zumindest einem dazu radial ange­ ordneten Austragselement (8) besteht, mit dem die in der Verdichtungszone (2) verdichteten Feststoffe radial zur Förderwendel (1) gefördert werden.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Austragselement (8) plattenförmig ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Austragselement (8) parallel zur Längsachse der Welle angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Summe des Radius der Welle und der radialen Höhe des Austragselementes (8) dem halben Innendurchmesser des hohlzylindrischen Mantels (3) entspricht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Austrags eine tangen­ tial zum hohlzylindrischen Mantel verlaufende Ausleitvor­ richtung (7) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausleitvorrichtung (7) als Rohrabschnitt ausge­ bildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle zumindest bis in den Bereich des oberen En­ des der Förderwendel (1) reicht.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderwendel (1) mit der Welle verbunden ist und daß Förderwendel (1) und Welle von einem Antrieb (6) mit gleicher Geschwindigkeit gleichsinnig angetrieben sind.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderwendel (1) als Siebwendel ausge­ bildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle die Förderwendel (1) über ihre ge­ samte Länge durchsetzt.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Austragselement (8) bis in den Bereich des letzten Schraubengangs der Förderwendel (1) reicht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle zylinderisch ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Austragselement (8) im Querschnitt drei­ eckförmig ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderwendel (1) mit der Welle ver­ schweißt ist.