"Verfahren und Vorrichtung zum Dekantieren (Klären) von Wasser und
anderen Flüssigkeiten"
Die Erfindung betrifft die Entfernung von
suspendierten
Stoffen aus Flüssigkeiten durch Dekantieren. Da das Verfahren
im Falle von Wasser technisch besonders wichtig ist, wird
die Erfindung nachstehend im Zusammenhang damit beschrieben.
Sie ist jedoch auf alle zu klärenden Flüseigkeiten anwendbar.
Die Dekantierung, bei der im Wasser oder einer anderen
FlUasigkeit suspendierte Teilchen durch die Schwere
abge-
trennt werden, gehorcht dem Stokenschen Reibungsgesetz.
Die
Absatzgeschwindigkeit ist proportional der Differenz zwischen
dem spezifischen Gewicht des Poststoff s s und der PlUssigkeit
1 und dem Quadrat des Teilchenradius r und umgekehrt propor-
tional der Viskonität p:
V 9 r2 s'7t'
Die Dauer des Vorganges ist verschieden je nach dem zu er-
reichenden Zweck und hängt von den Abmessungen der Apparatur,
der Art den Wassers sowie der Zusammensetzung
und Teilehen-
größenabstufung der Schlämme ab.
Es gibt zur Zeit zahlreiche Typen von Klärvorrichtungen,
die
die beste Anwendung des Stokes'schen Reibungsgesetzes
zur
Aufgabe haben. Die Wahl der Art derfiläreinriehtung hängt
zunächst hauptsächlich von der zu behandelnden Wassermenge
ab.
Bei geringen Mengen kann angenommen werden, daß die statische
Klärung das Optimum an Vorteilen in sich vereinigt, denn
sie
ermöglicht eine Vereinfachung der Einrichtungen. Eine atati-
sehe Kläranlage braucht lediglich aus einem rechteckigen
oder
runden Becken zu bestehen, in dem das Wasser stetig :irkuliert.
Damit die NiederschlRge sich absetzen, mut die Aufstiegagescbin-
digkeit des Wassers niedriger sein als dic Sinkgesehmindigkeit
der Teilehen. Im allgemeinen ist diese Art von Kläranlagen
mit einem im Winkel von 45 bis 600 geneigten Boden
versehen,
um die Entfernung des Schlamms von der tiefsten Stelle
zu
ermöglichen.
Sobald allerdings die Menge mehrere zehn m3/Std. erreicht
oder öbersteigt, ist die-rein statische Klärung nicht
zehr
rentabel, da sie eine sehr große Anlage erfordert. Erfahrungs-
gemäß muß die Verweilzeit in einem Becken etwa 3 -
4 Stunden
und in gewissen Fällen vielleicht noch mehr betragen, wenn
man nicht kUnatlich auf die Fallgeschwindigkeit der Nieder-
schlagsteilchen einwirkt.
Man ging daher auf das Verfahren der dynamischen Klärung
Uber, um die Leistung der Kläranlagen zu verbessern. Bei
dieser zweiten AusfUhrungsform der Klärung bildet ebenfalls
das Stokessche Reibungsgesett die theoretische Grundlage,
aber der Wirkungsgrad des Vorganges wird als Folge der
nachstehenden Faktoren erheblich verbessert: Man versetzt
das Wasser während der Behandlung mit einem sog. Koagulie-
rungsmittel, das die Aufgabe hat, die Agglomerierung der
im
Wasser enthaltenen kolloiden Teilchen zu begUnatigen
und
demzufolge "Flocken" zu bilden, die eich leichter absetzen,
und man vermengt einen Teil der gebildeten Schubase
mit dem
Rohwasser.
Zahlreiche industrielle Kläranlagen, die nach diesen Prinzip
arbeiten, wurden erstellt. Ihre Absitzzone wird entweder
kontinuierlich in konstanter Menge oder intermittierend
mit
Wasser gespeist. Im letzteren Fall folgt eine
entsprechend der Arbeitsperiode auf jede Zugperiode.
Diese Kläranlagen haben ohne AUoksicht auf die
Kompliziert-
holt ihrer mechanischen Zinrichtungsn nur eine edißige
Wirkeaniaeit, die der Verbesserung bedarf.
Diese verbesaerung wird durch dii Erfindung erreicht, deren
Gegunstrad ein neues xIxrverfahren und eine Anlage zur
Durahführmg dieses Verfahrens ist. Du Verfahren gef
der
Erfindung beruht auf einem neuen Prinzip, den beim Vergleich
der Dm-ahtlnlasf einer Flüarsig)ceit mit der
Stärke eines
elektrisohea Stroms und demzufolge bei Anwendung
der Gesetze
der Blekt»t«eMik, die sich besser,
für eine mathematische
Auai7» eigmen als die Gesetze der i"raullk, auf die
Probleme
der xiärnffl durch Dekantieren gefunden wurde.
Diese Theorie,
deren ltiohtiMit durch die erzielten praktischen Ergebnisse
bewielm
wird nachstehend lediglich in den Maße erlfu-
ttrt, das zur =rleichterung den Verständnisses
der Srfindung
»t Im tig Ist.
Tees erfindunsgrgsnrle Verfahren zurr Klärung von Wasser
oder
anderen Flüssigkeiten ist insbesondere dadurch gekennzeichnet,
da# San das zu behandelnde Wasser, dem ein Koagulierungs-
mittel sugtsetst worden ist, kontinuierlich in einer Menge,
die sinuaföreeig schwankt, in eine Absetazone einführt,
kontinuierlich einen Heil des gebildeten Schlamms abzieht
und in einer Wenge, die sinusföxyaig mit einer lhasßndifterenz
zur " )lodulation" der Wassersuffe schwankt"
wieder in die
Absetzsone einspritzt, so da$ die einander entgegen..gerich-
teten Ströme des Wassers und Sohlaeoas ein stationäres Schlamm-
bett bilden, das zu beiden Seiten einer neutralen Zone ver-
teilt ist, von der aus die sehlaempartikel zu entgegengesetz-
ten Bergungen angeregt werden, und von Boden dieses Betts
den Schiar md oberhalb dieses Betts das geklärte Wasser
absieht, » sie gesondert aus der xlKrsone abzuführen.
Kehrt man zu der bereits erwähnten
Gleichartigkeit der
Zmeclmeimen der Klärung und der elektrischen Erscheinungen
zurück, so kann man den Wasserstrom dem Erregerstrom und
den
Schlammstrom dem Ankerkraftfluß einer Wechselstrommaachine
und die Schlammteilchen den elektrischen Ladungen gleich-
setzen, die das Zeichen plus oder minus tragen, je nachdem,
ob sie von der neutralen Zone aus aufsteigen oder absinken.
Die Phasenverschiebung zwischen dem Wasserstrom und dem
Sahlammfluß beträgt zweckmäßig. Jeder Betriebszyklus, der
sich unendlich wiederholt, unterteilt sich somit in vier
Phasen: eine Arbeitsphase, eine Ausdehnungsphase, eine
Arbeitsphase und eine Verdichtungsphase. In den Arbeits-
phasen sind die beiden Ströme gegensinnig. Hierbei findet
eine fast augenblickliche Zusammenballung
der beiderseits
der neutralen Zone vorhandenen gesamten Teilchenmasse statt.
In der Ausdehnungsphase sind die beiden Ströme gleichgerich-
tet und im sinne der oben angewendeten Begriffe positiv.
Dies hat eine Auflockerung des Schlambetts sowie gleichzeitig
eine Auftriebskraft zur Folge, die dazu ausgenutzt wird,
aus der Klärzone einen Teil des oberhalb des Schlammbetts
vorhandenen gereinigten Wassers abzuziehen.
In der Verdichtungsphase schließlich sind die beiden Ströme
gleichgerichtet und negativ. Die Partikel sind lediglich
der
Schwere unterworfen und vom Stokesschen Oesetz beherrscht.
Sie sammeln sich hierbei in Ruhezonen, wo keinerlei aufstei-
gender Strom vorhanden ist. Nach Ausräumung aus diesen Zonen
werden sie aus der Klärzone abgezogen.
Die Modulation der Wasser- und Schlammströme erfolgt zweck-
mäßig pneumatisch, wodurch die Verwendung komplizierter
mechanischer Vorrichtungen vermieden und völlig automatischer
Ablauf des Verfahrens ermöglicht wird.
Die Erfindung betrifft ferner einen Apparat zur Durchführung
des Verfahrens. Dieser Apparat besteht im wesentlichen aus
folgenden Teilen: einem Hecken, das in eine Zulaufkammer
für
die Trübe und eine Klär- oder Absetzkammer unterteilt ist,
eine verbindende Vorrichtung, die die Führung des 'Wassers
von der Zulaufkammer zur Xlärkammer ermöglicht, eine Vorrich-
tung, die die Zulaufmenge des Wassers von der erstgenannten
Kammer zur zweiten Karner einunförmig moduliert, eine Vor-
richtung zur Kreislaufführung des Schlamms, die den Sehlamm
aus der Absetzkammer abzieht und ihn in diese Kammer in
eine
Zone mittlerer Höhe zurückführt, eine Vorrichtung, die diese
zurückgeführte Schlammenge sinusförmig mit einer Phasen-
verschiebung zur Modulation der Wasserzulaufmenge moduliert,
und Einrichtungen zum Abziehen des geklärten Wassers aus
der
Zone oberhalb diesen Zwischenniveaus und zum Ausräumen des
Schlamm aus der Zone unterhalb den Zwischenniveaus.
weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich
aus
der folgenden ausführlichen Beschreibung. Hierbei wird auf
die Abbildungen Bezug genommen, die eine Ausführungsform
des Apparats für die Durchführung des Verfahrens darstellen.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht den Gesamtapparats.
Fig. 2 ist ein Längsschnitt durch den Apparat.
Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Apparat.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt längs der Linie 4-4 und Fig.
5
einen Schnitt längs der Linie 5-5 von Pig. 2.
Fig. 6 zeigt in größerem Maßstab einen Schnitt durch ein
Detail den Apparats und
Fig. 7 ist eine graphische Darstellung, die die Arbeitsweise
des Apparats veranschaulicht.
Nachstehend wird der dargestellte Apparat beschrieben, da
die Erklärung seiner Arbeitsweise ein besseres Verständnis
des Verfahrens gemäß der Erfindung ermöglicht.
Die Anlage umfasst einen Behälter 1, der im vorliegenden
Fall die Form eines Parallelepipeds hat, jedoch jede andere
Form haben kann. Er ist durch eine Querwand 2 in zwei
Kammern A und D unterteilt, deren Ausrüstung nachstehend
beschrieben wird.
i ) Karner A
Die Kammer A Ist die Zulaufkammer tUr die Trübe.
Dieses
Wasser wird durch einen Kanal 3 zugeführt,
der am Boden des
Behälters in eine Leitung 4 mündet, die durch das Mauerwerk
des Behälter* 1 geführt ist. Am Austritt der Leitung
4 ist
ein als Drehkreuz ausgebildeter rotierender Verteiler
5 ange-
ordnet, der mit Verteilerarmen 6 mit tangentialew
Ausflug
versehen ist. jeder Verteilerarm f trägt außerdem eine senk-
rechte Schaufel ?'. Diese Anordnung stellt eine Durchwirbelung
des Wassers in dem Maße Bioher, in denn es im Behälter A
steigt, und erleichtert seine Vermischung mit den Iaoajulie-
renden Reagenzien, die aus (nicht dargestellten)
DosierbeUl-
tern in die Kammer A eingeführt werden.
Ein aus Notall bestehender Schacht ß mit senkrechter
Achse
ist in der VerlKngarung der Achse des Verteilers 5 in die
Kammer A eingesetzt. Diesem Schacht wird Druckluft. von
einer
Kompresaoranlage, die die Luft auf einen Druck von 400
g
zu verdichten vermag, und durch eine Leitung 10 zugeführt.
Die Kompressoranlage 9 tot auf einer Bohne 11 am
oberen Teil
der Kammer A montiert und durch ein Netallgehäuse
gesohtitat.
Während des Betriebe bildet der mit Druckluft gespeiste
Schacht 8 somit einen lufthydraulischen 8peiaher,
in dessen
Innerem ein absolut-konstanter Luftdruck herrscht, der der
Eintauchhöhe des Schachtes in das Wasser während
der@Behand-
lung entspricht. Aus diesem so gebildeten Speicher kam
die erforderliche und ausreichende Energie in jedes
gewUnach-
ten Augenblick entnommen und an einem beliebigen
tunkt der
Anlage eingesetzt werden.
Der Schacht 8 speist insbesondere zwei gleiche, nebeneinander
angeordnete und parallel arbeitende lufthydraulische Sammler
C1 und C, mit Druckluft. Diese Sammler bestehen
Jeweils aus
einer rechteckigen Metallkammer, die an die Trennwand
2
angesetzt ist. Der obere Teil jedes Sammlers steht einerseits
über eine Leitung 12 und ein ferngesteuertes Ventil 13 mit
dem Schacht F und and6earseits über ein zweites ferngesteuer-
tes Ventil 15 mit der Atmosphäre in Verbindung. Dieses
Ventil 15 mit seiner Verbindungsleitung zur Atmosphäre
ist als
Abzweig an einte biegsamen Leitung 16 montiert, die zu einem
später ausfftrlioh beaehriebenien Steuerpult
t ttihrt.
Mer iannler wird mit der Trübe aber eine Metallrinne
1T
pspeiat, die das getlookte Wasser von der Oberfläche der
Zumr A schUp't und es über eine Schlagklappe 18 in den
4a»ler leitet. Eine zweite Schlagklappe 19 ermöglicht es,
jeden Bamler an seinem Hoden mit einem Sammelraum 20 zu
verbinden, von dem eine Reihe von Rohren 21 ausgeht, die
in
die Sohle dein Dehxlters 1 gelegt und durch die Trennwand
2
gsftRsrt sind.
Die RYussr A wird durch eine Oberlbleitung vervollständigt.
Die Kammer A ist mit der Kammer D aber die Rohre
21 verbunden.
Jeden Rohr 21 speist gleichseitig zwei Rinnen aus einer
Reihe
Ton @gsrimien 23, die in die Sohle des Behälters i einge-
arbeitet sind. Diese Rinnen sind durch eine Haube 24 von
drei-
eokipn Quereohnitt abgedeckt, und ihre Seitenwände sind
von
Löehern 85, die in gleichen Abstand angeordnet sind,
durch-
bohrt. Dia Achsen dieser Löcher haben die gleiche Neigung
wie
die aber ihnen befindliche Seite der Haube. Diese Achsen
bilden sollt einen Winkel von etwa 60o mit der sohle des
Debältem 1. Durch die Löcher 25 ergießt sich das aus den
8amrtlmm C1 und C2 komende getlockte Wasser in die
Kamatr D,
wo es als hole der Neigung der Löcher 25 zur Sohle gelenkt
wirr
In der Kam»r D sind in der Are des Ende», das der
Tmmnvand 2
gegenäber liegt, nebeneinander zwei echlaa»ufztlge
Ei und E2
angeordnet, die identisch sind und parallel arbeiten. Jeder
dieser Aufsöge besteht im weseutliehen aus einem konischen
lbtallbrhälter 26, der konseutriseh in einer metallischen
rumdln®elfärtigen xa@er 2? angeordnet ist, die an
ihrer lbtl
mit einer zylinärischm Ablenkplatte 28 versehen ist,
die in
einen pyzemiäeafOrzigen, ebenfalls aus Stahlblech
hergestell-
ten äobl.a@raulnahmebehälter 29 taucht.
Ebenso wie die Sammler C1 und C2 weist jeder Schlammaufzug
am oberen Teil folgende Einrichtungen auf: einen fexme-
steuerten Schieber 30, der an einem Abzweig 31 einer Stahl-
rohrleitung 32 ungeordnet ist, die die beiden Autzf.ge
mit
dem Schacht 8 verbindet, der den Lufthydraulischen Speicher
bildet, und einen ferngesteuerten Schieber 33, der zur
Atmosphäre führt und mit seiner Verbindungsleitung zur
Atmasphgre als Abzweig an einer biegsamen Leitung 34 montiert
ist, die zum ßteuerpuit ? fuhrt.
Die ächlammaufzUge 31 und $2 dienen zur erneuten Verteilung
des Schlamm, den sie im Innern der Kansasr D nach oben
fördern. Zu diesem Zweck ist jeder konische Behälter 26
durch
eine Stahlrohrleitung 35 verlängert, in die eine
RUckschlag-
klappe eingesetzt ist. Die beiden Verlängerungsleitungen
35
der beiden Aufztlge E1 und EQ vereinigen sich in einem Haupt-
,
verteiler 36. Dieser Verteiler enthält verschiedene Abzweige
3'T, die zueinander einen Winkel a von 150° bilden (?1g.
5)
und mit einer Reihe von kalibrierten Sehlamamrerteilungslöcheig/
versehen sind. Regulierhülsen 39" die an diesen Abzweigen
angebracht sind, ermöglichen es, den Querschnitt der
Öffnungen 38 in Verhältnis zueinander zu verändern.
Die Kamee D ist ferner mit Vera6gerungsbienden fite den
Schlamm versehen, die im mittleren Teil der Kammer in Quer-
richteng verlaufen. Diese Blenden bestehen aus feststehenden
Winkeleisen 44 und beweglichen Winkeleisen 41. Die fest-
stehenden Winkeleisen 40 sind an ihren beiden Enden in die
Längswände des Behälters eingelassen. Jedes bewegliche Winkel-
eisen 41 ist zwischen zwei feststehenden Winkeleinen 44
so
angeordnet, daß der Zwischenraum zwischen den letzteren
geschlossen wird, wenn es sich darüber legt. In normaler
Stellung hat jedoch jedes Winkeleisen 41 einen Abstand zu
den benachbarten Winkeleisen 40. Es ist nach unten durch
Federn 42 belastet, die an einem Träger 43 befestigt
sind,
der an seinen Enden in den Wänden des Behälters 1 verankert
ist und so das Winkeleisen 41 stützt.
Schließlich sind beiderseits der Blenden 40 und 41 Vorrichtun-
gen zum Abziehen des Schlamms und des geklärten Wassers
vorhanden. Die Vorrichtung zum Ausräumen des Schlamm besteht
aus zwei Trägen 44, die in das Mauerwerk des Behältern 1
senkrecht unter den Aufzügen B1 und B2 eingearbeitet sind..
Jeder Trog enthält ein Tauchrohr 45 mit einem Blektroventil
44
das durch eine Zeitsahaltvorriohtung 47 gesteuert wird,
die
einen Teil des Steuerpults ! bildet, das anschließend näher
beschrieben wird. Durch periodisches öffnen des Ventils
46
durch die Zeitschaltvorriahtung 47 wird der Schlamm durch
Heberwirkung abgezogen. Der Schlamm wird durch das Rohr
45
angesaugt und durch ein Rohr 46 in einen Sammelbehälter
49
entleert.
Die Vorrichtung zur Entnahme und Abführung des geklärten
Wassers besteht aua einer Reihe von im gleichen Abstand
angeordneten Querrinnen; die im oberen Teil der Kammer D
angeordnet sind. Diese Rinnen nehmen das geklärte Wasser
durch
Uberlauf auf und ftahren ea. einem Kanal 51 zu, der um die
Außenseite des Behältern 1 läuft. Aus dem Kanal 51 gelangt
das Wasser in eine Leitung 52.
3,) Steuerpult
Dann Steuerpult stellt das :entrate Gehirn der Apparatur
dar, welches eine automatische Arbeitaveine gemäß dem
erfindungsgemäßen, verfahren ermöglicht. Vor einer de-
taillierten Beschreibung den Steuerpulte werden seine
verschiedenen Funktionen erläutert.
Die wichtigsten Vorrichtungeteile der Apparatur, die
Speicher 0 1, 0 2 und die Sohlammabeauger E 1 und E 2
sind jeweils zwei mal vorhanden, so daß jeweils lins
der Vorrichtungen des Vorrichtungepaaree sufgetübart
wird, während die andere verteilend arbeitet. Damit
l
einer der Speicher oder einer jeaj Abeauger suigefü4t
werden kann, ist erforderliah,/das Ventil (Hahn)
13 bzw. 33, welchen mit den Abaugerohr 8 verbunden
ist,
geschlossen wird, und daß das mit der Atmosphäre in
Verbindung stehende Ventil 15 bzw. 30 geöffnet wird.
Umgekehrt, wenn einer der Speicher oder einer der Ab-
eauger verteilend arbeiten soll, wird das Ventil 13
bzw. 33 geöfßnnt und das Ventil 15 baw. 30 gesehloseen,
Dementsprechend besteht die erste Punktion des Bteuer-
pulte in sykliaohen Öffnen und Schließen der acht
Ventile 13, 15, 33 und 30 derart, daß abweehselnd einer
der Speicher 0 1 und 0 2 und einer der Absauger E
1 und
E 2 aufgefüllt wird, während der andere Speieher bar.
der andere Absauger verteilend arbeitet.
Damit die Apparatur nach dem erfindungegeaäsen Tierfahren
arbeitet, wird vorgesehen, daß der verteilen4 arbeitende
Speicher eine Waaeerausströmnenge pro Zeiteinheit einun-
förmig verteilt und daß der verteilende arbeitende Ab-
sauger den Rückstand bzw. Schlamm gleichfalls in einen
einunförmigen Ablaut verteilt, der cum Ersteren einen
einuaförmig phauenvereohobenen, insbesondere koeinus-
föraigen Ablauf hat. Um dies für die beiden fälle
zu
erreichen bei denen sie unter dem Einflug der Druok.-
hshe der Luft in Abzugsrohr 8 sind,
wird dieser Luftr-
draek gevU den gewünschten Ablauf moduliert. Zu diesen
Zreek gestatten die in einzelnen in ?ig. 6 dargentell-
tlet Wta»lagrentile der Rohre 16 und 34, diesen Luft-
druck zu modulieren. Das Gehäuse 54 jedes dieser Ven-
tile 53 steht in seinen oberen Teil mit einem der Rohre
16 oder 34 und an seiner Basis mit der Atmosphäre über
Öffnungen 55 in Verbindung. Eine sich in Richtung des
Sitzes 57 gegen die Wirk=g einer Feder 58 bewegbare
Klappe 56 gestattet es, die Verbindung mieohen den
bei.-
dea äußersten Enden des Gehäuses 54 zu drosseln.
Die
flappe 56 wird von einer Gewindestange 59 getragen, auf
die eine Übersetzung wirkt, bei der eine mit dem
Zahn-
rad 61 fest verbundene Mutter 60 sitzt, wobei das Zahn-
r1A 61 mit einem geiten Zahnrad 62
kämmt. Die Geuinde-
stMe 59 wird in Gehäuse 54 mittels Büchsen o.dgl. 59a
gefghrt# die mit Durchlässen 59b für die Luft versehen
sisdi wobei die Arbeitsweise dieser Teiliporriohtung sieh
se abspielt" daß bei Drehung der Mutter 60 die Luft über
die Öffnungen 55 eine sinusföraige Ausströmenge pro Zeit
ergibt.
l4lW areitea vesentliohe Aufgabe des Steuerpults
p besteht
ist der eteaerurg der Hähne blw, Ventile 53
derart, daß
die gewUsohte PhasenvereoUebvuag mischen den sinua-
för"gen Modulationen der Auuratrömenae des Speichers
und des Absmgers während der Verteilung in jedem
Augen-
blick sichergestellt ist.
ßet dielst aheeek ist das steuerpult P
mit einer Gruppe von
elektrischen Untersetzern - Wandlern 63 <ersehen,,
die
mittels einen aeohsnisehen getrieben (Kegelsaharad-
1upplvf 64) eine Bauptateterrelle 65 antreiben. Diese
welle ist mit einer Unkehrtorriohtung 66
versehen, die
dis Umwandlung der kontinuierlichen Rotationabewegux«
der No*untersetsergruppe in eine abwechselnd ro##
tationsweise Bewegung gestattet. Gleichfalls sited
auf dieser Haupteteues@relle 64 konische Zabnrad.-
kuppluergen 6'T einander gegenüberliegend angeordnet.
Jede dieser Kupplungen steuert ein Ritsel 61 vor
den
Wtauelaßventilen 53* Mit Hilfe der vorstehend an-
gegebenen mechanischen Elemente ist es leicht zu es_
kennen, daß die beiden ersten Ventile 53 einen Vor,.*
sprung haben, der in eine unmittelbar entgegengesetzten
Richtung wirkt. Dieser kann zwei Sekunden betragen, Oder#
da die beiden Ernten in Verbindung mit den beiden
3pel-
ohern sind und die beiden Sekunden in zeitlicher Ver«#
bindunig mit den beiden Rüoketandsabsauaern stehen, er-
gibt sich, daB, wenn in Arbeitszyklus für
einen Speicher
eitre Verteilung und für den anderen ein Auffüllen vorge-
sehen ist, der eine Absauger verteilend, der andere aber
auffüllend arbeitet.
Die Form auf der Steuerhauptwelle vorhandene Riohtangsp#
unke orrifttung 66 gestattet, eine wieiia@es Be#r
e rse
weu erneuern, somit den gewüa®ohten Arbeitszyklus
beizubehalten.
Gleiohtalls auf der Abtriebewelle der Gruppen der Kotpr..
untereet$er bzw. Wandlern 63 sitzt ein Ritsel# das über
eine Kette 68 eine untersetzte relativ langsate Row#
tation®bewegung einem Schalt-. bsw. Stufensehaltgerät
verleiht, das in wesentlichen mit einer Trossel 69
und der auf der letzteren angeordneten Nookoa 8 ver#
sehen.
Durch die Umdrehung der Trommel werden die gewüneohten
Kontakte in der vorbestimmten Reihenfolge, die durch die
Umdrehungszeit der Trommel gegeben ist, erzeugt, um
die
Blektroventile 13, 15, 30 und 33 au öffnen oder
im
schließen, die für die Speicher 0 1, C 2 und die Abeauger
B 1, B 2 vorgesehen sind.
Nachfolgend wird die Arbeitsweise der Vorrichtung
sowie
ihre Betriebnahme sur Ausführung der erfindungsgemäßen
Verfahrens angegeben.
Die Apparatur soll beim Start leer sein und das Roh-
wasser wird über das Rohr 3 in das Innere der Abteilung
A sugefühxt und in Inneren der letzteren über
iin Dreh-
kraus; 5 verteilt.
Nachdem das Dekantierwaeser zugeführt ist, klinkt
die
Bedienungsperson von Hand eine Gruppe von elektrischen
Überdruckgeräten 9 aus, die erstmalig unter Druck be..
finäliohe Luft in das Innere den Ab ugerohrea 8 ein-
führen, wobei das Rohr bin zur Höhe H in das Dekan-
tierwasser eintaucht.
Unter der Einwirkung der Druckluft senkt sich das Wasser-
niveau im Inneren des Abzugerohree 8 gerade unter die
Innenpartie des letzteren. Der Luftüberechuß entspannt
sich im Wasser und wird zur Atmosphäre evakuiert. Auf
diese Weine erzielt man mit Hilfe des, in das zu
be-
handelnde Wasser eintauchende Abzugsrohr ein lufthy-
drauliaohen Reservoir, welche® in der Lage ist, seine
Energie für
eine durch die Apparatur bestimmte Stellungx zu verwenden.
Ist dieser Arbeitsablauf aungeführt, setzt die Be-
dienungsperson die Gruppe der Motoruntersetzer -#.
Wand.
ler 63 in Gang, die in Inneren den Kommandopulten P
angeordnet sind. Durch die Inbetriebsetzung der
Motor-
untersetzer # Wandler 63 werden folgende Arbeitsab-
läufe unterstützt:
Das ferngesteuerte Ventil 15, das dazu dient, einen
der Speicher, s.8. den Speicher Q 1 an die Atmosphäre
zu legen, wird gesohloesen, das Verbindungrventi1 13
zwischen dem Speicher und dem zentralen Abzugsrohr
8 wird geöffnet; hierdurch wird plötzlich ein Drnok
erzeugt, der gleich der Eindringtiefe des Abzugsrohres
über dem Wasnerniveau des Sammlers ist, so
daß hiem4.
durch der Sammler verteilend arbeitend beginnt, die
Klappe 18 geschlossen und die Klappe 19 geöffnet
ist,
entsprechend der Druckdifferenz, die $wieehea des
Sammler und de! Dekantiez!'Cä5*t besteht.
Mm rohaltet sich das Ventil 53 mit seinen Leitungs-
kreis ein anä erzeugt einen lattabf1to3, so da£ der
Zaft-
sieh erniedrigt, so da£ eine Regelung der wasser-
vortsixsuag siehergestellt wird.
Wo latsiöhtliohe ist dieses Ventil durch die Hsnpt-
etoxerwelle 65 fernbetätigt. Pölglioh hat seine Klappe
96 einen gleichmäßig» Vorsprung und nähert sich seinen
Bits 97, dessen ]Profil eine besondere Gestalt haben
soll, um künstliche
zu vermeiden, welche
stösdig versuchen, den luftäraok in oberen 8pe1oherteil
au dadem tmd demgemäß den Arbeitsablaut der Wasser-
vex4eU%g » andern. Dieses Wasser wird in die Ab-
ltit»« 1 Ober Düsen 25 der Wassernasen 23 verteilt.
Mut der äamlor sein« Wasserinhalt entleert, ändert
die tkrlarrrt@orrioht»g 66 den Drehsinn der Rauptwelle
65 Prä exiuo auch die Klappe 56 auf umgekehrte Haha,
» dai sie wieder auf ihre Startlinie zurückgeht.
In gleichen Zeitraum wird das den Banaler mit den Ah-.
Mgstvär verbindende Ventil 13 durch die liinwirlnang
ter lramel 69 geschlossen, wobei das Ventil für die
Verbinäwng Star Atmosphäre stets unter der Einwirkung
#er e1 69 geöffnet irt@, Unter diesen Uutänden
sehUe#t sieh die VerteilerUappe 19, da der Wasser-.
dmoh in Dohantiergefrp größer sie der in Banaler vor#-
bmrö«e »ruet ist taad die obere Klappe 18
sich aus
gletoher Grrrade öffnet. Da letztere mit den Zutühr-
V«aerrakr 17 in Verbindung oteht, fällt sich der
8arler nach einer Zeit. $r befindet sich während einer
verbestlmten Zeit in äuhe, die gleich der .
Yerteiler-
Vorioäe den. weiten Bummlers 02 ist. Auch kann mittels
des ltauptgeräteblooks der Steuerung in Pult P ein
Arbeitslqrklns des Ventils 53 eingeführt werden, der
wahlweise erneuert werden kann, mV die unterschiedlichen
Indexen des Ausflusses zu prüfen, die während der
Verteilertätigkeit des Sammlers entstehen. .
8smä® diesen Verfahren sind die Yluiändernugea der-
art, daß der Sammler in einer Zeitabschnitt kräftig
geleert wird, der durch den Sinusablauf gegeben ist.
Bin ähnliches Verfahren wird für die Wiederzirkulation
des Rüoketandes ausgeführt. Stets mittels des Steuer-
pultes F arbeiten die beiden Verteiler der Absauger
31 und 8 2 wie folgte
Arbeitet der Sammler verteilend, arbeitet einen der
Rüokstandabeauger gleichfalls in der Verteilperiode.
Für diesen Zweck ist das Verbindungsventil 90 zum
Rohr 8 geöffnet, das Ventil 33 geschlossen. In
oberen Absaugerteil wird somit ein Druck vorliegen,
der gleich demjenigen im zentralen Rohr ist.
gleichzeitig wird das sägehörige Auslaßventil 53 durch
die Haupteteuerwelle 65 geoteuer* und ein bestimmter
Druckirerlust erzeugt, so daß der Rückstandspegel in
Behälter 26 fällt, wobei das Sitzprofil des Ventils
53 so ausgewählt ist, daß eine sinusförnige Druokyerr-
teilung in Abeauger herrscht, aber phasenverschoben
zum Ablauf der Wasserverteilung ist. Der Verteilungs-
ablauf der Rückstände ist beispielsweise hosinusförnig.
Die Rückstände werden hierbei über das Rohr 35, die
Abzweigungen 37 und die Auslaßöffnungen 38 in die
Abteilung D überführt.
Erreicht das Niveau des Behälters 26 den Ansatz des
Ablenkbleohes28, wird das Verbindungsventil 30
zum Rohr 8 durch Nlnwirkung der Trommel 69 gei>
schlossen rund das Ventil zur Atmosphäre geöffnet.
Durch diese Arbeitsweise werden die am Boden des
pyraaidenföraigen Behälters 29 konzentrierten Rüok-
etände in den zwischen den Behältern 26 und 27 vor-
handenen Ringraum hochwandern. Sie füllen den Be-
hälter 26. Dies findet statt, während der andere
Verteiler E2 verteilend arbeitet.
Was die Samaler Oi, 02 betrifft, so gestattet die
synchrone Arbeitsweise des Geräten 69 und der
motorischen Untersetzer-Wandler 63 den Arbeite-
$yklue genau zu bestimmen und je nach Wunsch Wieder
zu erneuern.
Die Folgen der einunförmigen, phaaenverechobenen
Modulation der Wasserauetrittemenge und der Rticketände
sollen anhandixder Pig. 7 betrachtet werden. Diene
ist eine graphische Darstellung, wobei auf der
Abesisse die Seit T und auf den Ordinaten die momentan
austretenden Mengen an Wasser und Rückständen Q auf-
getragen sind. Die Kurve a zeigt die Änderung der
Wasserauetrittemenge oder den Plusindikator und die
Kurve b die Austrittsmenge der Rückstände oder den
Flußrotor. Die beiden Kurren sind einunförmig phasen-
ver$aboben, hier um 7, halbe, und haben als Achse
die Linie 1 gemeineaa, die neutrale Linie genannt
werden soll. Oberhalb dieser Linie werden die Flüsse
positiv, unterhalb als negativ angesehen.
Die relativen Arbeitsstellungen der beiden Plüase
zueinander bezüglich der neutralen Linie ist
durch den
2darstellbar, der
in vier Phasen oder Stuten eingeteilt ist, wobei
die erste Phase die jebeitsphase t, eine Phase
die Expansion t, eine andere Phase eine Arbeitsphase
t
und eine Phase die Kompression o bedeutet. Die Be-
schriftung dieser Bezeichnung gestattet die nach-
folgende Analyse sich langsam ablaufen zu
lassen.
Hei progressiver Arbeitsweiee des ausfließenden
Rohwassers und der Rückstände in Wiederumlauf,
wird in Inneren des Dekatiergefäeaes eine neutrale,
in Pig. ? durch die Linie 1 angegebene Zone schemati-
siert. Diese neutrale Zone entspricht den erforder--
liehen Ausfluß, um in ausreichender Weise in der
PLüssigkeit einen Partikel in Uleiahgewicht zu
erhalten. Diesseits und jenseits dieser Linie werden
die Teilehen durch den Schub den glüssigkeiteaotors
getrieben und mitgenommen oder, im Gegensatz, durch
die Schwerkraft, wobei der glüsaigkeitenoter einen
ungenügenden Ausfluß hat, um einen Auftrieb zu
ge-
währleisten.
Unter der Voraussetzung, maß das Dekantiergeföß bereits
seit vielen Stunden arbeitet, ist es zunächst er.
forderlich, das Wasser in der Apparatur zu
"impfen",
bevor man zuverlässige Werte erhält und geht in ver-
schiedenen Arbeitsphasen wie folgt vort
a@ 1. @irbeitsetute@
»0 beiden Pluuad der Rotor haben entgegen-
!1#str PIXr- und Minusseiohen, wobei der ältissig-
koltoMftiger waso#rarn nerd der sohweriratt unter-
w"t4m tote
!W Hentitsusg der Moketolgartikel au! beiden Seiten
da der neutralen Zone kann, in elektrischer Analogie,
dto alet@tt@#äaussehe lbrnel angewendet werden, um
die P,9«1»tt zu ermitteln, die renn
bei Gegenüber-
a*U»M entgegengesetzt ,beladener Partikel erhltlt e
Diene lsagtratt P kann wie folgt ermittelt werdenn
ehe;.
mit felgenden ßeseiohnungens
! #. crem
am 4ew
g .. abert des Dehatiergetässes in Quadratsentineter
Ir ## st» Kasse, die in Abstand von 1 en von einer
ädaltiaohen Masse mit wegekehrtet elektrischen
tgsseLohen auf sie eine Aasiehung von der Größe
i @e @trornra@f i e
Märend dienen Arbeitsphase vnrursaoht die Apparatur
aabesu sofortige Zusasureaöalluag aller Kassen-
partikilohen dieseeite und jenseits der neutralen
Zerre Die Arbeitedhairo ist m eh diejenige, die es
geatatttt! ta der Apparatur eine Rüokstandssohioht
aettmbild«! die höohetene oben durch die Winkel 40
und 41
begrenzt wird.
b) 2, Phwrs (Expansionsstufe)
Die beiden Pluserzeuger und der Rotor haben das
gleiche seichen - das positive Zeichen, beide llflsse
betitzen ein kinetische Energie, so das die Partikel
durch die Rohrassel. und kttokstsnäflüsse mitgenommen
werden. Sie ziehen sich nicht an, sondern stoßen sich
ab, Er ergibt sich hieraus ein Auseinanderneheen
der
Schicht bsw, des Bettes, das sich in Expansion be-
findet*
Iran, kann die Partikelbahnen durch dasr@üen der
kinetischen Energie gemäß der Bernouilli'schen ßleioiwung
bestimmen, in den alle dem. Arbeitsablauf eigenttimli-
ohen Faktoren eingeführt werden;$ -@tBrß#.ginhung
i + P + a 72
.@ eonsien@r ,
mit folgenden Beseiahnuagens
s .. Lageenergie, gegeben durch die stellnng oberhalb
eines Besugeniveaus,
a#- Koeffizient 2, wenn die Arbeit in einen laainaren Ab-
lauf erfolgt
r2
kinetische Energie des Partikels
24
g # die zur Einführung eines Partikels vom Gewicht
p
erforderliche Druckenergie in einen Bereich mit
den Druck 3 P
oIr- spezifisches Gewicht des Partikeln.
Unter der Einwirkung der Intensität beider plüsse
werden die Winkel 41 durch die Austrigekraft der
Ströme belastet. dis steigen $isioht in vertikaler
Richtung bis sie fast rollständig die longitudinalen
ufteirü.atiffnungsn, die sonst der Diffusion dienen,
zwischen den Winkeln 4ß verschließen. Indem dies
erfolgt, wir. verhindert, das die Rückstandsschicht,
die in &ohwebe ist, In den oberen Teil der Apparatur
aufsteigt,, während in gleichen Zeitraum durch das
Anheben der Schicht, eine Vergrößerung der Niveau-
oberfläche des Wassers oberhalb des Dskatierwaesers
erfolgt, wodurch die Wassernase 50 zur Erneuerung
den behandelten Wassers gespeist werden.
Somit wird während dieser Periode folgenden erzeugt:
1. Bin Auseinandernehmen bzw. Aueeinanderwirbeln
der Rückstandsbettes, das von einer Reinigung be-
gleitet sein kann, da sie einem Filtriervorgang
gleichkommt, und zwar durch Aufwirbelwng der
Pülltragaasse.
2. Die beiden Flüsse, das Rohwasser und die Rückstände,
erreichen ihr Xaximun und erzeugen gleichseitig
einen
alen Ausfluß für die Wiederherstellung
den behandelten Wassers in dieser Periode infolge
der Anhebung bestimmter Winkel, die das Rüstbett
etütsen, welche als hroneel wirken.
!0 3. Phase (Arbeit®stute)
3s spielen sich in diesei Phase die gleichen Ereignisse
ab, die bereits in der ernten
beobtehtet
wurden. Beide Flüsse haben stets entgegengesetztes
Zeichen, aber umgekehrt zur ersten Arbeitsphase. Die
fhephänomene sind s Nerstelimg des RUakatandes äureh
sukzessive Zusammenballung der mit entgegengesetzten
Ladungszeichen versehenen Partikel.
d.) 4. Phase (Kompressionsstute)
Die beiden Plußerxeuger und der Motor überschreiten
wieder die neutrale Linie. Ihre Intensität nimmt soweit
ab, als es erforderlich ist, ihre kinetische Naergie
herabzusetzen und dann auf Null zu bringen.
vonmn an nina die Partikel gleichmäßig den Stoke'tohen
aesete4 unterworfene das die Bestimmung der Abfallge-
schwindigkeit in Richtung der ruhigen Zone (Banaler
44)
gestattet oder es ist überhaupt keine Abfallbewegung
vorhanden.
Somit bezwecken die Arbeitsstufen das Rerstellea der
RUokstäade, deren feile stets das Bestreben haben,
Ihr Volumen und ihr spezifisches Gewicht zu vergrößern.
Die Bxpansionestufe bezweckt ein Auseinandernehmen
der Rüokstandssohiaht bar. ihrer hostogenen Vorm.
Die ioopressionsotute Versucht systematisch die schweren
Partikel tu verkleinern, die die ernten der nseb
der.
!t#odies iesetst erhaltenen ?artitel sind.
«# Mglie)*eit ei»,o verbestimtea Arbeite-
U nur vier vorbestimmt* Seiten su verlegen,
dis rieh sxt unbestimmte Zeit ernaenera lad d an
ti; 'tenertg bildet das Steie'sohe Gesetz
nilhafte Arbeite granälageg da die su
'W l1Wrsigkeitepartikel smacdtchst nicht diesen
O"th Uttsrverfea werden, wenn sie eine Aussteßge-
it
Oder diese deaehvindigteit
ot 4täslc sag da sie auf einmal tut die Abmessungen
dgg.,xs rad am* die spezifische Gewiohte-
u«,Wisehm den ]Partikeln lad de; ihn nagebendea
Ptit einwirkt.
.t@sgerife Apparatur nimmt in der tlassi-
!'der Dekantiergetäie eire ganz besondere
$e"# tezag als ihr Verhalten während
dm,',flres sieh witgeäerd
Offenen Filter
ter von mtea nach eben arbeitet iuä dessen
'@ eure töraahsn bestehtg weloäe in DOM auf
INMM IN Ins lifte eines abnehmend« Schnittes
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1i1 *tp&egardna»g 30 a pro Stnräe erreichbar
sind.
#rlmriee sagkam eseb» werdeag daß msa in
de!bsie Deliu»tiersesigkeiten von der Grö#
1 6 a pure Otmäe erretehen kaang d. h. eine
diorbnrtWigkeits die prattiseh doppelt se hoch wie
bidhss ist,
8ßter 8"curem sind die Regefgliahkeiten für die
Agpox'atlr wesentlich größer,als bei den bisher bekannten
TerriOh. Unter Besugnsöws au! die Arbeitskurven
der Apparatur ist es ersichtlich, daß man hier ein-
wirken kann auf die
a) ßeiteinheit, d.h, auf die Vergrößerung oder Ver-
kleinerung der Periode.
b) Amplitude, d.h. man kann während der vorgegebenen
Periode den Abstand zwischen den minimalen plul
und dem nasalen Flug vergrößekn oder verkleinern.
o) Phasenrersohiebung zwischen beiden !'lünsea, wes
die Lebensdauer der Phasen beeinflußt, irr Vergleich
einer der Perioden im anderen.
Die ettl. auftretenden Korrekturfaktoren,
können eine
sehr große Rolle bei der Deutung der Analysenergebnisse
des behandelten Wassers= in Laboratorium, haben.
Der Erfindungsgegenstand ist auf vorstehende Ausftihrunge#
beispiele nicht eingeschränkt. irr Reuen des Brfindungar
prinsips sind verschiedene Abänderungen möglich.
"Process and device for decanting (clarifying) water and other liquids" The invention relates to the removal of suspended matter
Substances from liquids by decanting. Because the procedure
in the case of water is particularly important from a technical point of view
the invention is described below in connection therewith.
However, it is applicable to all liquids to be clarified.
The decantation in which in the water or another
Particles suspended in liquid are removed by gravity.
be separated, obeys Stoken's law of friction. the
Selling speed is proportional to the difference between
the specific weight of the mail material and the liquid
1 and the square of the particle radius r and inversely proportional
tional of the viscosity p:
V 9 r2 s'7t '
The duration of the process is different depending on the
reaching purpose and depends on the dimensions of the apparatus,
the type of water as well as the composition and part
size gradation of the sludge.
There are currently numerous types of clarifiers that
the best application of Stokes' law of friction for
Have task. The choice of the type of filamentary device depends
initially mainly on the amount of water to be treated.
In the case of small quantities, it can be assumed that the static
Clarifying the optimum of advantages combined in itself, for them
enables simplification of the facilities. An atati-
see sewage treatment plant only needs from a rectangular or
round basin in which the water constantly: circulates.
So that the precipitation settles, the ascent days must be
The water flow rate must be lower than the sink rate
the part. In general, this type of sewage treatment plant
provided with a floor sloping at an angle of 45 to 600,
to remove the mud from the deepest point
enable.
However, as soon as the amount is several tens of m3 / hour. achieved
or exceeds, the purely static clarification is not exhausted
profitable as it requires a very large plant. Experiential
accordingly, the dwell time in a basin must be around 3 - 4 hours
and in certain cases maybe even more, if
of course, one can not rely on the speed of fall of the
impact particles acts.
The dynamic clarification process was therefore used
Uber to improve the performance of sewage treatment plants. at
this second embodiment of the clarification also forms
the Stokes law of friction is the theoretical basis,
but the efficiency of the process is as a result of the
The following factors have been significantly improved: One relocates
the water during the treatment with a so-called coagulation
agent that has the task of agglomeration of the im
Water contained colloidal particles and
consequently to form "flakes" that settle more easily,
and one mixes part of the formed shear with the
Raw water.
Numerous industrial sewage treatment plants that operate according to this principle
work, were created. Your discharge zone will either
continuously in a constant amount or intermittently with
Fed by water. In the latter case one follows
according to the working period on each train period.
These treatment plants have no AUoksicht the Kompliziert-
only fetches a hard-hitting one of her mechanical devices
Effectiveness that needs improvement .
This improvement is achieved by the invention, whose
Gegunstrad a new xIxr process and a system for
The duration of this procedure is. You are in the process
Invention is based on a new principle when comparing
the D m ahtlnlasf a liquid) ceit with the strength of a
elektrisohea Stroms and consequently when applying the laws
the Blekt »t« eM ik, which is better for a mathematical
Auai7 »as the laws of the i" raullk, are appropriate to the problems
which xiärn ffl was found by decanting. This theory,
their ltiohtiMit through the practical results achieved
bewielm
is only described below to the
ttrt, to facilitate the understanding of the invention
»T Im tig .
Process for clarifying water or teas according to the invention
other liquids is particularly characterized by
da # San the water to be treated, to which a coagulation
mean sugtsetst has been continuously in an amount
the sinuaföreeig sways, introduces into an Absetazone,
continuously withdraws a salvation from the formed sludge
and in a wenge that is sinusföxyaig with a lhasssndifterenz
to ") iodulation" of the water suffe fluctuates " back into the
Injected settling zone so that the opposing forces
kills streams of water and Sohlaeoas a stationary mud-
form a bed that is divided into a neutral zone on both sides
is divided, from which the visual arm particles to oppositely
th rescues are stimulated, and from the bottom of this bed
the schiar and the clarified water above this bed
refrains from “taking them away separately from the xlKrsone.
If one returns to the already mentioned similarity of
Accomplish clearing and electrical phenomena
back, so you can connect the water flow to the excitation current and the
Mud flow the armature force flow of an alternating current machine
and the mud particles are equal to the electrical charges
which carry the plus or minus sign, depending on
whether they rise or fall from the neutral zone.
The phase shift between the water flow and the
Sahlammfluss is appropriate. Any operating cycle that
repeats itself infinitely, thus dividing itself into four
Phases: a work phase, an expansion phase, a
Work phase and a compression phase. In the work
phases, the two currents are in opposite directions. Here finds
an almost instantaneous agglomeration of both sides
the total particle mass present in the neutral zone.
In the expansion phase, the two currents are in the same direction.
tet and positive in the sense of the terms used above.
This has a loosening up of the sludge bed as well at the same time
a buoyancy force that is used to
from the clarification zone part of the above the sludge bed
deduct existing purified water.
Finally, the two streams are in the compression phase
rectified and negative. The particles are just that
Subjected to gravity and dominated by Stokes's Oesetz.
They gather in quiet zones where no ascending
gender electricity is available. After evacuation from these zones
they are withdrawn from the clarification zone.
The modulation of the water and sludge flows takes place purposefully
moderately pneumatic, which makes it more complicated to use
mechanical devices avoided and completely more automatic
Sequence of the procedure is made possible.
The invention also relates to an apparatus for implementation
of the procedure. This apparatus consists essentially of
the following parts: a hedge that turns into an inlet chamber for
the pulp and a clarification or settling chamber are subdivided,
a connecting device that guides the 'water
from the inlet chamber to the larch chamber enables a device
device that controls the inflow of water from the former
Chamber modulated in a monotonous manner to the second Karner, a front
direction to the circulation of the sludge, which the sea lamb
withdraws from the settling chamber and into this chamber in a
Mid-altitude zone returns, a device that this
returned sludge quantity sinusoidally with a phase
modulated shift to modulate the amount of water inflow,
and means for withdrawing the clarified water from the
Zone above these intermediate levels and for clearing the
Sludge from the zone below the intermediate levels.
further features and advantages of the invention emerge from
the following detailed description. This is on
Referring to the figures, the one embodiment
of the apparatus for carrying out the procedure.
Fig. 1 is a perspective view of the entire apparatus.
Figure 2 is a longitudinal section through the apparatus.
Figure 3 is a top plan view of the apparatus.
FIG. 4 shows a section along the line 4-4 and FIG. 5
a section along line 5-5 of Pig. 2.
Fig. 6 shows on a larger scale a section through a
Detail the apparatus and
Fig. 7 is a diagram showing the operation
of the apparatus illustrated.
The illustrated apparatus will now be described since
the explanation of how it works a better understanding
of the method according to the invention.
The system comprises a container 1, which in the present
Case has the shape of a parallelepiped, but any other
Can have shape. It is through a transverse wall 2 in two
Chambers A and D divided, their equipment below
is described.
i) Karner A.
Chamber A is the inlet chamber for the pulp. This
Water is supplied through a channel 3 which is located at the bottom of the
Container opens into a line 4 through the masonry
of the container * 1 is guided. At the outlet of the line 4 is
a rotating distributor 5 designed as a turnstile
arranges that with distributor arms 6 with tangentialew excursion
is provided. each distributor arm f also carries a lowering
right shovel ? '. This arrangement creates a vortex
of the water as bioher as it is in container A
increases, and facilitates its mixing with the Iaoajulie-
generating reagents, which are obtained from dosing cup (not shown)
tern are introduced into the chamber A.
An emergency shaft ß with a vertical axis
is in the connection of the axis of the distributor 5 in the
Chamber A inserted. This shaft is compressed air. of one
Kompresaoranlage that the air to a pressure of 400 g
able to compress, and fed through a line 10.
The compressor system 9 dead on a bean 11 on the upper part
the chamber A mounted and gesohtitat by a metal housing.
During operation, the compressed air-fed forms
Shaft 8 thus an air hydraulic 8peiaher, in its
Inside there is an absolutely constant air pressure, that of the
Immersion height of the shaft in the water during the @ treatment
ment corresponds. From this memory so formed came
the required and sufficient energy in each
removed from the instant and at any point in time
System are used.
The shaft 8 in particular feeds two identical ones, side by side
arranged and parallel working air hydraulic collectors
C1 and C, with compressed air. These collectors are made from each
a rectangular metal chamber attached to the partition 2
is set. The upper part of each collector stands on one side
via a line 12 and a remote-controlled valve 13 with
the shaft F and on the other side via a second remote-controlled
tes valve 15 in communication with the atmosphere. This
Valve 15 with its connection line to the atmosphere is as
Branch mounted on a flexible line 16 that leads to a
later execute ft rlioh beaehrieb enie n Controller t ttihrt.
Mer iannler becomes a metal channel 1T with the turbidity
pspeiat that the tlookte water from the surface of the
To r A schUp't and it via a flap 18 into the
4a »ler directs. A second flap flap 19 makes it possible
each Bamler on his testicle with a collecting space 20 to
connect, from which a series of tubes 21 extends, which in
put the sole of your expander 1 and through the partition 2
gsftRsrt are.
The RYussr A is completed by an overhead wire.
The chamber A is connected to the chamber D but the tubes 21.
Each pipe 21 feeds two channels from a row at the same time
Ton @gsrimien 23, which entered the bottom of the container
are working. These channels are covered by a hood 24 of three
eokipn Quereohnitt covered, and their side walls are covered by
Holes 85, which are arranged at the same distance, through-
bores. The axes of these holes have the same inclination as
but the side of the hood that is located to them. These axes
should form an angle of about 60o with the sole of the
Debt 1. Through the holes 25 pours out of the
8 amrtlmm C1 and C2 come flooded water into the Kamatr D,
where it is steered as the hole of the inclination of the holes 25 to the sole
In the chamber D are in the area of the end, that of the Tmmnvand 2
Opposite lies, next to each other, two eulogly pussied Egg and E2
arranged that are identical and work in parallel. Everyone
this opening essentially consists of a conical one
Metal container 26, the consecutive in a metallic one
rumdln®elfärtig en xa @ er 2? is arranged, which is at its lbtl
is provided with a zylinärischm baffle 28 , which in
a pyz em iäeaf Orz igen, also made of sheet steel
ten äobl.a@raulnahmebehäß 29 dives.
Like collectors C1 and C2, each has a mud elevator
the following facilities on the upper part: a fexme-
controlled slide 30, which is attached to a branch 31 of a steel
pipe 32 is disordered, which the two Autzf. g e with
the shaft 8 connects, which connects the air hydraulic storage
forms, and a remote-controlled slide 33, which for
Atmosphere leads and with its connecting line to
Atmasphgre mounted as a branch on a flexible line 34
is that for the taxpuit? leads.
The lamb lifts 31 and $ 2 are used for redistribution
of the mud they up inside the Kansasr D
support financially. To this end, each conical container 26 is through
a steel pipe 35 extended into which a non-return
flap is inserted. The two extension lines 35
of the two editions E1 and EQ are combined in a main ,
distributor 36. This distributor contains various branches
3'T, which form an angle a of 150 ° to each other (? 1g. 5)
and with a series of calibrated vision lamellae.
are provided. Regulating sleeves 39 "on these branches
are attached, allow the cross-section of the
Openings 38 to change in relation to one another.
The cameo D is also fit with edging bands
Provided sludge, which in the middle part of the chamber in transverse
run straight. These panels consist of fixed ones
Angle iron 44 and movable angle iron 41. The fixed
standing angle irons 40 are at both ends in the
Recessed longitudinal walls of the container. Every movable angular
Iron 41 is between two fixed angles 44 so
arranged that the space between the latter
is closed when it lies over it. In normal
Position, however, each angle iron 41 has a distance to
the neighboring angle iron 40. It's down through
Loaded springs 42 which are attached to a carrier 43,
which is anchored at its ends in the walls of the container 1
and so the angle iron 41 is supported.
Finally, on both sides of the diaphragms 40 and 41, devices are
genes for drawing off the sludge and the clarified water
available. The device for clearing out the sludge consists
from two beams 44, which are in the masonry of the container 1
are incorporated vertically under elevators B1 and B2.
Each trough contains a dip tube 45 with a sheet metal valve 44
which is controlled by a Zeitsahaltvorriohtung 47 which
part of the control panel! forms, which is then closer
is described. By periodically opening the valve 46
by the timer 47 the sludge is through
Siphon effect deducted. The mud is through the pipe 45
sucked in and through a pipe 46 into a collecting container 49
emptied.
The device for the removal and discharge of the clarified
Water consists of a series of equidistant
arranged transverse channels; those in the upper part of chamber D
are arranged. These channels take the clarified water through
Overflow and drive ea. A channel 51, which around the
The outside of the container 1 is running. Comes out of channel 51
the water in a line 52.
3,) control panel
Then the control panel provides the: entrente brain of the apparatus
represents, which an automatic workaveine according to the
method according to the invention allows. In front of a de-
his fitted description of the control panels will be his
various functions explained.
The main parts of the apparatus that
Memory 0 1, 0 2 and the Sohlammabeauger E 1 and E 2
are available twice, so that each lins
of the devices of the device pair sufgetübart
while the other works distributively. So that l
one of the memory or a jeaj Abeauger suigefü4t
is required / the valve (cock)
13 or 33, which is connected to the suction pipe 8,
is closed, and that the atmosphere in
Related valve 15 or 30 is opened.
Conversely, if one of the storage tanks or one of the
eauger is to work distributing, the valve 13
or 33 opened and the valve 15 baw. 30 blind people
Accordingly , the first puncture of the tax
pulte in sykliaohen opening and closing of the eight
Valves 13, 15, 33 and 30 such that alternating one
the memory 0 1 and 0 2 and one of the extractors E 1 and
E 2 is filled up, while the other Speieher bar.
the other aspirator works distributing.
So that the apparatus after the animal driving according to the invention
is working, it is provided that the distributing4 working
Storage an amount of water outflow per unit of time
distributed and that the distributing working
Sucker the residue or sludge also into one
uniform ablaut distributed, the cum former one
mono-shaped sound-distorted, especially co-conical
has a long expiry. To do this for both cases
where they reach under the entry of the Druok.
hshe of the air in exhaust pipe 8 , this air flow
draek gevU modulates the desired sequence. To this
Zreek permit the in individual in? Ig. 6 shown
tlet Wta »lagrentile of pipes 16 and 34, these air
modulate pressure. The housing 54 of each of these valves
tile 53 stands in its upper part with one of the pipes
16 or 34 and at its base with the atmosphere above
Openings 55 in connection. One moving in the direction of the
Seat 57 against the action = g of a spring 58 movable
Flap 56 allows the connection to be made between the two
the extreme ends of the housing 54 to throttle. the
Flap 56 is carried by a threaded rod 59 on
the one translation works in which one with the tooth
wheel 61 firmly connected nut 60 is seated, the tooth n -
r1 A 61 meshes with a sliding gear 62 . The Geuinde
stMe 59 is in housing 54 by means of sleeves or the like. 59a
guided # which are provided with passages 59b for the air
sisdi where the working method of this Teiliporriohtung see
se plays "that with rotation of the nut 60 the air over
the openings 55 have a sinusoidal outflow quantity per time
results.
l 4 lW areitea essential task of the control panel p exists
is the eteaerurg of the cocks blw, valves 53 such that
the usual phase stereo audio mixes the sinua-
promote modulations of the a u uratrömenae of the memory
and the churn during the distribution in each eye
view is ensured.
ßet dielst a heeek is the controller P with a group of
electrical coasters - converters 63 <see, the
driven by means of an aeohsnisehen (cone Saharad
1upplvf 64) drive a construction data block 65. These
shaft is provided with a reverse torque 66 which
dis conversion of the continuous rotation away
the No * unteretser group in an alternating ro ##
movement permitted at a time. Also sited
on this Haupteteues @ relle 64 conical Zabnrad.-
kuppluergen 6'T arranged opposite one another.
Each of these clutches controls a Ritsel 61 before the
Wtauelaßventilen 53 * With the help of the above
given mechanical elements it is easy to es_
know that the first two valves 53 have a front,. *
jump into an immediately opposite one
Direction works. This can be two seconds, or #
since the two harvests in connection with the two triple
and the two seconds are chronologically
stand in bond with the two Rüoketandsabsauaern, he
there is that when in duty cycle for a memory
onward distribution and a replenishment for the other
can be seen, the one distributing the aspirator, but the other
replenishing works.
The shape on the main control shaft Riohtangsp #
unke orrifttung 66 permits a wieiia @ es Be # r
e rse
weu renew, thus the usual work cycle
to maintain.
Gleiohtalls on the output shaft of the groups of Kotpr ..
Below $ he or transducers 63 sits a bit # that over
a chain 68 a stocky, relatively slow row #
tation® movement a switching. bsw. Step holding device
gives, which essentially with a throttle 69
and the Nookoa 8 ver # arranged on the latter
see.
The rotation of the drum makes the usual ones
Contacts in the pre-determined order that the
Rotation time of the drum is given, generated to the
Open Blektroventile 13, 15, 30 and 33 au or im
close that for the memory 0 1, C 2 and the Abeauger
B 1, B 2 are provided.
The following is the operation of the device as well
their operation sur execution of the invention
Procedure specified.
The apparatus should be empty at the start and the raw
water is drawn into the interior of the department via pipe 3
A sugefühxt and inside the latter about iin rotary
frizzy; 5 distributed.
After the Dekantierwaeser is supplied to the latches
Operator manually a group of electrical
Overpressure devices 9, which are under pressure for the first time.
final air into the interior of the ab ugerohrea 8
lead, with the pipe bin at height H in the dean
immersed in animal water.
Under the influence of the compressed air, the water
level inside the trigger pipe 8 just below the
Inner part of the latter. The excess air relaxes
is in the water and is evacuated to the atmosphere. on
these wines are obtained with the help of the
acting water immersing flue pipe an air hy-
drauliaohen reservoir, which® is able to deliver its
Energy for
to use a positionx determined by the apparatus.
If this workflow is unsuccessful, the occupant
operator the group of motor coasters - #. Wall.
ler 63 in motion, which inside the command desks P
are arranged . By starting up the motor
reducer # converter 63 the following work
runs supported:
The remote-controlled valve 15, which serves to one
the memory, see 8. the memory Q 1 to the atmosphere
is closed, the connection valve 13
between the accumulator and the central exhaust pipe
8 is opened; this suddenly turns into a Drnok
which is equal to the penetration depth of the flue pipe
is above the water level of the collector, so that here 4.
by distributing the collector begins that
Flap 18 is closed and flap 19 is open,
according to the pressure difference that $ wieehea des
Collector and de! Dekantiez! 'Cä5 * t exists.
The valve 53 with its line
circle an anä creates a lattabf1to3, so that the Z aft-
look lowered, so that there is a regulation of the water
vortsixsuag it is made.
Where latsiöhtliohe is this valve through the hsnpt-
etoxerwelle 65 remote controlled. Pölglioh has its mouth
96 has an even » lead and approaches its own
Bits 97, the] profile of which has a special shape
supposed to be artificial
to avoid which
Try hard to get the air aerook in the upper 8pe1 head part
au dadem tmd accordingly the working procedure of the water
vex4eU% g »change. This water is in the waste
ltit "" 1 distributed over nozzles 25 of the water noses 23.
Courage of the ailing «empties the water, changes it
the tkrlarrrt @ orrioht »g 66 the direction of rotation of the main shaft
65 Pre exiuo also the flap 56 on reverse haha,
“That she's going back to her starting line.
In the same period of time it becomes the banal with the Ah-.
Mgstvär connecting valve 13 through the liinwirlnang
ter lramel 69 closed, the valve for the
Connected star atmosphere always under the influence
#er e1 69 open irt @, under these conditions
See # t see the distributor box 19, since the water.
dmoh in Dohantiergefrp the greater the in banal before # -
b m rö «e » ruet is taad the upper flap 18 is off
Gletoher Grrrade opens. Since the latter with the feed
V «aerrakr 17 is in connection, it falls down
8arler after a while. $ r is during a
time spent in uh, the same as the . Divider
Vorioäe the. wide strollers 02 is. You can also use
of the main device look of the control in desk P.
Arbeitslqrklns of the valve 53 are introduced, the
can optionally be renewed, mV the different
To check the indices of the discharge that occurred during the
Distributor activity of the collector arise. .
8smä® these processes are the Yluiänderugea der-
kind that the collector vigorously in a period of time
is emptied, which is given by the sinus flow.
A similar procedure is used for recirculation
of the Rüoketand. Always by means of the control
pultes F, the two distributors of the extractors work
31 and 8 2 as follows
If the collector works distributing, one of them works
Rüokstandabeauger also in the distribution period.
For this purpose, the connecting valve 90 is for
Tube 8 open, valve 33 closed. In
the upper part of the suction will therefore be under pressure,
which is equal to the one in the central tube.
at the same time the sawn exhaust valve 53 is through
the main tax wave 65 geoteuer * and a certain one
Pressure loss generated so that the residue level in
Container 26 falls, with the seat profile of the valve
53 is selected so that a sinusoidal Druokyerr
division in Abeauger prevails, but out of phase
for the water distribution process. The distribution
The drainage of the residues is, for example, hosine-shaped.
The residues are here via the pipe 35, the
Branches 37 and the outlet openings 38 in the
Department D transferred.
When the level of the container 26 reaches the approach of the
Deflecting bleohes28, the connecting valve 30 becomes
to the pipe 8 through the action of the drum 69
closed around the valve to the atmosphere opened.
This way of working, the at the bottom of the
pyraaidenföraigen container 29 concentrated Rüok-
in the spaces between containers 26 and 27
Hike up the existing annulus. You fill the loading
container 26. This takes place while the other
Distributor E2 is working.
As for the Samaler Oi, 02 , the
synchronous operation of the device 69 and the
motorized coaster converter 63 the work
Determine $ yklue exactly and again as desired
to renew.
The consequences of the monotonous, phase-shifted
Modulation of the amount of water entering the water and the amount of the ticket
should be based on the Pig. 7 can be considered. Serve
is a graphic representation wherein on the
Abesisse the side T and on the ordinates the momentary
escaping amounts of water and residues Q
are worn. Curve a shows the change in
Outflow of water or the plus indicator and the
Curve b shows the amount of residue or the
River rotor. The two currents are monotonously phased
ver $ aboben, here at 7, half, and have as an axis
the line 1 common aa, called the neutral line
shall be. Above this line are the rivers
positive, below considered negative.
The relative working positions of the two plüase
with respect to each other with respect to the neutral line
through the
2 representable, the
is divided into four phases or mares, with
the first phase is the next phase, a phase
the expansion t, another phase a work phase t
and a phase means compression o. Thieves-
writing of this designation allows the subsequent
the following analysis to run slowly .
Hei progressive working mode of the outflowing
Raw water and the residues in recirculation,
is in the interior of the Dekatiergefäeaes a neutral,
in Pig. ? zone indicated by line 1 schematically
sated. This neutral zone corresponds to the required
borrowed discharge to be sufficient in the
P the liquid to a particle in Uleiah weight
obtain. Be on this side and on the other side of this line
the part is due to the thrust of the glüssigkeiteaotors
driven and carried away or, on the contrary, through
the force of gravity, with the happy one
inadequate effluent has, overall a boost to
ensure.
Provided the decanter was already measuring
has been working for many hours, first of all it is him.
it is necessary to "vaccinate" the water in the apparatus,
before one gets reliable values and goes into
different work phases as follows
a @ 1. @ irbeitsetute @
»0 both pluuad the rotor have opposed-
! 1 # str PIXr and minus lines, whereby the older
kolto Mft iger waso # rarn nerd der sohweriratt under-
w "t4m dead
! W Hentitsusg the Moket olgart ikel au! both sides
since the neutral zone can, in electrical analogy,
dto alet @ tt @ # äaussehe lbrnel be applied to
to determine the P, 9 « 1 » tt , the run at the opposite
a * U »M opposite, loaded particle gets e
The entry P can be determined as follows
before;.
with rimmed perks
! #. cream
on 4th
g .. but the Dehatiergetässes in square tons
Ir ## st »checkout that is spaced 1 en from one
ädaltiaohen earth with we swept electrical
tgsse Lohen on them an apology of the size
i @e @ trornra @ fi e
The equipment is used for the work phase
aabesu immediate to sasureaöalluag all cash
Partikilohen this side and beyond the neutral one
Zerre The working hairo is always the one who does it
geatatttt! Ta the apparatus a residue
aettmbild «! the higher one at the top through angles 40 and 41
is limited.
b) 2, Phwrs (expansion stage)
The two plus generators and the rotor have that
same seichen - the positive sign, both flows
have a kinetic energy, so that the particles
by the cane. and kttokstsnäfluss taken along
will. They don't attract each other, they push each other
ab, He results from this a marriage of the
Layer bsw, of the bed that is expanding
finds *
Iran, the particle trajectories through the circle
kinetic energy according to Bernouilli's rule
determine in which all dem. Actual workflow
without introducing factors; $ -@tBrß#.ginhung
i + P + a 72
. @ eonsien @ r,
with the following notices
s .. positional energy, given by the position above
of a level,
a # - Coefficient 2, if the work falls into a lay
run takes place
r2
kinetic energy of the particle
24
g # the introduction of a particle of weight p
required pressure energy in an area with
the pressure 3 p
oIr- specific weight of the particle.
Under the influence of the intensity of both pluses
the angle 41 by the withdrawal force of the
Currents loaded. dis rise $ isioht in vertical
Direction until it is almost rolled up the longitudinal
ufteirü.at diffusions, which otherwise serve for diffusion,
close between the angles 4ß. By doing this
done, we. prevents the residue layer,
which is in & ohwebe, In the upper part of the apparatus
rises, while in the same period through the
Raising the layer, an increase in the level
surface of the water above the Dskatierwaesers
takes place, whereby the water nose 50 for renewal
the treated water are fed.
Thus the following is generated during this period:
1. Am taking apart or whirling around
the residue bed, which has to be cleaned
may be slipping as it is a filtering process
equals, namely by whirling up the
Pülltragaasse.
2. The two rivers, the raw water and the residues,
reach their Xaximun and generate equilateral
a
al discharge for recovery
the treated water during this period as a result
the raising of certain angles that the armor bed
etütsen, which act as a hroneel.
! 0 3rd phase (Arbeit®mare)
3s the same events take place in this phase
from that already in the crops
observed
became. Both rivers always have opposites
Signs, but reversed to the first phase of work. the
The phenomena are s Nerstelimg des RUakatandes aureh
successive agglomeration of the opposite
Particles marked with charge symbols.
d.) 4th phase (compression mare )
The two plus exeuger and the engine exceed
the neutral line again. Your intensity increases so far
when it is required, their kinetic naergy
decrease and then bring it to zero.
from mn to nina the particles evenly thicken the stoke
aesete4 subject to the determination of the waste
speed in the direction of the quiet zone (Banaler 44)
allowed or no waste movement at all
available.
Thus, the work stages aim to create the
RUokstäade, whose files always strive
To increase their volume and specific weight.
The purpose of the expansion stage is to take it apart
the residue is cash. their hostogenic fore.
The ioopressionsotute systematically tries the serious
Particles do shrink, which reaps the nseb the.
! t # or these are the most recent? article titles.
«# Mglie ) * e it ei», o verbestimtea work-
U publish only four predetermined * pages,
dis rieh sxt ernaenera lad d an indefinite time
ti ; 'tenertg forms Steie'sohe law
important work granälageg there the su
'Reality particles are not like these
O "th Ut tsrverfea be when they have an exit
it
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ot 4täslc say because it does the dimensions at once
dgg., xs rad am * the specific weight
u «, wisehm den ] particles lad de; nagging him
Ptit acts.
.t @ sgerife apparatus takes in the tlassi-
! 'the decanters are very special
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dm, 'flres see witgeäerd
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on the sereng there with aehnell from mtten to the top
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de! bsie deli » animal sweets of the size
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diorbnrtWigkeits the prattiseh double se high as
bidhss is
8th 8 " curem are the rules for the
Agpox'atlr much larger than with the previously known
TerriOh. Under Besugnsöws au! the working curves
it is evident from the apparatus that one
can affect the
a) ßeiteinheit, ie, on the enlargement or enlargement
decrease in period.
b) amplitude, ie one can during the given
Period the distance between the minimum plul
and zoom in or out on the nasal flight.
o) phase shift between the two! 'lünsea, wes
influences the life of the phases, irr comparison
one of the periods in the other.
The ettl. occurring correction factors can be a
very important role in the interpretation of the analysis results
of the treated water = in the laboratory.
The subject of the invention is based on the above
examples not restricted. irr repentance of the Brfindungar
prinsips, various modifications are possible.