DE4302922C1 - Process and equipment for the treatment of sludges - Google Patents

Process and equipment for the treatment of sludges

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Abstract

In a process for the treatment of sludges for multi-stage thickening of thin sludges (D) flocculated with polyelectrolytes, these sludges are dewatered by gravity in a first stage and then transferred to a second stage in which the sludge layer (S) is pressed with steadily increasing intensity on a continuously moving screen area. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Behandeln von Schlämmen mit einem Siebband als erster Seihstufe sowie einem nachgeordneten zweiten Siebband, dessen Obertrum zumindest ein Druckorgan zugeordnet ist.The invention relates to a method and an apparatus for treating sludge with a sieve belt first Seihstufe and a subordinate second sieve belt, the Upper strand is assigned at least one pressure element.

Eine solche Bandfiltermaschine, bei der ein auf einem Siebband gebildeter Schlammkuchen nach einer Vorentwässerung auf ein zweites, gleichsinnig bewegtes Siebband aufgebracht wird, offenbart die US-PS 3 531 404. Es soll beim Übergang vom ersten auf das zweite Siebband ein Aufbrechen des Schlammkuchens erreicht werden, also ein besserer Entwässerungseffekt.Such a belt filter machine, in which one on a wire belt formed sludge cake after pre-dewatering on a second sieve belt moved in the same direction is applied, discloses U.S. Patent 3,531,404. It is said to transition from first breaking up the second sieve belt Mud cake can be achieved, so a better one Drainage effect.

Die DE-PS 36 37 425 der Anmelderin beschreibt ein Verfahren zum Eindicken von Dünnschlämmen - beispielsweise von Überschußschlamm aus der biologischen Reinigungsstufe einer Kläranlage -, bei dessen Durchführung ein mit Polyelektrolyten konditionierter Dünnschlamm einem Seihband zugeführt und anschließend in einer rotierenden Siebtrommel nachentwässert wird. Der damit erreichbare Feststoffgehalt im Austrag der Siebtrommel ist niedrig und anderseits der Polyelektrolytverbrauch, mit dem die Zerstörung der gebildeten Schlammflocken durch die in der rotierenden Siebtrommel herrschende Scherbeanspruchung verhindert werden muß, verhältnismäßig hoch. Diese Scherbeanspruchung steigt mit zunehmender Länge und höherem Durchmesser der Siebtrommel an, wodurch die Baugröße - und damit die maximal erreichbare Durchsatzleistung - begrenzt bleibt.DE-PS 36 37 425 of the applicant describes a method for thickening thin sludges - for example from Excess sludge from the biological purification stage Wastewater treatment plant - in the implementation of which a Polyelectrolyte-conditioned thin sludge on a sieve tape fed and then in a rotating sieve drum is dewatered. The solids content that can be achieved in The discharge of the screen drum is low and on the other hand the Polyelectrolyte consumption, with which the destruction of the formed mud flakes by rotating in the Sieve drum prevailing shear stress can be prevented must, relatively high. This shear stress increases with increasing length and larger diameter of the sieve drum , whereby the size - and thus the maximum achievable Throughput performance - remains limited.

Auch die DE-OS 28 55 160 beschreibt eine Siebbandpresse für die Entwässerung von Klärschlamm mit wenigstens zwei endlosen Siebbändern. Zwischen diesen wird der zu entwässernde Stoff über wenigstens eine rotierende Entwässerungstrommel geführt, deren Umfang teilweise von beiden Siebbändern umschlungen ist. Diese beiden Siebbänder sind vor der Entwässerungstrom­ mel über eine langgestreckte, ungefähr horizontal verlaufende Keilzone geführt, in welcher sich der Abstand der beiden Siebbänder allmählich verringert und in der das obere Sieb­ band durch einen ortsfesten Raster von längs und quer zur Laufrichtung der Siebbänder angeordneten Stegen abgestützt ist.DE-OS 28 55 160 also describes a belt press for the dewatering of sewage sludge with at least two endless ones Sieve belts. Between these is the substance to be dewatered passed over at least one rotating drainage drum, the circumference of which is partly wrapped in two sieve belts is. These two mesh belts are before the drainage stream mel over an elongated, approximately horizontal Wedge zone in which the distance between the two Sieve belts gradually decreased and in the top sieve tied through a fixed grid from lengthways and across to Supported webs arranged webs supported is.

In Kenntnis dieses Standes der Technik hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, die von ihm bei Verfahren und Vorrichtung erkannten Nachteile zu unterbinden und bei geringerem Polyelektrolytverbrauch höhere Feststoffkonzentrationen sowie gleichzeitig wesentlich gesteigerte Durchsätze zu erreichen. Zudem soll eine preisgünstige Vorrichtung geschaffen werden.Knowing this state of the art, the inventor has the goal set that he recognized in the process and device To prevent disadvantages and less Polyelectrolyte consumption higher solids concentrations as well  to achieve significantly higher throughputs at the same time. In addition, an inexpensive device is to be created.

Zur Lösung dieser Aufgabe führt die Lehre nach den unabhängi­ gen Patentansprüchen, die Unteransprüche geben besonders günstige weitere Ausgestaltungen an.Teaching according to the indep gene claims, the subclaims give particularly favorable further configurations.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die mit Polyelektrolyten geflockten Dünnschlämme zum kontinuierlichen Eindicken in der zweiten Stufe stetig zunehmend gepreßt, auf die über dem Querschnitt gleichmäßig verteilte Schlammschicht wirkt eine das Obertrum des zweiten Siebbandes überlagernde Druckplatte als Druckorgan ein, die mit dem Siebband einen sich in Förderrichtung verjüngenden Keilspalt begrenzt, in welchem die Schlammschicht linear zunehmendem Druck ausgesetzt wird. Ein abschnittsweises Drücken auf eine unregelmäßig aufliegende Schlammasse führt nicht zu dem erwünschten Entwässerungsgrad.In the method according to the invention Polyelectrolyte flocculated thin sludge for continuous thickening in the second stage steadily pressed to the over a layer of mud evenly distributed across the cross section the pressure plate overlying the upper run of the second screen belt as a pressure element a, which delimits a wedge gap tapering in the conveying direction, in which the sludge layer is exposed to linearly increasing pressure. One section at a time irregular mud mass does not lead to that desired degree of drainage.

Das erste der Siebbänder läuft nach einem anderen Merkmal der Erfindung mit hoher Geschwindigkeit um, wobei aus dem mit Polyelektrolyten geflockten Dünnschlamm so viel Filtrat durch Schwerkraftentwässerung abgeschieden wird, daß der dem zweiten Siebband aufgegebene Restschlamm bereits eine pastöse Konsistenz besitzt. Bei biologischem Überschußschlamm entspricht das etwa einem Feststoffgehalt von 2 bis 5 Gew.-%. The first of the sieve belts runs according to another characteristic of the Invention at high speed, with from the Polyelectrolytes flocked through so much filtrate Gravity drainage is deposited that the second sieve belt applied residual sludge already a pasty Has consistency. With biological excess sludge this corresponds approximately to a solids content of 2 to 5% by weight.  

Der voreingedickte Schlamm wird in einer - wie gesagt gleichmäßigen - Schicht auf die gesamte Arbeitsbreite des zweiten Siebbandes verteilt, wobei durch Wahl einer entsprechenden Bandgeschwindigkeit eine Schichtdicke von 1 bis 5 cm eingestellt wird. Auf diese Schlammschicht wird die Druckplatte aufgelegt, die am Einlauf in Form einer Schlittenkufe aufgebogen ist und deren Abstand zum Seihband sich in Laufrichtung des Siebbandes verringert.The pre-thickened mud is in a - as I said even - layer on the entire working width of the second sieve belt distributed, choosing one corresponding layer speed a layer thickness of 1 up to 5 cm. This is the layer of mud Pressure plate placed on the inlet in the form of a Sled runner is bent up and its distance from the straps decreases in the running direction of the sieve belt.

Die Druckplatte wird mit hydraulisch oder pneumatisch beauf­ schlagten Zylindern, mit Gewichten oder Federn belastet in der Weise, daß der auf den Schlamm ausgeübte Preßdruck gleichmäßig vom Einlauf zum Austrag in Laufrichtung des Seih­ bandes zunimmt.The pressure plate is operated hydraulically or pneumatically struck cylinders, loaded with weights or springs the way that the pressure exerted on the sludge evenly from the inlet to the discharge in the direction of the flow bandes increases.

Der dadurch erreichbare Endfeststoffgehalt beträgt das 1,5 bis 2-fache des mit einer Siebtrommel erzielbaren. Die mecha­ nische Beanspruchung der Schlammflocken auf den beiden Seih- oder Siebbändern ist dabei so gering, daß auch dann noch befriedigende Entwässerungsergebnisse - hoher Durchsatz, guter Feststoffgehalt mit Austrag und geringe Filtratbelastung - erzielt werden, wenn der Polyelektrolytverbrauch auf die Hälfte der Menge reduziert wird, die für den Betrieb einer Siebtrommel benötigt würde. The final solids content that can be achieved is 1.5 up to 2 times that achievable with a sieve drum. The mecha the mud flakes on the two or sieve belts is so small that even then satisfactory drainage results - high throughput, good solids content with discharge and low Filtrate load - can be achieved when the Polyelectrolyte consumption reduced to half the amount that would be required to operate a screen drum.  

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er­ geben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt inFurther advantages, features and details of the invention he give more preference from the following description Exemplary embodiments and with reference to the drawing; this shows in

Fig. 1: die Anordnung zweier Siebbänder in sche­ matisiertem Seitenriß; Fig. 1: the arrangement of two sieve belts in cal matized side view;

Fig. 2: einen Schnitt durch das zweite Siebband gemäß Linie II-II in Fig. 1. FIG. 2 shows a section through the second screening belt along the line II-II in Fig. 1.

Auf das von Filterabstreifleisten 10 gestützte, zwischen ei­ ner Antriebswalze 12 und einer Spannwalze 14 eine - in För­ derrichtung x wandernde - Siebfläche bildende Obertrum 16h eines umlaufenden Siebbandes 16 wird in Pfeilrichtung A ge­ flockter Dünnschlamm D aufgegeben. Durch Schwerkraft in die­ ser ersten Seihstufe abtropfendes Filtrat wird in einer - das Obertrum 16a unterfangenden - Wanne 18 gesammelt und bei B ausgetragen.On the supported by filter squeegees 10 , between egg ner drive roller 12 and a tension roller 14 a - in För derrichtung x migrating - forming surface upper portion 16h of a circumferential screen belt 16 ge flocked thin sludge D is given in the direction of arrow A. Filtrate dripping by gravity into this first sieving stage is collected in a tub 18 - underpinning the upper run 16 a - and discharged at B.

Das Siebband 16 wird mittels einer auf dem Untertrum 16t la­ stenden Steuerwalze 20 zentriert und während seines Rück­ laufes durch ein Sprührohr 22 gereinigt.The sieve belt 16 is centered by means of a control roller 20 on the lower run 16 and is cleaned during its return run by a spray tube 22 .

Ein als Schurre 24 ausgebildeter Abstreifer leitet den vor­ entwässerten Schlamm auf ein Siebband 26 einer zweiten Seih­ stufe. Das zweite Siebband 26 ist ebenfalls über eine An­ triebswalze 12, Filtratabstreifleisten 10, eine Spannwalze 14 sowie über eine - einem Spritzrohr 22 nachgeschaltete zen­ trierende Steuerwalze 20 geführt; das Filtrat sammelt sich auch hier in einer Wanne 18 und läuft bei C aus dem Siebband 26 ab. A scraper designed as a chute 24 directs the dewatered sludge to a belt 26 of a second stage. The second screen belt 26 is also on a drive roller 12 , filtrate squeegees 10 , a tension roller 14 and a - a spray tube 22 downstream zen trending control roller 20 ; the filtrate also collects in a trough 18 and runs out of the sieve belt 26 at C.

Auf der vom Obertrum 26h des Siebbandes 26 getragenen Schlammschicht S liegt eine durch Gewichte 28 belastete Druckplatte 30 auf, die zur Bildung eines Einlaufmundes - im Querschnitt einer Schlittenkufe ähnlich - heckwärts aufgebo­ gen ist und mit dem Obertrum 26h einen in Förderrichtung x enger werdenden Keilspalt 32 begrenzt. Der entwässerte Schlamm wird mit einem Abstreifer 24 vom Siebband 26 entfernt und verläßt die zweite Seihstufe bei E.On the sludge layer S carried by the upper run 26 h of the sieve belt 26 there is a pressure plate 30 loaded by weights 28 which, to form an inlet mouth - similar in cross-section to a sled runner - is bent open at the rear and with the upper run 26 h a narrowing in the conveying direction x Wedge gap 32 limited. The dewatered sludge is removed from the sieve belt 26 with a scraper 24 and leaves the second sieving stage at E.

In der die Druckzone der zweiten Seihstufe im Querschnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles andeutenden Fig. 2 la­ gert die Druckplatte 28 vertikal bewegbar zwischen - das Obertrum 26h in einem Abstand e zueinander flankierenden - Seitenbegrenzungen 34 und wird durch Druckgestänge 36 an Hydraulikzylindern 38 auf die durch jenen Keilspalt 32 transportierte Schlammschicht S gepreßt. Deren über den Querschnitt gleichbleibende Dicke ist mit i kenntlich gemacht.In the pressure zone of the second screen stage in the cross-section of a further exemplary embodiment, FIG. 2 la, the pressure plate 28 is vertically movable between - side boundaries 34 flanking the upper run 26h at a distance e from one another and is pressed by hydraulic linkages 36 on hydraulic cylinders 38 onto the wedge gap 32 transported sludge layer S pressed. Their constant thickness across the cross-section is identified by i.

Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform hängt die Druckplatte 28 an Seilen- oder Kettenzügen und wird von jenen Gewichten auf die Schlammschicht S gedrückt. Oder es können statt der Druckgestänge 36 oder der Kettenzüge verstellbare Hebelgewichte, Zug- oder Druckfedern vorgesehen sein, um die erforderliche Presskraft zu erzeugen.In one embodiment, not shown, the pressure plate 28 hangs on cable or chain hoists and is pressed onto the sludge layer S by those weights. Or, instead of the push rods 36 or the chain hoists, adjustable lever weights, tension or compression springs can be provided in order to generate the required pressing force.

In der Zeichnung nicht dargestellt ist, daß die Filterab­ streifleisten 10 durch Gitterroste oder Lochplatten ersetzt oder, daß die beiden Seihstufen vertikal zueinander angeord­ net sein können mit dann bevorzugt zueinander entgegengesetz­ ten Förderrichtungen.In the drawing, it is not shown that the Filterab scraper strips 10 replaced by gratings or perforated plates, or that the two sieving stages can be arranged vertically to one another with then preferably opposite directions of conveyance.

Claims (12)

1. Verfahren zum Behandeln von Schlämmen mit einem Siebband als erster Seihstufe sowie einem nachgeordneten zweiten Siebband, dessen Obertrum ein Druckorgan zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zum kontinuierlichen Eindicken von mit Polyelektrolyten geflockten Dünnschlämmen mit einer das Obertrum des zweiten Siebbandes (26) überlagernden Druckplatte als Druckorgan, welche/s unter Krafteinwirkung auf die vom Obertrum getragene, gleichmäßig verteilte Schlammschicht mit dem Siebband einen Keilspalt begrenzt, der sich in Förderrichtung querschnittlich vermindert, die Schlammschicht stetig zunehmend gepreßt wird.1. A method for treating sludge with a sieve belt as the first sieving stage and a downstream second sieve belt, the upper run of which is assigned a pressure element, characterized in that for the continuous thickening of thin sludge flocked with polyelectrolytes with a pressure plate overlying the upper run of the second sieve belt ( 26 ) as a pressure element which, under the action of force, limits a wedge gap with the sieve belt to the evenly distributed sludge layer carried by the upper run, which decreases in cross-section in the conveying direction, the sludge layer is increasingly pressed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der ersten Entwässerungsstufe der Dünnschlamm (D) auf einer Siebfläche mit hoher Geschwindigkeit gefördert und durch Schwerkraft entwässert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that in the first drainage stage of the thin sludge (D) conveyed a screen surface at high speed and is drained by gravity. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Schichtdicke der Schlammschicht (S) auf der zweiten Siebfläche unter 80 mm.3. The method according to claim 1 or 2, characterized by a layer thickness of the sludge layer (S) on the second Screen area under 80 mm. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Schichtdicke der Schlammschicht (S) auf der zweiten Siebfläche unter 50 mm.4. The method according to claim 1 or 2, characterized by a layer thickness of the sludge layer (S) on the second Screen area under 50 mm. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen Feststoffgehalt von biologischem Überschußschlamm nach dem ersten Siebband von 2 bis 5 Gew.-%. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized by a solids content of biological excess sludge after the first sieve belt from 2 to 5% by weight.   6. Vorrichtung zum Behandeln von Schlämmen mit einem Siebband als erster Seihstufe sowie einem nachgeordneten zweiten Siebband, dessen Obertrum ein Druckorgan zugeordnet ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum kontinuierlichen Eindicken von mit Polyelektrolyten geflocktem Dünnschlamm (D) das Obertrum (26h) des zweiten Siebbandes (26) von einer Druckplatte (30) als Druckorgan überlagert ist, welche/s unter Krafteinwirkung auf die vom Obertrum getragene, gleichmäßig verteilte Schlammschicht (S) mit dem Siebband einen Reilspalt (32) begrenzt, der sich in Förderrichtung (x) querschnittlich vermindert.6. Apparatus for treating sludge with a sieve belt as the first sieving stage and a downstream second sieve belt, the upper run of which is assigned a pressure element, for carrying out the method according to one of the preceding claims, characterized in that thin sludge flocculated with polyelectrolytes (D ) the upper run ( 26 h) of the second sieve belt ( 26 ) is superimposed by a pressure plate ( 30 ) as a pressure element which, under the action of force, limits a gap ( 32 ) with the sieve belt to the evenly distributed sludge layer (S) carried by the upper run which decreases in cross-section in the conveying direction (x). 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (30) zwischen stehenden wandartigen Sei­ tenbegrenzungen (34) des Obertrums (26h) zu diesem etwa rechtwinkelig bewegbar angeordnet ist.7. The device according to claim 6, characterized in that the pressure plate ( 30 ) between standing wall-like Be tenbegrenzungen ( 34 ) of the upper strand ( 26 h) is arranged approximately at right angles to this. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch eine das zweite Siebband (26) im Abstand (e) der Seitenbegrenzungen (34) beaufschlagende Schurre (24) des ersten Siebbandes (16).8. The device according to claim 6 or 7, characterized by a the second screen belt ( 26 ) at a distance (e) from the side boundaries ( 34 ) acting chute ( 24 ) of the first screen belt ( 16 ). 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbar vorgesehene Druckplatte (30) mit Gewichten (28) belastet ist.9. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the movably provided pressure plate ( 30 ) is loaded with weights ( 28 ). 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegbar vorgesehene Druckplatte (30) unter Einwirkung von Kraftspeichern steht, gegen welche die Druckplatte (30) vom Siebband (26) wegführbar ist.10. Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the movably provided pressure plate ( 30 ) is under the action of energy stores against which the pressure plate ( 30 ) can be guided away from the screen belt ( 26 ). 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch Preßzy­ linder und/oder Federn als Kraftspeicher. 11. The device according to claim 10, characterized by Preßzy Linder and / or springs as energy storage.   12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Siebbänder (16, 26) un­ tereinander mit gegenläufiger Bandlaufrichtung angeordnet sind.12. The device according to at least one of claims 6 to 11, characterized in that the sieve belts ( 16 , 26 ) are arranged one above the other with opposite belt running direction.
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