DE2631068A1

DE2631068A1 - Verfahren und vorrichtung zur behandlung von feststoff/fluessigkeit-gemischen

Info

Publication number: DE2631068A1
Application number: DE19762631068
Authority: DE
Inventors: Frank Cornelius Roesler
Original assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Current assignee: Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date: 1975-07-10
Filing date: 1976-07-09
Publication date: 1977-01-27
Also published as: US4086160A; AU503527B2; FR2317014A1; AU1583476A; ZA764072B; CA1060589A; JPS6143120B2; FR2317014B1; GB1540065A; JPS5222167A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung für die Behandlung von Feststoff/Flüssigkeit-Gemischen zur Trennung durch Flotation und/oder Sedimentation und möglicherweise auch für Recycling von Feststoffen (Wiedereinführen in den Kreislauf).

Das Verfahren für die Behandlung von Festkörper/Flüssigkeit-Gemischen gehört zur derjenigen Art, bei der in einem Kreislaufsystem mit einer oder mehreren Kammern das Gemisch in dem einen Teil nach unten und in einem anderen Teil nach oben fließt, wobei vorzugsweise während des Abwärtsstroms dem Gemisch ein Gas zugeführt wird, das wenigstens teilweise in dem Gemisch gelöst ist;

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ein Anteil des Gemisches strömt vorzugsweise während des Aufwärtsstroms in eine Kammer, in der eine Trennung der Feststoffe von der Flüssigkeit des Gemisches durch Flotation und/oder durch Sedimentation erfolgt.

Die Vorrichtung für die Behandlung von Feststoff/Flüssigkeit-Gemischen ist von derjenigen Art, die ein Kreislauf- oder Umlaufsystem mit einer oder mehreren Kammern besitzt, sowie eine Einrichtung für das Befördern des Festkörper/Flüssigkeit-Gemisches nach unten in dem einen Teil und nach oben in dem anderen Teil, ferner eine Einrichtung, mit der vorzugsweise während des Abwärtsstroms ein Gas dem Gemisch zugeführt werden kann, sowie schließlich eine derart angeschlossene Trennkammer, das ein Anteil des Gemisches vorzugsweise während des AufwärtsStroms in die Trennkammer geht und dort einer Trennung von Festkörpern aus der Flüssigkeit unterliegt.

Das Verfahren und die Vorrichtung dieser Art sind insbesondere zur Behandlung von Abwässern brauchbar; der Ausdruck Abwasser beinhaltet Wasser, das jegliche Art von biologisch abbaubaren häuslichen oder industriellen Abfallmaterialien fördert, z. B. normales Hausabwasser sowie Abflüsse, wie sie durch Farmen, Lebensmittelfabriken und anderen Industriezweige erzeugt werden.

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Das für die Behandlung von Abwasser generell angewendete Verfahren besteht in einer Primärbehandlung durch physikalische Methoden mit einer anschließenden Sekundärbehandlung durch biologische Methoden. Soweit das Verfahren sich auf die Behandlung von Abwasser bezieht, gehört die Erfindung zur Sekundärbehandlungsstufe.

Während der Sekundärbehandlung von Abwasser im sogenannten Belebtschlammverfahren wird das Abwasser belüftet und anschließend eine partielle oder vollständige Trennung von Schlammfeststoffen aus der Flüssigkeit vorgenommen. Aus der Trennstufe wird mindestens ein Anteil der abgetrennten Feststoffe gewöhnlich zur Belüftungsstufe rückgeführt-, um die Konzentration an Belebtfeststoffen aufrecht zu erhalten und um eine weitere Behandlung vorzunehmen. Bei der üblichen Abwasserbehandlung erfolgt die Rückführung von abgetrennten Feststoffen zur Belüftungsstufe unter Verwendung von mechanischen Pumpen, wobei zumindest zwei solcher Pumpen erforderlich sind, wenn die Trennung sowohl durch Flotation als auch Sedimentation erfolgt, so daß die Gefahr von zu hohen Kosten für die regelmäßige Wartung besteht.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren für die Behandlung von Feststoff /Flüssigkeit-Gemischen in einem Umlaufsystem geschaffen, bei dem in einem Teil des Systems das Gemisch nach unten fließt und in einem anderen Teil nach oben und dem Gemisch ein Gas zugeführt wird,

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das wenigstens teilweise in dem Gemisch gelöst ist, wobei ein Teil des Gemisches in eine Kammer geleitet wird, in der die Feststoffe durch Flotation und/oder Sedimentation abgetrennt werden. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß das an Feststoffen relativ reichhaltige Gemisch hydrostatisch in das System gefördert wird.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Gas (das normalerweise Luft für aerobe Behandlung ist) dem Gemisch vorzugsweise wenigstens teilweise während des Gemischabwärtsstroms zugeführt. Obwohl zum Ingangsetzen der Zirkulation oder des Umlaufs eine Gaszufuhr in das Steigrohr am Beginn erforderlich ist, kann sie im wesentlichen oder ganz bei stätigem Betrieb abgeschaltet werden. ."

Das abgezweigte Gemisch wird vorzugsweise durch eine hydrostatische Druckdifferenz .zwischen dem abgezweigten und dem nichtabgezweigten Gemisch des Kreislaufsystems in die Trennkammer gedruckt. Da das Gemisch in oberen Abschnitten des Kreislaufsystems viele Blasen enthält, während das Gemisch in der Trennkammer wenig Blasen enthält, ist dessen Dichte geringer als diejenige des Gemisches in der Trennkammer, so daß dementsprechend das Gemischniveau in dem Kreislaufsystem angemessen höher als in der Trennkammer sein sollte. Dies wird im einzelnen näher erläutert.

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Das an Feststoffen relativ reichhaltige Gemisch enthält wenig Blasen und hat eine höhere Dichte als das Gemisch in den Teilen des Kreislaufsystems, in denen durch die Ausgestaltung des Durchflußwegs Blasen vorhanden sind. Vorzugsweise wird dieser Dichteunterschied dadurch nutzbar gemacht, daß man das relativ reichhaltige Gemisch dem System auf einer niedrigeren Höhe als diejenige zuführt, bei das abgezweigte Gemisch entfernt wird. Dieser Trennvorgang ist insbesondere für das Rückführen abgetrennter Feststoffe aus der Kammer in das Kreislaufsystem geeignet.

Um zu gewährleisten, daß das die Trennkammer betretende Gemisch im wesentlichen blasenfrei ist, wird der abgezweigte Anteil des Gemisches vorzugsweise während des Aufwärtsstroms entnommen, der dann durch Umleitung nach unten gerichtet wird, wobei man diesen Anteil mit einer Geschwindigkeit strömen läßt, die kleiner als die Aufstiegsgeschwindigkeit der Gasblasen auf dem Entnahmeniveau ist. Eine Einrichtung hierfür wird nachfolgend noch beschrieben.

Erfindungsgemäß wird ferner eine Vorrichtung für die Behandlung eines Feststoff/Flüssigkeit-Gemisches geschaffen, die ein Kreislaufsystem hat, das eine oder mehrere Kammern besitzt, eine Einrichtung für den Umlauf des Feststoff/Flüssigkeit-Gemisches nach unten in einem Teil des Systems und nach oben im anderen Teil des Systems, eine Einrichtung für die Zufuhr von Gas zu dem Gemisch, eine an das System angeschlossene Trennkammer zur Aufnahme eines Anteils des Gemisches sowie eine Einrichtung für die Rückführung

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oder die Zuführung eines an Feststoffen relativ reichhaltigen Gemisches zum System, wobei der Rückführ- oder Zufuhrpunkt so im System angelegt wird, daß das relativ reichhaltige Gemisch mittels des hydrostatischen Druckes hineingefördert wird.

Bei einer bevorzugten Vorrichtung besitzt die Trennkammer Abzüge für gereinigte Flüssigkeit ·( d. h. festkörpergereinigt ), für durch Sedimentation angereichertes Gemisch und für durch Flotation angereichertes Gemisch. Vorzugsweise werden die beiden angereicherten Gemische getrennt über die Zuführstelle des angereicherten Gemisches rückgeführt.

Eine bevorzugte Vorrichtung nach der Erfindung besitzt eine Einrichtung für die Verwirklichung der bevorzugten Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens. Verfahren und Vorrichtung sind zum Einsatz in Verbindung mit einem Verfahren für die Trennung von Feststoffen und Flüssigkeiten geeignet, bei dem ein Feststoff/Flüssigkeit-Gemisch in einem Kreislaufsystem zirkuliert wird, das wenigstens zwei im wesentlichen vertikale Leitungen hat, die an, ihrem oberen und unteren Ende miteinander verbunden sind, so daß das Gemisch in einem Teil des Systems nach unten und im anderen Teil des Systems nach oben strömt, wobei vorzugsweise in das nach unten strömende Gemisch ein Gas eingeleitet wird, das wenigstens teilweise in dem Gemisch gelöst ist; ein Anteil des nach oben strömenden Gemisches, das gelöstes Gas enthält, gelangt in eine an das Kreislaufsystem angeschlossene Flotationskammer, in der der

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hydrostatische Druck allmählich mit dem Aufwärtsstrom des Gemisches abnimmt und demzufolge aus der Lösung Gas frei wird und Blasen erzeugt, die an den Feststoffteilchen des Gemisches anhaften und die Feststoffteilchen zur Flüssigkeitsoberseite im Gemisch transportieren; vorteilhaft werden die zur Oberseite der Flüssigkeit transportierten Feststoffteilchen und die sich darunter ergebende geklärte Flüssigkeit getrennt voneinander aus der Flotationskammer abgezogen.

Die zugehörige Vorrichtung besitzt ein Kreislaufsystem mit einer angeschlossenen Flotationskammer und besitzt wenigstens zwei im wesentlichen vertikale Leitungen, die miteinander an ihrem oberen und unteren Ende für die Kreislaufförderung eines Feststoff/Flüssigkeit-Gemisches im System verbunden sind, so daß das Gemisch in dem einen Teil des Systems nach unten und in dem anderen Teil des Systems nach oben strömt, ferner eine Einrichtung, mit der vorzugsweise in das nach unten strömende Gemisch innerhalb des Systems ein Gas zugeführt wird; die Flotationskammer ist so an das System angeschlossen, daß ein Anteil des gelöstes Gas enthaltenden nach oben strömenden Gemisches in die Flotationskammer übertritt und in dieser nach oben strömt;.vorzugsweise ist die Flotationskammer mit einer Einrichtung für das Entfernen von Feststoffteilchen von der Oberseite der Flüssigkeit sowie mit einer Einrichtung für das Abziehen der geklärten Flüssigkeit versehen.

Es ist bereits eine Vorrichtung für die Kreislaufführung von Flüssigkeiten vorgeschlagen (B-PS 815 150), die eine Kammer für den

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Abwärtsstrom (im nachfolgenden als Fallrohr bezeichnet) und eine Kammer für den aufsteigenden Strom (im folgenden als Steiger oder Steigrohr bezeichnet) besitzt, die miteinander an ihrem oberen und unteren Ende verbunden sind, wobei ferner eine Einrichtung vorgesehen ist, um der Flüssigkeit im Fallrohr Gas zuzuführen. Diese Vorrichtung kann für die Belüftungs- und Digerierungsstufe bei der biologischen Behandlung von Abwasser angewendet werden, wobei das Abwasser in dem Fallrohr/Steigrohrsystem rundgeführt und mit einem Sauerstoff enthaltenden Gas beim Durchlauf durch das Fallrohr beliefert wird. Wird die Erfindung in Verbindung mit einer solchen Vorrichtung (die ein Kreislauf-oder Umlaufsystem bildet) und bei der Abwasserbehandlungsweise gemäß Vorbeschreibung angewendet, ist die Trennkammer zweckmäßig am Steigrohr angeschlossen, wobei ein Anteil des Feststoff/Flüssigkeit-Gemisches -z.B. im Steigrohr aufsteigendes Abwasser - in die Trennkammer übertritt.

Zur Erläuterung des der Erfindung zugrundeliegenden Prinzips sei auf die Fig. 4 der Zeichnungen verwiesen. Diese zeigt ein Hauptrohr 21, das ein nach oben strömendes Feststoff/Flüssigkeit-Gemisch enthält, in dem sich Blasen befinden, sowie eine Seitenschleife 22, die an das Hauptrohr über Öffnungen 23 und 24 angeschlossen ist. Feststoff/Flüssigkeit-Gemisch tritt über die obere Öffnung 23 in die Seitenschleife 22 ein und kehrt über die untere Öffnung 24, die enger als die obere Öffnung 23 ist, in das Hauptrohr zurück. In den nachfolgenden Gleichungen haben die Symbole die folgenden Bedeutungen:

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H = Effektive hydrostatische Druckdifferenz zwischen 24 und 2 3

h = Geometrische Höhendifferenz zwischen 24 und 23 g = Erdbeschleunigung
E = Mittlerer Hohlraumanteil im Hauptrohr 21 zwischen 24 und 23

A = Fläche der Öffnung 2 4
B = Fläche der Öffnung 23

u = Durchflußgeschwindigkeit durch die Öffnung 2 3 w = Durchflußgeschwindigkeit durch die Öffnung 2 3 s = Blasensteiggeschwindigkeit im Hauptrohr 21 in Höhe von 23

Die vorgenannten Parameter stehen in folgender Beziehung zueinander :

H = Eh
Au = Bw

u= ψ. g H (wobei die Reibung in der Schleife 22 vernachlässigt wird und angeommen wird, daß die Öffnung 24 enger als die Öffnung 23 ist, so daß u im Vergleich mit w groß ist).

Wird das System in der Weise betrieben, daß w kleiner als s ist, treten keine Blasen aus dem Hauptrohr 21 in die Seitenschleife 22 ein. Bei dem Verfahren und der Vorrichtung nach der Erfindung wird

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der Durchfluß des Gemisches der zur Trennkammer führenden Leitung so ausgelegt, daß er an der Stelle, an der das Gemisch aus dem System nach unten in die zur Trennkammer führenden Leitung geht, kleiner als die Steiggeschwindigkeit der Blasen im System ist.

Vorzugsweise ist die Trennkammer eine Flotationskammer mit einer Einrichtung für die Rückführung von abgetrennten Feststoffen. Diese Kammer befindet sich für den größeren Teil ihrer Länge innerhalb oder neben dem Steigrohr. Das Feststoff/Flüssigkeit-Gemisch tritt vorzugsweise an oder nahe dem unteren Ende der"Flotationskammer in diese ein und zwar zweckmäßig durch eine Vielzahl von Öffnungen die jeweils mit einer Falle oder mit Fallen versehen sind, um den Eintritt von Streugasblasen in die Flotationskammer zu verhindern. Der obere Teil der Flotationskammer erweitert sich vorteilhaft zur Bildung eines Flotationsbeckens. Schwimmende Feststoffe steigen zur Oberseite der geklärten Flüssigkeit im Becken auf, während die verbleibenden sinkenden Feststoffe zum Boden fallen. Die geklärte Flüssigkeit tritt aus dem Flotationsbecken aus. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung sind Leitungen vorgesehen, um die schwimmenden und vorzugsweise auch die absinkenden Feststoffe in das Kreislaufsystem rückzuführen. Die schwimmenden oder flottierenden sowie die absinkenden Feststoffe können getrennt in das System eintreten; vorzugsweise sind jedoch die diese Teile führenden Leitungen außerhalb des Systems vereinigt, wobei alle rückgeführten Feststoffe das System auf gleicher Höhe betreten„ Die die Feststoffe führende Leitung

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ist vorzugsweise ein Rohr, das in das Steigrohr hängt.

Die rückgeführten Feststoffe treten in das System an einer Stelle wieder ein, die ausreichend weit unterhalb derjenigen Stelle liegt, an der das Feststoff/Flüssigkeit-Gemisch das System unter der hydrostatischen Druckdifferenz H verläßt, so daß die erwünschte Rückführungsrate an Feststoffen gewährleistet wird.

Beim Einsatz des Verfahrens und der Vorrichtung ist die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsstroms in die zur Trennkammer führenden Leitung zweckmäßig nicht größer als 10 cm see , vorzugs-

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weise kleiner als 5 cm see . Eine 10 cm see. nicht übersteigende Geschwindigkeit gewährleistet bei Verwendung einiger Fallen und Schlitzeinrichtungen, daß keine Blasen,die größer als 1 mm Durchmesser haben, in die Trennkammer eintreten. Auf dem Niveau, auf dem die Flüssigkeit in die Trennkammer abgezweigt wird, beträgt der Hohlraum oder Leerraumanteil des Gemisches im Steigrohr zweckmäßig 5-25 % v/v und vorzugsweise 10-20 % v/v. Die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsaufwärtsstroms in der Flotations- oder Flotierungskammer beträgt zweckmäßig nicht mehr als 0,3 m see , vorzugsweise nicht mehr als 0,1 m. Wird (in bevorzugter Weise) eine Trennkammer verwendet, die eine Tiefe in der Größenordnung von 20-40 m hat, beträgt die Verweilzeit des aufsteigenden Gemisches im Mittel wenigstens 60 Sek. und kann 400 Sek., beispielsweise 1000 Sek. oder mehr übersteigen.

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Die Tiefe der Fallrohr-· und Steigrohrkammer beträgt zweckmäßig mindestens 40 m unterhalb des Flüssigkeitsniveaus an der Oberseite des Kreislaufsystems, d. h. imGasabscheidebecken (Bezugszeichen 1 in den Fig.). Die bevorzugte Tiefe hängt von den Behandlungsanforderungen (gemessen durch die erforderliche Sauerstofftransverrate) ab, sowie erheblich von der Schachtabmessung (Durchmesser), wodurch die hydraulische Reibung bestimmt wird. Geeignete Tiefen für Schachtdurchinesser von 2 m bis 3 m sind mindestens 80 m und für sehr große Schächte (größer als 5 m Durchmesser) 150-250 m. Das Verhältnis der Querschnittsfläche der Trennkammer derjenigen des Steigrohrs hängt von der im Kreislaufsystem geforderten Behandlungszeit ab; im allgemeinen kann es in der Größenordnung von 0,01 bis 2,0 liegen, befindet sich jedoch normalerweise im Bereich von 0,25 bis 2,0 für leicht abbaubare Ausflüsse.

Die Erfindung liefert eine Einrichtung, durch die bei der Abwasserbehandlung Lufthub-Pumpen angewendet werden kann, um die zusätzlichen Aufgaben der Förderung von Flüssigkeit und/oder Schlamm zu und von den Flotations- und Sedimentationsbecken auszuführen. Dies wird dadurch erreicht, daß man den Strom im Kreislauf- oder Umwälzsystem. an zwei oder mehr unterschiedlichen Höhen abzweigt, so daß der Hohlraumgehalt im System multipliziert durch die Niveaudifferenz die Förderdruckhöhe liefert. Die Verwendung von mechanischen Pumpen mit den ihnen anhaftenden Schwierigkeiten wird ver-

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mieden.

Die Erfindung wird in ihrer Anwendung bei der Abwasserbehandlung anhand der nachfolgenden Zeichnungen erläutert:

Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;

Fig. 2 ist eine kompaktere Darstellung der Vorrichtung, wobei lediglich der Teil gezeigt ist, der den
oberen Teil des Steigrohrs und die zugehörigen
Flotations- und Sedimentationsrücklaufabschnitte verdeutlicht;

Fig. 3 zeigt schematisch eine einfache Ausführungsform
einer Falle, die verhindert, daß große Gasblasen in die Flotationskammer eintreten. Eine solche
Falle kann bei der Vorrichtung gemäß Fig. 1 und
2 verwendet werden.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung hat ein Gasabscheidebecken 1, in das eine Abwasserleitung (nicht gezeigt) Abwasser fördert, wobei ein tiefer sich darunter erstreckender Schacht vorgesehen ist, der das Fallrohr 2 und das von diesem durch die Trennwand 4 getrennte Steigrohr 3 enthält. Das Fallrohr 2 und

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das Steigrohr 3 stehen miteinander an ihrem oberen Ende im Abscheidebecken 1 miteinander in Verbindung und an ihrem unteren Ende über die unterhalb des unteren Endes der Trennwand 4 befindliche Öffnung 5. Über Düsen 6 bzw. 7 kann sauerstoffhaltiges Gas in das Fallrohr 2 bzw. das Steigrohr 3 eingeblasen werden. Das Steigrohr 3 ist in Richtung auf sein oberes Ende unterteilt und bildet eine Trennkammer 8, die sich innerhalb des Steigrohrs befindet, jedoch vom Abscheidebecken 1 durch die Trennwand 9 getrennt ist. Die Kammer 8 steht mit dem Steigrohr 3 über eine Mehrzahl von kreisförmigen Öffnungen in Verbindung, die gemeinsam eine Falle 10 bilden. Das obere Ende der Kammer · 8 bildet ein Trennbecken 11, das sich neben dem Abscheidebecken 11, jedoch auf einer geringeren Höhe befindet. Vom Becken 1 führt ein Sinkschlammrückführrohr 12 und ein Flotationsschlammrückführrohr 13 über Öffnungen 14 und 15, die unterhalb des unteren Endes der Kammer in der Wand des Steigrohrs 3 vorgesehen sind, in das Steigrohr. Ein Flüssigkeitsentnahmerohr 16 verbindet ferner das Becken 11 mit nachfolgenden Stufen des Behandlungssystems.

Die Vorrichtung gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von derjenigen nach Fig. 1 im Aufbau des Schlammrückführsystems. Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 befindet sich die Trennkammer 8 über den Hauptteil ihrer Länge angenähert zentral innerhalb des Steigrohrs 3 und nicht auf dessen einer Seite. Das Sinkstoffrückführrohr 12 und das Flotationsfeststoffrückführrohr 13 vereinigen

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sich außerhalb des Steigrohrs 3, wobei sich ein einsames Feststoffrückführrohr 17 ergibt, das in das Steigrohr hängt und über eine Öffnung 18 in der Steigrohrwand dieses eintritt. Das Rückführrohr 17 hat eine nach oben gerichtete Verlängerung 21,die den Zugang zur Beseitigung irgendeiner Blockierung erleichtert. Diese Konstruktion ist kompakter als diejenige nach Fig. 1 und erfordert weniger Erdarbeiten während des Aufbaus, sofern sich der Schacht unterhalb Bodenniveau befindet.

Die in Fig. 3 gezeigte Falle besitzt drei Reihen von kreisförmigen Löchern 19, wobei jede Reihe mit einer Schürze 20 versehen ist. Wird diese Falle an der Trennkammer 8 angebracht, so werden für den Fall, daß der Flüssigkeitsstrom aus dem Steigrohr 3 durch die Löcher 19 relativ langsam ist, die in der aufwärtsströmenden Flüssigkeit enthaltenen Blasen an der Falle vorbeigeführt, so daß sie nicht in die Kammer 18 eintreten.

Bei beiden Ausfuhrungsformen der Vorrichtung erfolgt das Anlaufen durch Einblasen von Luft aus einem Kompressor in das Steigrohr 1 über die Düse 7. Hierdurch beginnt der obere Teil des Steigrohrs 3 als Lufthub-Pumpe zu arbeiten, wobei das Abwasser in der Vorrichtung in Richtung des Pfeils in Fig. 1 umzulaufen beginnt. Erreicht die Durchflußrate einen vorbestimmten Minimalwert, wird mit der Einspritzung von Luft in

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das Fallrohr 2 über die Düse 6 begonnen und allmählich gesteigert. Vorzugsweise wird dies in Stufen vorgenommen. Arbeitet das System stetig, wird alle oder die meiste Luft in das Fallrohr 2 eingeblasen.

In das Fallrohr eingeblasene Gasblasen werden schnell durch das umlaufende Abwasser auf Niveaus höheren Drucks abwärts getragen, wobei deren Abmessung abnimmt. Auf den unteren Niveaus werden viele Blasen vollständig vom Abwasser absorbiert. Beim Aufsteigen des Abwassers im Steigrohr bilden sich erneut Blasen, deren Größe dann zunimmt. Ein Teil des durch das Steigrohr.^ gehenden Abwassers gelangt durch die Falle 10 in die Trennkammer 8. Die Falle 10 verhindert, daß große Blasen, die bei Ankunft des Abwassers am unteren Ende der Kammer 8 bereits vorhanden sind, in diese eintreten und dadurch den Strom in dieser Kammer stören. In der Kammer 8 bilden sich kleine Luftblasen im Abwasser, heften sich an die Feststoffteilchen und tragen diese zur Flüssigkeitsoberflache im Becken 11. Auf diese Weise wird das im Abwasser enthaltene Feststoffmaterial zur Oberfläche der Flüssigkeit im Becken 1 durch Luftflotation getragen.

Vom Becken 11 gelangt Flüssigkeit entlang dem Flüssigkeitsentnahmerohr 16 zu späteren Behandlungsstufen im Gesamtabwasserbehandlungssystem, wo es weiter behandelt wird, z. B. zum Ent-

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gasen und zur Entabscheidung. Schlamm gelangt in das Flotationsschlammrückführrohr 13 oder das Sinkschlammrückführrohr 12 (für jeglichen Schlamm, der sich am Boden des Beckens 11 absetzt) und wird für weitere Behandlung zum Steigrohr 3 rückgeführt.

Es werden nunmehr anhand der Fig. 1 auf die in Verbindung mit der Arbeitsweise des Systems zuvor erläuterte Diskussion zurückgegriffen:

B = Summe der Flächen der Öffnungen in der Falle 10 A = Summe der Flächen der Öffnungen 14 und 15 H₁ = Hydrostatische Druckdifferenz zwischen der Falle 10

und der Öffnung 14 (Sinkfeststoffe) H2 = Hydrostatische Druckdifferenz zwischen der Falle 10

und der Öffnung 15 (Flotationsfeststoffe) und mit bezug auf Fig. 2:

H = Hydrostatische Druckdifferenz zwischen der Falle 10 und dem Boden des Rückführrohrs 17.

In beiden Formen der Vorrichtung übersteigt der Strom durch die Rückführrohre nicht das Flüssigkeitsvolumen, das durch die Öffnungen in der Falle 10 in die Kammer 11 eintreten kann, ohne die Blasensteiggeschwindigkeit zu überschreiten.

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Claims

Patentansprüche

^!1~ Verfahren zur Behandlung eines Feststoff/Flüssigkeit-Gemisches in einem Kreislaufsystem, wobei -in einem Teil dieses Systems das Gemisch nach unten und in einem anderen Teil nach oben strömt und wobei dem Gemisch ein Gas zugeführt wird, das wenigstens teilweise in diesem gelöst wird*und ein Teil des Gemisches in eine Kammer abgezweigt wird, in der Feststoffe durch Flotation und/oder durch Sedimentation abgetrennt werden, dadurch gekennzeichnet, daß das an Feststoffen relativ reichhaltige Gemisch hydrostatisch in das Kreislaufsystem rückgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das relativ reichhaltige Gemisch ein an Feststoffen angereichertes Gemisch ist oder ein solches enthält, das in der Trennkammer erzeugt wird und das durch Förderung unter Schwerkraftwirkung dem System auf einerHöhe rückgeführt wird, die niedriger liegt als diejenige, an der das abgezweigte Gemisch abgezweigt wird und an der die Vortriebskraft für den Wiedereintritt durch die sich aus dem Gehalt an Gasblasen ergebende geringere Dichte des GemischhauptStroms erhalten wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststoffe sowohl durch Flotation als auch durch Sedi-

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mentation abgetrennt werden und die sich ergebenden angereicherten Gemische vor der Rückführung vereinigt werden.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der abgezweigte Abschnitt des Gemisches während des AufwärtsStroms entnommen wird und im wesentlichen dadurch von Gasblasen befreit wird, daß man ihn mit einer Geschwindigkeit abwärts strömen läßt, die kleiner als die Steiggeschwindigkeit der Gasblasen an der Abzweighöhe ist.
5. Vorrichtung zur Behandlung eines Feststoff/Flüssigkeit-Gemisches in einem Kreislaufsystem, gekennzeichnet durch eine oder mehrere Kammern (1, 2) , eine Einrichtung für die Umwälzung des Feststoff/Flüssigkeit-Gemisches in dem einen Teil des Systems nach unten und in dem anderen Teil nach oben, eine Einrichtung (6, 7,)für die Zuführung von Gas zum Gemisch, eine Trennkammer (8), die an das System angeschlossen ist und einen Anteil des Gemisches aufnimmt, und eine Einrichtung (12, 13) für die Rückführung oder für die Förderung eines an Feststoffen angereicherten Gemisches zum System, wobei der Rückführ- oder Förderpunkt so im Kreislaufsystem liegt, daß das 'angereicherte Gemisch hydrostatisch in das System eintritt.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennkammer (8) Auslaße (16; 12; 13) für gereinigte Flüssigkeit, für durch Sedimentation angereichertes Gemisch und für durch Flotation angereichertes Gemisch enthält.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Leitungseinrichtung zur Rückführung beider angereicherter Gemische zum System vorgesehen ist, wobei die beiden Leitungen (12, 13) vor der Eintrittsstelle in das System vereinigt sind.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorher- . gehenden Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Verbindung zur Trennkammer (8) in Abhängigkeit vom Rückführrohrdurchmesser so bemessen ist, daß die Geschwindigkeit des Auswärtsflüssigkeitsstroms kleiner als diejenige der aufsteigenden Luftblasen im. Abzweigbereich ist.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um dem System das Erzeugnis eines Primärwasserbehandlungsverfahrens zuzuführen.
10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 8, gekennzeichnet durch eine Einrichtung, um dem System einen Strom an Flüssigkeit und/oder

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Schlamm aus einer Flotations- und/oder Sedimentationskammer zuzuführen, die nicht diejenige ist, in die das Gemisch abgezweigt oder umgeleitet wird.

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