DE69328655T2

DE69328655T2 - Prozess zur Behandlung einer Suspension von festen Partikeln in einer Trägerflüssigkeit

Info

Publication number: DE69328655T2
Application number: DE69328655T
Authority: DE
Inventors: Richard Guy Batson
Original assignee: Baker Hughes Inc
Current assignee: Baker Hughes Holdings LLC
Priority date: 1992-08-24
Filing date: 1993-08-24
Publication date: 2001-01-11
Anticipated expiration: 2013-08-25
Also published as: AU4484393A; EP0585103A3; CA2104648A1; GB2270853A; DE69328655D1; CA2104648C; GB9317544D0; US5549827A; GB2270853B; EP0585103B1; US5433862A; AU667938B2; ATE192942T1; EP0585103A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Behandlung einer Suspension fester Partikel in einer Trägerflüssigkeit. Sie betrifft auch eine Sedimentationsvorrichtung.
DE-C-64 22 81 offenbart Abwasserklärmittel für Haushaltsabwässer. Das Klärmittel hat einen sich abwechselnd verbreiternden und verengenden Klärschacht, einen hohlen Ablenkkörper im Inneren des Schachts und abwechselnd angeordnete Schlitze in den Gleitflächen. Dieses Patent behandelt eher die Klärung als die Eindickung, und die Klärung wird in getrennten Zonen und nicht in einer einzigen Zone ausgeführt.
DE-C-72 00 7 beschäftigt sich mit einer Abwasserklärvorrichtung, die eine Mehrzahl übereinanderliegender Klärkammern aufweist, die in ihren Bodenregionen miteinander in Verbindung stehen. Es behandelt nicht das Entfernen von Flüssigkeit aus einer Aufschlämmung in Zonen für eine freie und eine behinderte Sedimentation und in einer Verdichtungszone.
US-A-2793186 handelt von Vorrichtungen zur Klassifizierung von Fluidsuspensionen. Die Vorrichtung verwendet umgekehrte kegelförmige Prallflächen, wobei aber nicht deren Verwendung zur Entwässerung von Suspensionen in Zonen für eine freie und eine behinderte Sedimentation und in einer Verdichtungszone gelehrt wird.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Behandlung einer Suspension fester Partikel in einer Trägerflüssigkeit bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:
das Zuführen der Suspension in eine Beschickungszone einer Behandlungszone, in welcher die Partikel der Suspension einer Schwerkraftsedimentation unterzogen werden, wobei die Behandlungszone zumindest eine obere Region für eine freie Sedimentation aufweist, in welcher ein freies Sedimentieren fester Partikel durch die Flüssigkeit stattfindet, sowie eine Region für eine behinderte Sedimentation unter der Region für eine freie Sedimentation, in welcher ein behindertes Sedimentieren von Partikeln stattfindet, und eine Verdichtungsregion unter der Region für eine behinderte Sedimentation, in welcher die festen Partikel miteinander in Kontakt sind, so daß in dieser Region eine Aufschlämmung gebildet wird, wobei die Beschickungszone in der Region für eine freie Sedimentation angeordnet ist;
das Ableiten einer geklärten Flüssigkeit aus der Region für die freie Sedimentation;
das Aufsteigenlassen von Flüssigkeit, zumindest in der Verdichtungsregion, entlang zumindest einem geneigten Pfad, der sich zumindest in der Verdichtungsregion befindet, während sie zumindest teilweise vor sedimentierenden festen Partikeln geschützt ist, wobei jeder Pfad an der Leeseite (in bezug auf die Richtung, in welche die festen Partikel sedimentieren) zumindest eines statischen, geneigten Trennelements vorgesehen ist;
das Aufsteigenlassen geklärter Flüssigkeit von dem Pfad oder den Pfaden durch eine Leitung oder Leitungen in die Beschickungszone, im wesentlichen ohne deren Vermischung mit Flüssigkeit in der Region für eine freie Sedimentation, aufgrund des Unterschiedes zwischen dem spezifischen Gewicht der aufsteigenden, geklärten Flüssigkeit und jenem der Suspension in der Verdichtungsregion und in den Regionen für behinderte und kontinuierliche oder diskontinuierliche freie Sedimentation; und
das Ableiten der Aufschlämmung aus der Verdichtungsregion.
Die festen Partikel haben somit einer höhere Dichte als die Trägerflüssigkeit, und das Verfahren dient somit dazu, die Suspension einzudicken und von Flüssigkeit zu befreien, wodurch die Aufschlämmung gebildet wird. Die Trennung der festen Partikel von der Flüssigkeit findet statt, während sich die Flüssigkeit entlang dem Pfad bewegt, wodurch die Flüssigkeit geklärt wird. Die Schwerkraftsedimentation in der Behandlungszone erfolgt mehr oder weniger im Ruhezustand. In der Region für eine freie Sedimentation sedimentieren daher die Partikel unabhängig und unbehindert, wobei die Sedimentationsgeschwindigkeit vorwiegend von der Partikelgröße abhängt. In der Region für eine behinderte Sedimentation sind die Partikel ausreichend nahe beieinander, um den Durchlaß oder Austritt der Flüssigkeit zwischen den Partikeln einzuschränken oder zu behindern. Die Partikelsedimentationsgeschwindigkeit nimmt mit zunehmender Konzentration von festen Partikeln ab, und die Sedimentationsgeschwindigkeit wird durch gegenseitige Störung von Partikeln oder Flocken verlangsamt. In der Verdichtungsregion sind die festen Partikel oder Flocken im allgemeinen miteinander in Kontakt, wobei eine Verfestigung oder Verdichtung der Aufschlämmung in dieser Zone stattfindet, da die intergranularen Kontaktdrücke zwischen den Partikeln bewirken, daß diese in einer engeren Formation neugeordnet werden oder sich verformen. Die Geschwindigkeit, mit welcher sich die Aufschlämmung eindickt, hängt unter anderem von der Geschwindigkeit ab, mit welcher die Flüssigkeit zwischen den Partikeln ausgepreßt oder "ausgequetscht" werden kann.
Es muß festgehalten werden, daß die verschiedenen Regionen nicht unbedingt scharf abgegrenzt sind, und die Regionen daher überlappen können. Des weiteren ist auch bekannt, eine solche Behandlungszone in vier Kategorien zu unterteilen: eine Verdünnungs- oder Klasse 1-Region; eine Zwischen- oder Klasse 2-Region; eine konzentrierte oder Klasse 3-Region; und eine kompakte oder Klasse 4- Region, wobei die obengenannte Region für eine freie Sedimentation mehr oder weniger einer Kombination der Klasse 1- und Klasse 2-Regionen, die Region für eine behinderte Sedimentation der Klasse 3-Region und die Verdichtungsregion der Klasse 4-Region entspricht.
Bisher wurden solche Behandlungszonen für gewöhnlich durch flache kreisförmige Tanks mit zentraler Zuleitung der Suspension und vorwiegend horizontalem, radial nach außen gerichtetem Strom in den Tanks und langsames Drehen von Rechen in der Zone für eine behinderte Sedimentation und in der Verdichtungszone bereitgestellt, um den verdichteten Schlamm zu einem zentralen Abgabepunkt zu bewegen. Diese Tanks haben jedoch den Nachteil, daß sie angesichts der verwendeten beweglichen Teile wartungsintensiv sind und komplizierte Steuergeräte benötigen, um eine mechanische und elektrische Überlastung zu verhindern, sollte der Schlamm zu dick werden, um bewegt zu werden. Des weiteren haben sie auch angesichts der Tatsache, daß das Verhältnis ihres Durchmessers zu ihrer Höhe groß ist, d. h., daß es sich um flache Tanks mit großen Durchmesser handelt, das Prinzip, daß die Verfestigungsgeschwindigkeit einer Aufschlämmung zu dem intergranularen Druck zwischen den Aufschlämmungspartikeln proportional ist, nicht effektiv genutzt, d. h., in solchen Tanks werden nur geringe intergranulare Drücke verwendet. Das Verfahren der Erfindung verringert somit zumindest diese Nachteile.
Das Aufsteigen der Flüssigkeit entlang dem Pfad hat, wie die Antragstellerin annimmt, die Wirkung, Porendrücke zu verringern und intergranulare Drücke zu erhöhen, wodurch die Verfestigung und Eindickung der Aufschlämmung in der Verdichtungszone verbessert wird.
Der Pfad kann auch in die Region mit behinderter Sedimentation und gegebenenfalls sogar in die Region mit freier Sedimentation reichen. Der Pfad kann in einem spitzen Winkel zwischen 30º und 75º zu der Waagerechten geneigt sein. Der Pfad kann entlang der Unterseite einer kontinuierlichen oder diskontinuierlichen, statischen, geneigten Oberfläche vorgesehen sein, die in der Verdichtungsregion und gegebenenfalls in der Region für eine behinderte Sedimentation angeordnet ist, wobei die Oberfläche für den Schutz vor sedimentierenden festen Partikeln sorgt. Der Pfad oder Kanal ist somit an der Leeseite der statischen geneigten Oberfläche in bezug auf die Richtung der sedimentierenden Feststoffe ausgebildet, d. h., die sich mit einer vertikal abwärts gerichteten Komponente aufgrund der Schwerkraftsedimentation und/oder des Ableitens des Schlammes von unterhalb der Oberflächen bewegen.
Die Beschickungszone ist in der Region für eine freie Sedimentation angeordnet, und die Suspension kann sich in der Beschickungszone von einer hohen Ebene zu einer tieferen Ebene abwärtsbewegen, ohne sich im wesentlichen mit der Flüssigkeit in der Region für eine freie Sedimentation zu vermischen. Die Suspension kann an der tieferen Ebene der Beschickungszone austreten.
Das Verfahren kann auch die Flockungsbehandlung der Suspension bei ihrem Austritt an der unteren Ebene der Beschickungszone in einer Flockungsteilregion der Region für eine freie Sedimentation umfassen, wobei geklärte Flüssigkeit aus der Flockungsteilregion aufsteigt und Flüssigkeit, die Flocken der festen Partikel enthält, sich von dort abwärtsbewegt.
Der Flüssigkeitsstrom oder -kreislauf von dem Pfad oder den Pfaden durch die Leitung(en) ergibt sich somit aus dem Unterschied in dem spezifischen Gewicht der Flüssigkeit in dem Pfad und in den verschiedenen Regionen.
Die Antragstellerin meint, daß durch das Vermeiden eines Kontaktes der geklärten Flüssigkeit mit der ruhigen Flüssigkeit in der Verdichtungsregion und der Region für eine behinderte Sedimentation eine Störung von Partikeln, die in diesen Regionen sedimentieren, verhindert wird, wodurch eine Eindickung oder Verfestigung der Aufschlämmung verbessert wird.
Es kann eine Mehrzahl von Pfaden vorgesehen sein, die vertikal beabstandet sind, wobei die Flüssigkeit von jedem Pfad zu der Beschickungszone als separater Strom aufsteigt. Somit können geneigte Pfade sowohl in der Region für eine behinderte Sedimentation als auch in der Verdichtungsregion vorgesehen sein, und einige Pfade können von der Verdichtungsregion zu der Region für eine behinderte Sedimentation verlaufen. Zumindest einige der Pfade können parallel zueinander verlaufen.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine Sedimentationsvorrichtung bereitgestellt, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt
ein Gefäß, das bei Verwendung eine Flüssigkeitsbehandlungszone bereitstellt, die zumindest eine obere Region für eine freie Sedimentation aufweist, in welcher ein freies Sedimentieren fester Partikel in Suspension in einer Flüssigkeit, die in die Flüssigkeitsbehandlungszone eingeleitet wird, durch die Flüssigkeit stattfinden kann, sowie eine Region für eine behinderte Sedimentation unter der Region für eine freie Sedimentation, in welcher ein behindertes Sedimentieren von Partikeln stattfinden kann, und eine Verdichtungsregion unter der Region für eine behinderte Sedimentation, in welcher die festen Partikel miteinander in Kontakt sind, so daß in dieser Region eine Aufschlämmung gebildet wird;
Beschickungsmittel zum Zuleiten der Suspension in das Gefäß, wobei die Beschickungsmittel ein Zulaufrohr oder einen Beschickungszylinder umfassen, das/der in der Region für eine freie Sedimentation angeordnet ist und einen Suspensionsabgabeauslaß an seinem Boden aufweist;
eine Suspensionszuleitung, die in das Zulaufrohr oder den Beschickungszylinder führt;
Ableitungsmittel für geklärte Flüssigkeit zum Ableiten geklärter Flüssigkeit aus der Region für eine freie Sedimentation des Gefäßes;
zumindest ein statisches Trennelement mit einer geneigten Oberfläche in zumindest der Verdichtungsregion des Gefäßes, so daß Flüssigkeit entlang einem geneigten Pfad aufsteigen kann, der durch die Unterseite des Elements bereitgestellt wird;
eine Leitung oder Leitungen, die einen Durchgang definieren, der in das Zulaufrohr oder den Beschickungszylinder mündet, und bei Verwendung dazu bestimmt ist, Flüssigkeit aus dem Pfad aufzunehmen und diese durch zumindest die Region für eine freie Sedimentation in das Zulaufrohr oder den Beschickungszylinder aufgrund des Unterschiedes zwischen dem spezifischen Gewicht von geklärter Flüssigkeit in dem Pfad und in der/den Leitung(en) und dem spezifischen Gewicht der Suspension in der Verdichtungsregion und in den Regionen für behindertes und freies Sedimentieren zu leiten; und
Aufschlämmungsableitungsmittel zum Ableiten der Aufschlämmung aus der Verdichtungsregion des Gefäßes.
Es kann eine Mehrzahl statischer Trennelemente, vertikal und/oder horizontal versetzt, vorgesehen sein, und deren Oberflächen können, wie zuvor hierin beschrieben wurde, in einem spitzen Winkel von 30º bis 75º zu der Waagerechten geneigt sein. Wie ebenso zuvor hierin beschrieben wurde, kann zumindest eine der Oberflächen in die Region für eine behinderte Sedimentation reichen und gegebenenfalls sogar in die Region für eine freie Sedimentation; als Alternative oder zusätzlich kann zumindest eine statische geneigte Oberfläche in der Region für eine behinderte Sedimentation und/oder in der Region für eine freie Sedimentation vorgesehen sein, wobei diese Oberfläche somit vertikal von der/den statischen geneigten Oberfläche(n) in der Verdichtungsregion beabstandet ist.
Das Gefäß kann eine nach oben ragende Umfangswand aufweisen, welche die Regionen für eine freie Sedimentation und behinderte Sedimentation definiert, und einen unteren Abschnitt, der sich von der Umfangswand zu einem Auslaß für die Aufschlämmung oder den Dickschlamm verjüngt, wobei der untere Abschnitt die Verdichtungsregion und unter Umständen zumindest einen Abschnitt der Region für eine behinderte Sedimentation definiert. Die Position der verschiedenen Regionen kann in dem Gefäß jedoch unterschiedlich sein. Zum Beispiel kann sich die Verdichtungsregion über den verjüngten Abschnitt des Gefäßes hinaus erstrecken.
Das Gefäß kann insbesondere zylindrisch sein, wobei der untere Abschnitt eine umgekehrte Kegelform aufweist, und seine Höhe ist im allgemeinen größer als sein Durchmesser.
Wenn das Beschickungsmittel den Beschickungszylinder umfaßt, kann dies ein aufrecht stehender, offenendiger Beschickungszylinder sein. Der Zylinder kann nach unten, bis in die Nähe des Bodens der Region für eine freie Sedimentation reichen. Stattdessen kann das Beschickungsmittel jedoch das Beschickungsmittel zum Zuleiten einer Suspension in eine Trennvorrichtung umfassen, wie in dem Südafrikanischen Patent Nr. 88/0772 beschrieben ist.
Die Vorrichtung kann eine Flockungseinrichtung enthalten, die mit dem oder jedem Zulaufrohr-Suspensionsabgabeauslaß verbunden und über der Verdichtungsregion angeordnet ist, wobei die Flockungseinrichtung dazu ausgebildet ist, geklärtes Wasser nach oben und geflockte Feststoffe nach unten zu der Verdichtungsregion abzugeben. Die Flockungseinrichtung kann auch dem Beschickungsmittel des Südafrikanischen Patents Nr. 88/0772 ähnlich sein.
Das Ableitungsmittel für geklärte Flüssigkeit kann eine Düse oder einen Auslaß in der Wand des Gefäßes, ein Überlaufwehr, eine Verteilerplatte oder dergleichen umfassen.
Die Leitung führt nach oben, um einen Flüssigkeitsstrom von einem oberen Rand von zumindest der obersten, statischen, geneigten Oberfläche in das Zulaufrohr zu leiten, so daß in Verwendung geklärtes Wasser von der Unterseite der Oberfläche über deren oberem Rand, entlang der Leitung und in das Zulaufrohr strömt.
Jedes Trennelement kann eine hohle, offenendige, statische kegelartige Form aufweisen, wobei die kegelförmigen Trennelemente vertikal voneinander beabstandet sind und die nach unten weisenden Oberflächen der Trennelemente die statischen geneigten Oberflächen bereitstellen. Dann kann ein Auslaß für geklärte Flüssigkeit am Scheitelpunkt jedes Trennelements vorgesehen sein. Die Leitung ist somit um den Auslaß des obersten Trennelements angeordnet. Die Scheitelpunkte der Trennelemente können nach oben gerichtet sein, und die Trennelemente können konzentrisch in dem Gefäß angeordnet sein. Stattdessen können sie jedoch in jedem anderen gewünschten Winkel zu der Waagerechten geneigt sein, wie zuvor hierin beschrieben wurde.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Leitung von einem oberen Rand von nur dem obersten Trennelement nach oben verlaufen, und geklärtes Wasser kann dann in Verwendung von einer geneigten Oberfläche zu der nächsten strömen.
Es können jedoch weitere Leitungen vorgesehen sein, die jeweils von dem Scheitelpunkt eines der anderen Trennelemente ausgehen und mit Abstand zu dem Trennelement unmittelbar über diesem enden. Vorzugsweise jedoch können weitere Leitungen vorgesehen sein, die jeweils von dem Scheitelpunkt eines der anderen Trennelemente in das Zulaufrohr führen, so daß in Verwendung geklärte Flüssigkeit von jedem Trennelement in das Zulaufrohr abgegeben und der eingeleiteten Suspension beigemischt wird.
Alternative Sedimentationsvorrichtungen zu jener gemäß der Erfindung können mit einer Mehrzahl vertikal beabstandeter und/oder horizontal beabstandeter, geneigter, statischer Trennelemente in der Verdichtungszone versehen sein, wobei nach unten weisende Oberflächen derselben die statischen geneigten Oberflächen bilden. Die nach unten weisenden Oberflächen können eben sein und können radial in dem Gefäß angeordnet sein. Stattdessen können die Trennelemente kanalförmig oder winkelförmig umgekehrt in dem Gefäß angeordnet sein, so daß sie nach unten weisen. Sie können dann parallel zu den Seiten des kegelförmigen Abschnittes positioniert sein und können, wie zuvor hierin beschrieben wurde, radial angeordnet sein. Es kann eine Mehrzahl von "Schichten" der Elemente vorgesehen sein, wobei die Elemente einer Schicht von jenen einer benachbarten Schicht beabstandet sind, und wobei möglicherweise die Elemente einer Schicht um den Umfang in bezug auf jene einer benachbarten Schicht versetzt sind.
Ebenso kann eine andere alternative Sedimentationsvorrichtung eine Mehrzahl von nach oben ragenden, konzentrisch angeordneten, statischen, spiralförmigen Trennelementen in der Verdichtungsregion umfassen, wobei die nach unten weisenden Oberflächen der Spiralen die statischen, geneigten Oberflächen bilden. Die Trennelemente können dann eine bogenförmige Querschnittsform haben, wobei ihre konkaven Oberflächen nach unten gerichtet sind und die statischen, geneigten Oberflächen bilden, so daß die Wasserkanäle entlang der konkaven Oberflächen verlaufen.
Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels mit Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen beschrieben, von welchen
Fig. 1 für den Zweck der Bezugnahme einen vertikalen Querschnitt einer Sedimentationsvorrichtung als Alternative zu jener gemäß der Erfindung zeigt, die aber keine Entwässerungsleitungen aufweist, die von den oberen Rändern ihrer Trennelemente ausgehen;
Fig. 2 zum Zweck der Bezugnahme eine Querschnittsansicht durch II-II in Fig. 1 zeigt;
Fig. 3 eine vergrößerte Querschnittsansicht eines Teils des Trennelements oder eines der Trennelemente von Fig. 1, 4, 6, 7 und 8 in Verwendung zeigt;
Fig. 4 zum Zweck der Bezugnahme eine vertikale Teilquerschnittsansicht der alternativen Sedimentationsvorrichtung zu jener gemäß der Erfindung zeigt, die aber keine Entwässerungsleitungen aufweist, die von den oberen Rändern ihrer Trennelemente ausgehen;
Fig. 5 zum Zweck der Bezugnahme eine Querschnittsansicht eines der Trennelemente der Vorrichtung von Fig. 4 zeigt;
Fig. 6 zum Zweck der Bezugnahme eine vertikale Teilquerschnittsansicht der alternativen Sedimentationsvorrichtung zu jener gemäß der Erfindung zeigt, die aber keine Entwässerungsleitungen aufweist, die von den oberen Rändern ihrer Trennelemente ausgehen;
Fig. 7 eine vertikale Schnittansicht einer Sedimentationsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt; und
Fig. 8 eine vertikale Schnittansicht einer Sedimentationsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt.
Mit Bezugnahme auf Fig. 1 bis 3 bezeichnet das Bezugszeichen 10 allgemein eine alternative Sedimentationsvorrichtung zu jener gemäß der Erfindung zum Eindicken und Entfernen von Wasser aus einer Suspension fester Partikel in einer Trägerflüssigkeit. Die Dichte der festen Partikel ist größer als jene der Flüssigkeit.
Die Vorrichtung 10 umfaßt ein Gefäß, das allgemein mit dem Bezugszeichen 12 bezeichnet ist. Das Gefäß 12 ist in der Draufsicht kreisförmig und hat eine zylindrische Wand 14 und einen unteren Abschnitt 16 mit einer umgekehrten Kegelform. Ein Auslaß 18 für Dickschlamm ist an dem Scheitelpunkt des unteren Abschnitts 16 vorgesehen. Ein axial verlaufender Beschickungszylinder 20 ist innerhalb des Gefäßes 12 angeordnet, wobei eine Suspensionszuleitung 22 in den Beschickungszylinder führt. Ein Auslaß 24 für geklärte Flüssigkeit ist in der Wand 14 nahe ihrem oberen Ende vorgesehen.
Das Gefäß 12 stellt eine Behandlungszone bereit, die eine obere Region 26 für eine freie Sedimentation, eine Zwischenregion 28 für eine behinderte Sedimentation und eine untere Verdichtungsregion 30 umfaßt. Die Region 30 ist innerhalb des kegelförmigen Gefäßabschnitts 16 angeordnet; die Regionen müssen jedoch nicht unbedingt genau diesen Angaben entsprechen, sondern können in der Praxis unterschiedlich sein. Zum Beispiel kann die Region 30 über dem Gefäßabschnitt 16 enden. Des weiteren ist in der Praxis nicht unbedingt eine scharfe Abgrenzung zwischen den Regionen vorhanden, wobei eine Region die benachbarte überlappt.
Die Sedimentationsvorrichtung 10 enthält auch eine Mehrzahl statischer oder feststehender kanal- oder winkelförmiger Trennelemente 32, die umgekehrt in dem unteren Abschnitt 16 des Gefäßes 12 vorgesehen und durch Klammern (nicht dargestellt) an dem Gefäß befestigt sind. Die Elemente 32 sind radial angeordnet und verlaufen parallel zu dem unteren Abschnitt 16 des Gefäßes. Eine Anzahl von "Schichten" der Elemente 32 ist vorgesehen, wobei die Elemente einer Schicht vertikal von jenen einer benachbarten Schicht beabstandet sind, und wobei die Elemente einer Schicht in bezug auf jene einer benachbarten Schicht um den Umfang versetzt sind. Stattdessen kann jedoch nur eine Schicht der Elemente 32 verwendet werden. Jedes Element 32 umfaßt zwei Seiten 34, 36 mit nach unten gerichteten, geneigten, ebenen Oberflächen 40, die zwischen ihnen einen geneigten Kanal 38 definieren, entlang dem sich die Wasserpfade erstrecken. Die Elemente 32 sind 30º bis 75º zu der Waagerechten, für gewöhnlich 45º bis 60º zu der Waagerechten geneigt.
In Verwendung tritt eine Suspension der festen Partikel in der Trägerflüssigkeit durch die Leitung 22 in das Gefäß 12 ein. Mit Hilfe des Beschickungszylinders 20, der sich bis in die Nähe des Bodens der Region 26 für eine frei Sedimentation erstreckt, wird die Suspension nach unten und radial nach außen verteilt. Die Bedingungen innerhalb des Gefäßes sind mehr oder weniger ruhig, so daß dieses als Schwerkraftsedimentationsvorrichtung dient, d. h. es kommt darin zu einer Eindickung und Entfernung von Flüssigkeit durch Schwerkraft. In der Region 26 für eine freie Sedimentation findet eine freie Sedimentation der festen Partikel durch den Flüssigkeitskörper statt. In der Region 28 findet eine behinderte Sedimentation der Partikel statt, wie zuvor hierin beschrieben wurde, während in der Verdichtungsregion 30 eine Aufschlämmung gebildet wird, wobei eine Verfestigung und Verdichtung der Aufschlämmung aufgrund des intergranularen Kontaktdrucks zwischen den Partikeln stattfindet. Der Porendruck ist verringert, der intergranulare Druck ist erhöht, und somit wird die Verdichtung und Entwässerung der Aufschlämmung durch die Trennelemente 32 verbessert.
Mit Bezugnahme insbesondere auf Fig. 3 ist unterhalb jeder nach unten gerichteten, geneigten Oberfläche 40 der geneigte Wasserpfad 38 vorgesehen, wie zuvor hierin beschrieben wurde, entlang dem Flüssigkeit nach oben durch die Aufschlämmung 50 in der Region 30 entweichen kann, wobei sie im wesentlichen von sedimentierenden festen Partikeln unbehindert ist. Auf diese Weise wird die Entfernung von Flüssigkeit und Eindickung der Aufschlämmung verbessert.
Für gewöhnlich ist die Flüssigkeit der Suspension Wasser, während die festen Partikel eine Unreinheit sind, wie Erde, ein Niederschlag oder dergleichen. So kann die Aufschlämmung trübes unterirdisches Wasser von einer Goldmine oder dergleichen sein.
Anstelle des Beschickungsmittels, das durch die Komponenten 20, 22 gebildet wird, können Beschickungsmittel verwendet werden, die in dem Südafrikanischen Patent Nr. 88/0772 beschrieben sind, das hiermit zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird.
Teile der Sedimentationsvorrichtung, die in der Folge mit Bezugnahme auf Fig. 4 bis 8 beschrieben sind, und welche dieselben oder ähnlich wie jene der Vorrichtung 10 sind, sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Mit Bezugnahme auf Fig. 4 und 5 bezeichnet das Bezugszeichen 60 im allgemeinen eine alternative Sedimentationsvorrichtung zu jener gemäß der Erfindung.
Die Vorrichtung 60 enthält eine Mehrzahl von statischen, nach oben verlaufenden, konzentrisch angeordneten, spiralförmigen Trennelementen 62 in dem Abschnitt 16 des Gefäßes. Stattdessen kann jedoch nur ein einziges Trennelement 62 verwendet werden. Die Elemente 62 weisen eine bogenförmige Querschnittform auf und haben somit nach oben gerichtete, konvexe Oberflächen 64 und nach unten gerichtete, konkave Oberflächen 66. Die konkaven Oberflächen 66 bilden somit die statischen geneigten Oberflächen, entlang welchen die Wasserpfade 38 definiert sind.
Mit Bezugnahme auf Fig. 6 bezeichnet das Bezugszeichen 70 allgemeinen eine alternative Sedimentationsvorrichtung zu jener gemäß der Erfindung.
Die Vorrichtung 70 umfaßt eine Mehrzahl von statischen, ebenen Trennelementen 72, die nach unten und nach innen zu der Mitte des Gefäßes zeigen. Wie zuvor festgestellt wurde, können sie in jedem spitzen Winkel zu der:
Waagerechten angeordnet sein, für gewöhnlich zwischen 30º und 75º, z. B. zwischen 45º und 60º. Die Elemente 72 sind auch radial positioniert und können in einer oder in mehreren Schichten bereitgestellt sein, wobei die Elemente einer Schicht von jenen der nächsten Schicht beabstandet sind. Jedes Element 72 hat eine Unterseite 74, welche die statische geneigte Oberfläche ist, entlang welcher der Wasserpfad 38 gebildet ist.
Mit Bezugnahme auf Fig. 7 bezeichnet das Bezugszeichen 100 im allgemeinen eine Sedimentationsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ein Überlaufkanal 102 verläuft um den Umfang des oberen Randes 104 der zylindrischen Wand 14, so daß der obere Rand 104 ein Wehr bildet. Der Auslaß 24 für geklärte Flüssigkeit ist in dem Kanal 102 vorgesehen.
Ein Zulaufrohr 106 ist konzentrisch innerhalb der zylindrischen Wand 14 an der Oberseite des Gefäßes 12 angeordnet, wobei dessen oberer Rand 108 auf derselben Höhe wie der obere Rand des Kanals 102 angeordnet ist. Die Suspensionszuleitung 22 führt in das Rohr 106. Der Boden des Zulaufrohres ist mit kreisförmigen Öffnungen versehen, wobei umgekehrte, hohle, offenendige, kegelförmige Abschnitte 112 von dem Boden des Zulaufrohres um diese Öffnungen nach unten hängen. Nach Wunsch kann eine größere oder kleinere Anzahl von Öffnungen und Abschnitten 112 vorgesehen sein. Zum Beispiel kann nur eine solche Öffnung und ein solcher Abschnitt bereitgestellt sein. Ein Suspensionsauslaß 114 ist an dem Scheitelpunkt jedes der konischen Abschnitte 112 vorgesehen. Eine Leitung 116 ist axial in dem Gefäß 12 angeordnet und verläuft durch die Mitte des Bodens des Zulaufrohres. Ihr oberes Ende 118 ist in einer tieferen Ebene angeordnet als der obere Rand 108 des Zulaufrohres 106. Das obere Ende 118 der Leitung ist somit in einer Beschickungs- oder Mischzone 119 angeordnet, die durch das Zulaufrohr 106 gebildet wird. Der Zweck der Leitung 116 wird in der Folge näher beschrieben.
Von dem Scheitelpunkt jedes der konischen Abschnitte 112 hängt um die Öffnung 114 eine Leitung 120. Die Leitungen 120 enden in Flockungsvorrichtungen oder -zylindern, die jeweils mit dem Bezugszeichen 122 bezeichnet sind. Jeder Flockungszylinder 122 umfaßt eine zylindrische Wand 124, einen umgekehrten, hohlen, offenendigen, kegelförmigen, unteren Abschnitt 126 um den unteren Rand der Wand 124 und eine hülsenartige Komponente oder ein Begrenzungsrohr 128, das von dem Scheitelpunkt des kegelförmigen Abschnitts 126 herabhängt und einen Suspensionsauslaß bildet. Das Verhältnis der Fläche, die von der zylindrischen Wand 124 umschlossen ist, zu jener des Begrenzungsrohres 128 liegt für gewöhnlich zwischen 25 : 1 und 100 : 1. Die Leitungen 120 verlaufen bis zu der Höhe der Verbindungsstellen der Wände 124 mit den konischen Abschnitten 126 der Flockungszylinder 122. Jeder der Flockungszylinder 122 ist gleich oder ähnlich den Beschickungsmitteln, die in dem Südafrikanischen Patent Nr. 88/0772 beschrieben sind, das, wie zuvor erwähnt wurde, hierin zum Zwecke der Bezugnahme zitiert wird.
Die Region 30 und ein Abschnitt der Region 28 können innerhalb des kegelförmigen Abschnitts 16 angeordnet sein. Stattdessen kann die Region 30 den gesamten Abschnitt 16 einnehmen und kann sich sogar etwas über den zylindrischen Abschnitt des Gefäßes 12 erstrecken. Das Zulaufrohr 106 und die Flockungszylinder 122 sind im allgemeinen innerhalb der Region 26 angeordnet.
Die Vorrichtung 100 enthält auch eine Mehrzahl von statischen, hohlen, offenendigen, kegelstumpfen Trennelementen oder Entwässerungskegeln 130, die voneinander beabstandet sind, so daß sie teilweise ineinander geschoben sind. Die Durchmesser der Kegel 130 nehmen von oben nach unten ab. Stattdessen können ihre Durchmesser von unten nach oben zunehmen. Sie können sogar alle dieselbe Größe haben. Es kann eine größere oder kleinere Anzahl von Kegeln bereitgestellt sein. Zum Beispiel kann stattdessen ein einziger Kegel vorgesehen sein. Der eingeschlossene Winkel der Kegel ist derselbe und beträgt 30º bis 75º, vorzugsweise 45º bis 60º, für gewöhnlich etwa 60º. Eine Leitung 132 ragt von jedem der Kegel 130 nach oben, um dessen Auslaß oder Öffnung an seinem Scheitelpunkt, außer bei dem obersten Kegel 130, von welchem die Leitung 116 absteht. Das obere Ende jeder Leitung 132 endet mit Abstand zu dem Kegel 130 unmittelbar über diesem. Jeder Kegel 130 bildet eine statische, um den Umfang verlaufende, nach unten gerichtete, geneigte Oberfläche 134.
In Verwendung gelangt eine Suspension fester Partikel in Trägerflüssigkeit durch die Leitung 22 in die Mischzone 119. Die Suspension kann eine ziemlich dicke Aufschlämmung oder eine Flüssigkeit sein, die nur einige Teile je Million suspendierter Feststoffe enthält. Der Mischzone 119 kann nach Wunsch ein Flockungsmittel zugegeben werden, wobei in diesem Fall die Mischzone mit einem Mischer (nicht dargestellt) ausgestattet werden kann. Stattdessen kann das Flockungsmittel der Suspension zugegeben werden, bevor diese die Vorrichtung 100 erreicht. In der Mischzone 119 wird die Suspension mit geklärtem Wasser vermischt, das entlang der Leitung 116 aufsteigt, wie in der Folge ausführlicher beschrieben wird. Die dünnere Suspension wird gleichmäßig in dem Rohr verteilt und fließt durch die Leitungen 120 abwärts in die Flockungszylinder 122, wo eine Flockung der suspendierten Partikel stattfindet, wobei der Großteil der Suspension nach oben gepreßt wird. Es wird angenommen, daß in den Flockungszylindern 122 die Bedingungen für eine ortho-kinetische Flockung günstig sind, und eine Partikelkollision innerhalb des begrenzten Flockenbettes stattfindet, bis die Flocken groß und schwer genug werden, um gegen die auferlegte, nach oben gerichtete Geschwindigkeit zu sedimentieren, und dann durch die Begrenzungsrohre 128 in den unteren Teil der Vorrichtung 100 entweichen. Der freie Fluß in den Zylindern 122 verhindert deren Blockierung. Geklärtes Wasser strömt aufwärts aus den Flockungszylindern 122 und wird als Überlauf durch den Kanal 102 und den Auslaß 24 abgeleitet. Eine konzentriertere Suspension, die größere Partikel im allgemeinen in Form von Flocken enthält, tritt somit durch die Auslässe 128 aus den Flockungszylindern 122 und tritt in die Zone 28 für eine behinderte Sedimentation ein.
Bei hohen Suspensionsbeschickungsströmungsraten erhöht sich die Aufwärtsgeschwindigkeit in den Flockungszylindern 122, die Bettiefe nimmt zu, mehr Kollisionen finden zwischen den Flocken statt und die Flocken werden größer, bis sie wiederum schwer genug sind, um gegen den Strom zu sedimentieren. Dadurch sind die Flockungszylinder 122 imstande, über einen großen Bereich von Strömungsraten zu arbeiten. Änderungen in den Beschickungswerten suspendierter Feststoffe werden auch automatisch angepaßt. Bei hohen Werten suspendierter Feststoffe sind Kollisionen sehr häufig und es entwickeln sich rasch große Flocken, die dann entweichen. Bei geringen Werten suspendierter Feststoffe sind Kollisionen selten und daher nimmt die hydraulische Verweilzeit der Feststoffe in den Flockungszylindern zu.
Die Bedingungen in den Regionen 26, 28 und 30 sind, wie zuvor hierin beschrieben wurde, mehr oder weniger ruhig, so daß das Gefäß 12 als Schwerkraftsedimentationsvorrichtung dient, d. h., es findet darin eine Eindickung und Entfernung von Flüssigkeit durch Schwerkraft statt. Neben den geneigten Oberflächen 136 der Kegel 130, d. h., an deren Leeseiten, sind die geneigten Wasserpfade 38 ausgebildet, entlang welchen Flüssigkeit unter dem Einfluß der höheren Dichte von Feststoffen durch die Aufschlämmung, im wesentlichen unbehindert durch sedimentierende feste Partikel, nach oben entweichen kann. Die Abtrennung der Partikel von der Flüssigkeit findet in den Pfaden 38 und unterhalb jedes Kegels 130 statt. Auf diese Weise wird Flüssigkeit durch die Kegel 130 geklärt und die Entfernung von Flüssigkeit und Eindickung der Aufschlämmung wird verbessert.
Geklärte Flüssigkeit, die sich an den Scheitelpunkten der Kegel 130 sammelt, wird zunächst entlang der Leitungen 132 und dann entlang der Leitung 116 aufwärts in die Mischzone 119 befördert. Dort wird sie mit der eintretenden Suspension zu deren Verdünnung gemischt. Die Aufwärtsbewegung von geklärtem Wasser entlang der Leitung 116 wird durch die Unterschiede in der Dichte oder im spezifischen Gewicht der Flüssigkeit in den verschiedenen Komponenten erreicht. Zum Beispiel kann die eintretende Suspension für gewöhnlich eine Suspension fester Partikel in Wasser sein, wobei die Suspension für gewöhnlich ein spezifisches Gewicht (SG) von etwa 1,3 hat. Das SG des geklärten Wassers, das entlang der Leitung 116 aufsteigt, ist somit etwa 1, während das SG des Wassers im Zulaufrohr 106 und in den Flockungszylindern 122, wie auch in den Regionen 28, 30 größer als 1 ist. Während die Entfernung von Flüssigkeit und Eindickung der Aufschlämmung in den Regionen 28, 30 stattfindet, nimmt ihr spezifisches Gewicht zu, wodurch eine größere Antriebskraft bereitgestellt wird, die das geklärte Wasser die Leitung 116 hochpreßt.
Insbesondere wenn die Vorrichtung 100 zu Beginn gestartet wird, sinkt eine ziemlich dünne Aufschlämmung zu Boden und steigt innerhalb jedes Entwässerungskegels 130 auf. Die Trennung beginnt, wobei das Wasser zu dem Scheitelpunkt jedes Kegels aufsteigt, während die teilweise entwässerte Aufschlämmung, die nun viel dichter ist, sich abwärtsbewegt und an der oberen Oberfläche des nächsttieferen Kegels hinabgleitet. Das erzeugte "Teilvakuum" wird durch frische Aufschlämmung von oben gefüllt.
In dieser Stufe ist das System hydrostatisch aus dem Gleichgewicht. Für gewöhnlich kann die Beschickungsaufschlämmung eine relative Dichte von zum Beispiel 1,3 aufweisen. Das Zulauf/Mischrohr 106, die kegelförmigen Abschnitte 112, die Beschickungsrohre oder -leitungen 120 und die unteren, verjüngten Abschnitte oder Teilstücke 126 der Flockungszylinder sind mit Aufschlämmung gefüllt. Ebenso ist der untere Teil des Gefäßes 12 auch mit Aufschlämmung zunehmender Dichte gefüllt.
Es ist dann nur eine schmale Wasserschicht zwischen dem Boden der Flockungszylinder 122 und der Oberseite des Schlammbettes vorhanden. Im Gegensatz dazu ist die Entwässerungsablaßleitung oder das Ablaßrohr 116 mit Wasser gefüllt, unter Umständen mit einigen wenigen suspendierten Feststoffen. Das erhaltene Druckungleichgewicht bewirkt einen Aufwärtsstrom in dem Entwässerungsablaßrohr 116. Dies führt zu einer beschleunigten Entwässerung und Eindickung der Aufschlämmung, da das freigesetzte Wasser von den Kegeln 130 in das Zulauf/Mischrohr 106 "gepumpt" wird. Dieses Verfahren ist kontinuierlich und wird von den schweren Feststoffen angetrieben, die kontinuierlich an der Oberseite des Gefäßes 12 eintreten und kontinuierlich Wasser verdrängen, wenn sie zu dem Boden der Einheit fallen.
Das Entwässerungssystem, das durch die Kegel 130 bereitgestellt wird, ist selbstregulierend. Wenn Wasser zwischen den Entwässerungskegeln 130 aus der Aufschlämmung abgeleitet wird, wird ein Punkt erreicht, an dem das meiste freie Wasser entfernt ist, und leichte Feststoffe werden mit dem Wasser aufgenommen. Der Feststoffgehalt des Wassers in dem Entwässerungsablaßrohr 116 steigt, der im Gleichgewicht gestörte, hydrostatische Druck sinkt, der Strom verlangsamt sich, und es wird ein hydrodynamisches Gleichgewicht erreicht. In dieser Stufe, die innerhalb von Minuten erreicht wird, gibt das Entwässerungsrohr eine dünne Aufschlämmung in das Zulauf/Mischrohr 106 ab. Diese verdünnt die eingeleitete Suspension in dem Rohr und in den Flockungszylindern, wodurch das Strömungsmuster rasch stabilisiert wird.
Diese innere Kreislaufführung hat auch andere Auswirkungen als nur die Beschleunigung der Entwässerung und Eindickung der Aufschlämmung.
Die erste Wirkung ist teilweise auf bereits geflockte Feststoffe zurückzuführen, die mit der eintretenden Suspension in dem Zulauf/Mischrohr vermischt werden. Dies führt zu Einsparungen in Flockungsmitteln, da die geflockten Feststoffe von Natur aus bereits ein Flockungsmittel enthalten. Die Verdünnung der Beschickungsaufschlämmung, selbst mit klarem Wasser, führt zu weiteren deutlichen Einsparungen in den Kosten von Flockungsmitteln. Diese Wirkung hängt mit der besseren Verteilung des Flockungsmittels in einer stärker verdünnten Suspension zusammen.
Von noch größerem Nutzen hinsichtlich der Trennung von Feststoff und Flüssigkeit ist vielleicht die Verbesserung der Betriebsleistung der Flockungszylinder 122. Anstatt die Suspension oder Aufschlämmung gerade hindurchzuleiten, ermöglicht die geringere scheinbare Viskosität eine Abtrennung des Wassers von den Feststoffen, es wird ein gutes Flockenbett gebildet und das Wasser tritt von der Oberseite der Flockungszylinder aus, während die großen Flocken, da und wenn sie groß genug sind, durch die unteren, verjüngten Begrenzungsrohre 128 abgegeben werden.
Es ist offensichtlich, daß der Pegel der Flüssigkeit in der Mischzone 119 beim Starten, unter der Annahme, daß das Gefäß 12 vollständig mit im wesentlichen klarem Wasser gefüllt ist, dem oberen Rand 104 der Wand 14 gegenüberliegt. Sobald jedoch ein Gleichgewicht in dem System erreicht ist, wobei die eingedickte Aufschlämmung kontinuierlich durch den Auslaß 18 abgeleitet, Suspension kontinuierlich durch den Einlaß 22 eingeleitet und geklärtes Wasser kontinuierlich durch den Auslaß 24 abgeleitet wird, der Pegel in der Mischzone 119 wie in der Zeichnung dargestellt ist.
Bei hohen Suspensions- oder Aufschlämmungsbeschickungsdichten, ohne Verdünnung, würde die Aufschlämmung dazu neigen, direkt durch die Zulaufrohre "en masse" nach unten zu strömen, und es fände eine sehr geringe Trennung statt. Die notwendige Verdünnung, um eine Trennung zu ermöglichen, wird automatisch in der Vorrichtung 100 durchgeführt.
Die Vorrichtung 100 kann auch zur Klärung und Eindickung von Flüssigkeiten verwendet werden, die nur einige wenige Teile je Million suspendierter Feststoffe enthalten. Bei dieser Anwendung ist der Unterschied in der Dichte zwischen der Aufschlämmung in dem Zulauf/Mischrohr 106, den Beschickungsrohren 120 und Flockungszylindern 122 und der Flüssigkeit in dem Entwässerungsablaßrohr 116 sehr gering, und dieser Teil des Systems sorgt für eine sehr geringe "Pump-" oder beschleunigte Eindickungswirkung. Da sich die suspendierten Feststoffe jedoch allmählich in dem unteren kegelförmigen Abschnitt 16 des Gefäßes 12 ansammeln und da diese Aufschlämmung unterhalb der Kegel 130 entwässert wird, entsteht allmählich ein Unterschied in der Dichte zwischen der Aufschlämmung um die Entwässerungskegel und dem mittleren Entwässerungsablaßrohr 116, das mit Flüssigkeit gefüllt ist. Dies bewirkt, daß diese Flüssigkeit das Ablaßrohr hinauf und in das Zulauf/Mischrohr gepreßt wird, während mehr Aufschlämmung unterhalb der Kegel eintritt, um den Platz des ausgestoßenen Wassers und der eingedickten Aufschlämmung einzunehmen, die aufgrund ihrer erhöhten Dichte weiter nach unten in den kegelförmigen Abschnitt 16 des Gefäßes 12 gefallen ist.
Wie zuvor nimmt Flüssigkeit, die aus den Entwässerungskegeln 130 austritt, Feststoffe auf, wodurch die Dichte der Flüssigkeit erhöht wird, die sich in dem Entwässerungsrohr 116 aufwärtsbewegt, bis das dynamische Gleichgewicht zwischen den Drücken aufgrund des Unterschiedes in Dichten und Reibungsverlusten, hauptsächlich in dem Entwässerungsrohr, erreicht ist.
Der Feststoffgehalt der Flüssigkeit, die aus dem Entwässerungsrohr austritt, könnte höher sein als der Feststoffgehalt der eingeleiteten Suspension. Anstatt die eintretende Beschickung zu verdünnen, erhöht somit die interne Kreislaufführung tatsächlich den Gehalt suspendierter Feststoffe.
Dies kann folgende Vorteile haben: erstes werden geflockte Feststoffe wiederverwendet, wodurch häufig die Menge an verwendetem Flockungsmittel verringert wird, zweitens wird die ortho-kinetische Flockung mit einer höheren Flockenvolumenkonzentration verstärkt, und drittens können die im Kreislauf geführten Flocken die Ausfällung in solchen Verfahren, wie der Enthärtung durch Kalkfällung, unterstützen.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel (nicht dargestellt) können die Kegel 130 umgekehrt sein, wobei dann ein ringförmiger Durchlaß für geklärtes Wasser neben der Gefäßwand 14 anstelle der Leitung 116 vorgesehen ist. Es kann nach Wunsch auch eine Kombination von nach oben gerichteten und umgekehrten Kegeln verwendet werden.
Zusätzlich sind die Flockungszylinder 122 fakultativ und können nach Wunsch weggelassen werden. Es wird jedoch angenommen, daß die Wirksamkeit verbessert wird, wenn zumindest ein Zylinder 122 verwendet wird. Des weiteren kann eine größere Zahl an Flockungszylindern 122 bereitgestellt werden, von welchen jeder mit einem kegelförmigen Abschnitt 112 des Beschickungszylinders verbunden ist. Zum Beispiel können vier solche Zylinder, die mit gleichem Abstand um den Umfang beabstandet sind, und es kann dann eine Prallfläche (nicht dargestellt) nach Wunsch zwischen benachbarten Flockungszylindern vorgesehen sein, wobei sich die Prallflächen dann radial nach außen von der Leitung 116 zu der Wand 14 erstrecken. Stattdessen kann jedoch nur ein einziger Flockungszylinder 122 verwendet werden.
Wenn die Dichte der Feststoffe in der eingeleiteten Suspension oder Aufschlämmung nur etwas höher als jene der Trägerflüssigkeit ist, kann eine größere Anzahl von Kegeln 130 in einer sehr tiefen Verdichtungsregion verwendet werden, um den im Gleichgewicht gestörten Druck zu erhöhen, der die Entwässerung antreibt, wie zuvor hierin beschrieben wurde.
Mit Bezugnahme auf Fig. 8 bezeichnet das Bezugszeichen 200 allgemein eine Sedimentationsvorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die Vorrichtung 200 enthält eine Mehrzahl statischer, hohler, offenendiger, stumpfer Entwässerungskegel 202, 204, 206, die voneinander beabstandet sind und teilweise ineinander sitzen. Der unterste Kegel 206 hat den größten Kegelbasisdurchmesser, wobei der oberste Kegel 202 den kleinsten Kegelbasisdurchmesser aufweist, d. h., der Durchmesser der Kegel nimmt von dem obersten Kegel zu dem untersten zu. Eine Leitung 208 führt von dem Auslaß des Kegels 202, eine Leitung 210 von dem Kegel 204 und eine Leitung 212 von dem Kegel 206 nach oben. Die Leitungen haben verschiedene Durchmesser, wobei die Leitung 212 konzentrisch in der Leitung 210 angeordnet ist, die ihrerseits konzentrisch in der Leitung 208 angeordnet ist. Jede der Leitungen 208, 210, 212 ist somit der Leitung 116 der Vorrichtung 190 ähnlich. Die oberen Enden der Leitungen enden in dem Zulaufrohr 116.
Die oberen Kegel 204, 202 sind "abgestuft", um die Abschrägungslänge der oberen Kegeloberflächen zu kürzen und eine kontrollierte Entwässerung unterhalb jedes Kegels so rasch wie möglich, nachdem die Flocken die Flockungszylinder 122 verlassen haben, bereitzustellen. Es wird angenommen, daß die Entwässerung an der oberen Oberfläche eines großen Kegels zu der Freisetzung von eingeschlossenem Wasser von der Aufschlämmung führen könnte, wenn die Aufschlämmung die Abschrägung hinabstürzt. Dieses freigesetzte Wasser würde gegen die absteigenden Flocken aufsteigen, wodurch möglicherweise eine Instabilität der Region für eine behinderte Sedimentation verursacht wird.
Die Vorrichtung 200 funktioniert in ähnlicher Weise wie die Vorrichtung 100, mit der Ausnahme, daß geklärtes oder teilweise geklärtes Wasser von jedem der Kegel 202, 204, 206 getrennt entlang einer Leitung zu dem Zulaufrohr 106 geleitet wird. Somit wird ein dynamisches Gleichgewicht unabhängig zwischen jeder Kegel/Leitung-Kombination und den umgebenden, sedimentierenden Feststoffen erreicht.
Die Antragstellerin nimmt an, daß mit den Vorrichtungen 100, 200, in welchen die Leitungen 116, 208, 210, 212 dafür sorgen, daß das aufwärtsströmende, geklärte Wasser die ruhigen Sedimentationsbedingungen in den Regionen 26, 28 und 30 nicht stört, eine gute Trennung von festen Partikeln von Flüssigkeit erhalten wird. Somit dienen die Vorrichtungen 100, 200 als Kombination von Kläreinrichtung und beschleunigtem Eindicker, die sehr hohe Strömungsraten und geringe Flockungsmitteldosierungen bewältigen können, um einen klaren Überlauf und hohe Unterlaufdichten zu erzeugen. Die Vorrichtungen 100, 200 haben keine beweglichen Teile und benötigen geringe Wartungsarbeiten.
Es wurde eine Reihe von Tests an einer Pilotanlage durchgeführt, die auf der Sedimentationsvorrichtung von Fig. 8 beruhte, mit der Ausnahme, daß nur ein einziger Flockungszylinder 122 verwendet wurde. Die Vorrichtung enthielt vier Trenn- oder Entwässerungselemente 130. Die Leitungen, die von den Scheitelpunkten der Trennelemente wegführten, wiesen die Form getrennter Rohre auf, wobei das obere Ende jedes Rohres in dem Zulaufrohr 106 endete. Die Pilotanlage wurde aus faserverstärkten Kunststoffen ("fibre reinforced plastics" - FRP) und klarem PVC konstruiert, so daß die Funktionsweise der Vorrichtung deutlich sichtbar war. Das Gefäß 12 war zylindrisch, mit einem Durchmesser von 477 mm, und sein unterer Abschnitt 16 hatte einen eingeschlossenen Winkel von 60º. Die Gesamthöhe des Gefäßes betrug 4,5 m.
Der Durchmesser des Flockungszylinders 122 war 300 mm, und auch er war aus klarem PVC hergestellt. Der Innendurchmesser des Begrenzungsrohres 128 betrug 34 mm.
Der Hauptdurchmesser jedes der Trennelemente 130 betrug 300 mm und ihr eingeschlossener Winkel war 60º. Die Leitungen, die von den Scheitelpunkt jedes der Elemente wegführten, hatten einen Innendurchmesser von 50 mm. Die Elemente 130 waren 100 mm beabstandet, bei einer senkrechten Messung zwischen den Kegeln.

TEST 1 Eindickung von Hinterfüllungsrückstandsmaterial

Hinterfüllungsrückstandsmaterial von einem Entwässerungszyklonüberlauf wurde bei kontrollierter Rate in das Zulaufrohr 106 der Pilotanlage geleitet. Ein nichtionisches Polyacrylamid wurde der Beschickungskammer zugesetzt, um fein suspendierte Feststoffe in der Aufschlämmung zu flocken.
Das Ableiten des eingedickten Unterlaufs oder der Aufschlämmung durch den Auslaß 18 wurde bei einer steten kontrollierten Rate unter Verwendung einer peristaltischen Pumpe mit einstellbarer Geschwindigkeit ausgeführt. Dies gilt auch für die anderen Tests, die in der Folge hierin beschrieben sind.
Die Beschickungsgrößenverteilung des
Hinterfüllungsrückstandes wurde gemessen als:
% Durchgang
< 270 um 100
< 75 um 75
< 45 um 60
< 25 um 50
< 16 um 40
< 10 um 30
Die folgenden Ergebnisse wurden nach der Optimierung erhalten:
Beschickungsströmungsrate durch den Einlaß 22 7,86 · 10&supmin;&sup4; m³/sec (2,83 m³/h)
Aufwärtsströmungsgeschwindigkeit über den Gefäßabschnitt 14 4,4 · 10&supmin;³ m/sec (15,84 m/h)
Relative Dichte der Beschickung, die durch den Einlaß 22 eintritt 1,1 bis 1,36
Unterlaufrate durch den Auslaß 18 1,53 · 10&supmin;&sup4; (0,55) bis 2,83 · 10&supmin;&sup4; m³/sec (1,02 m³/h)
Relative Dichte des Unterlaufs durch den Auslaß 18 1,4 bis 1,52
Flockungsmittelzugabe 40 mg/kg (40 g/t Feststoffe)
Suspendierte Feststoffe in geklärtem Wasser oder Überlauf, das/der durch den Auslaß 24 abgeleitet wird 21 bis 68 mg/dm³ (mg/l)
Während des Tests konnte Wasser mit einem geringen Feststoffgehalt aus den Leitungen, die an den Entwässerungskegeln befestigt waren, beim Aufsteigen durch die Aufschlämmung in der Beschickungskammer 106 beobachtet werden, was darauf hinweist, daß eine starke Entwässerung stattfand. Es konnte beobachtet werden, daß dieses Wasser die eintretende Aufschlämmungsbeschickung verdünnte.
Die Pilotanlage arbeitete gut über einen ziemlich breiten Bereich relativer Beschickungsdichtewerten (1, 1 bis 1,36), wobei annehmbare Überlaufreinheiten und Unterlaufdichten im allgemeinen über 1,45 erhalten wurden.
Die Leistung der Pilotanlagenvorrichtung war hinsichtlich des einfachen Betriebs und der einfachen Steuerung zufriedenstellend.

TEST 2 - Eindickung von Feinkohle

Eine Aufschlämmung aus Feinkohle in Wasser, die von einer HMS- ("Heavy Media Separator"- Schwerflüssigkeitsaufbereiter) Anlage stammte, wurde bei kontrollierten Strömungsrate in das Zulaufrohr 106 der Pilotanlage geleitet. Ein nichtionisches Polyacrylamid wurde in die Beschickungskammer zum Flocken der feinen suspendierten Feststoffe in der Beschickungsaufschlämmung eingebracht.
Es wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
Beschickungsströmungsrate durch den Einlaß 22 1,22 · 10&supmin;³ m³/sec (4,40 m³/h)
Aufwärtsströmungsgeschwindigkeit über den Gefäßabschnitt 14 6,84 · 10&supmin;³ m/sec (24,64 m/h)
Relative Dichte der Beschickung, die durch den Einlaß 22 eintritt 1,03
Unterlaufrate durch den Auslaß 18 1,89 · 10&supmin;&sup4; m³/sec (0,68 m³/h)
Relative Dichte des Unterlaufs durch den Auslaß 18 1,15
Flockungsmittelzugabe 24 mg/kg (24 g/t Feststoffe)
Während dieses Tests konnte Wasser mit einem geringen Feststoffgehalt aus den Leitungen, die an den Scheitelpunkten der Entwässerungskegel befestigt waren, beim Aufsteigen durch die Aufschlämmung in der Beschickungskammer 106 beobachtet werden, was darauf hinweist, daß eine starke Entwässerung stattfand. Es konnte erneut beobachtet werden, daß dieses Wasser die eintretende Aufschlämmungsbeschickung verdünnte.
Die Pilotanlagenvorrichtung erwies sich als unempfindlich gegenüber Schwankungen der Beschickungsrate und Schwankungen der Beschickungsdichte. Starts und Stopps konnten rasch und flexibel durchgeführt werden und die Vorrichtung erreichte sehr rasch eine betriebliche Stabilität.

TEST 3 - Gewinnung und Eindickung regenerierter Feinkohle

Die Beschickung für diesen Test besteht aus Wasser, das regenerierte Feinkohle, kolloide Siliziumdioxid- und Kalziumpräzipitate in verschiedenen Anteilen enthält. Dieser Strom wurde nach der Regeneration von Aktivkohle in einer Goldgewinnungsstufe erhalten. Die Feststoffe waren als Suspension in dem Wasser vorhanden. Die Suspension wurde bei kontrollierter Rate in die Beschickungskammer 106 geleitet. Es wurde ein nichtionisches Polyacrylamid mit der eingeleiteten Suspension zum Flocken der feinen suspendierten Feststoffe in der eingeleiteten Suspension vermischt.
Die Reinigung und Eindickung der Beschickung erwies sich als stark abhängig von dem Anteil der Feinkohle, des kolloiden Siliziumdioxid- und Kalziumpräzipitats in der Beschickung.
Nach der Optimierung wurden die folgenden Ergebnisse erhalten:
Beschickungsströmungsrate durch den Einlaß 22 4,17 · 10&supmin;&sup4; m³/sec (1,5 m³/h)
Aufwärtsströmungsgeschwindigkeit über den Gefäßabschnitt 14 2,33 · 10&supmin;³ m/sec (8,4 m/h)
Feststoffgehalt 400 mg/dm³ (mg/l)
Relative Dichte des Unterlaufs durch den Auslaß 18 1,05 bis 1,08
Flockungsmittelzugabe 1,2 mg/dm³ (mg/l)
Suspendierte Feststoffe in geklärtem Wasser, das durch den Auslaß 24 abgeleitet wird 70 mg/dm³ (mg/l)
Um eine gute Klärung und Eindickung zu erreichen, erwies es sich als notwendig, den Durchmesser des Begrenzungsrohres 128 des Flockungszylinders 122 einzustellen, bis bei der gewünschten Strömungsrate der Flockungszylinder fast mit einem Flockenbett der Partikel gefüllt war. Dies garantierte eine hohe ortho-kinetische Flockungsleistung.

TEST 4 - Klärungseindickung eines ROM- Aufbereitungszyklon-Überlaufs

Ein ROM- ("Run of Mine" - Rohfördergut) Aufbereitungszyklon-Überlauf wurde bei kontrollierter Rate in die Beschickungskammer 106 geleitet. Der Beschickungskammer wurde ein nichtionisches Polyacrylamid zum Flocken der feinen suspendierten Feststoffe zugegeben.
Die folgenden Ergebnisse würden nach der Optimierung der Flockungsmitteldosierung erhalten:
Beschickungsströmungsrate durch den Einlaß 22 9,17 · 10&supmin;&sup4; m³/sec (3,3 m³/h)
Aufwärtsströmungsgeschwindigkeit über den Gefäßabschnitt 14 5,11 · 10&supmin;³ m/sec (18,4 m/h)
Relative Dichte der Beschickung, die durch den Einlaß 22 eintritt 1,15
Unterlaufrate durch den Auslaß 18 1,94 · 10&supmin;&sup4; m³/sec (0,7 m³/h)
Relative Dichte des Unterlaufs durch den Auslaß 18 1,45 bis 1,8
Flockungsmittelzugabe 5 mg/kg (g/t) Feststoffe
Suspendierte Feststoffe in geklärtem Wasser, das durch den Auslaß 24 abgeleitet wird < 100 mg/dm³ (mg/l)
Bei einer hohen Flockungsmittelzugabe von 40 g/t konnte die Beschickungsströmungsrate auf 1,53 · 10&supmin;³ m³/sec (5,5 m³/h) erhöht werden. Dieser Test zeigte somit, daß sehr hohe Beschickungsströmungsraten in der Vorrichtung der Erfindung unter außergewöhnlichen Bedingungen auf Kosten zusätzlicher Betriebskosten bewältigt werden konnten. Die Unterlaufdichte und Überlaufreinheit blieben in demselben Bereich.
Störungen in der Pilotanlage, die durch Unterbrechungen in der Flockungsmitteldosierung oder eine Unterbrechung der Unterlaufpumpe verursacht wurden, bewirkten eine Verschlechterung in der Reinheit des Überlaufwassers innerhalb von 15 Minuten. Die Korrektur des Fehlers stellte jedoch in weniger als 15 Minuten einen normalen Betrieb wieder her.
Die Antragstellerin glaubt des weiteren, daß die Sedimentationsvorrichtung gemäß der Erfindung zumindest die folgenden Vorteile hat:
- Sedimentationsvorrichtungen oder Eindicker gemäß der Erfindung können bei viel höheren Strömungsraten pro Einheit Grundfläche arbeiten, z. B. zumindest bei der doppelten von bekannten Eindickern, wie zylindrischen, kontinuierlichen Schwerkrafteindickern, die mit drehenden Rechen ausgestattet sind, tiefen Kegeleindickern und dergleichen, bei geringeren Flockungsmitteldosierungen. Dies ist auf die sehr hohe Rate zurückzuführen, mit welcher Flüssigkeit aus der Region für eine behinderte Sedimentation und der Verdichtungsregion durch Kräfte entfernt wird, die sich aus den Unterschieden im SG ("spezifischen Gewicht") verschiedener Regionen in den Eindickern der vorliegenden Erfindung ergeben.
- da die statischen Entwässerungs- oder Trennelemente der Erfindung nicht nur in der Zone für eine behinderte Sedimentation sondern auch in der Verdichtungszone effektiv arbeiten, können sehr tiefe Verdichtungszonen untergebracht werden, was zu der Erzeugung viel höherer Unterlaufdichten führt, als durch bekannte Eindicker erzeugt werden können, wie zuvor hierin beschrieben wurde.
- die Klärungs- und Eindickungsregionen sind in einem einzigen Gefäß vorgesehen. Dies führt zu klaren Überläufen mit hohen Unterlaufdichten.
- da die Trennung von Flüssigkeit von der Aufschlämmung an der Unterseite eines oder mehrerer, weit beabstandeter, statischer, geneigter Elemente und nicht zwischen eng beabstandeten Platten stattfindet, neigt die Vorrichtung nicht zum Blockieren.
- besondere Leitungen sind vorgesehen, um die Flüssigkeit von den Entwässerungsoberflächen zu dem Zulaufrohr zurückzuführen. Die Schwerkraftsedimentation kann daher stattfinden, ohne daß sedimentierende Feststoffe von der Flüssigkeit gestört werden, die von den unteren Zonen freigesetzt wird, in der Sedimentationszone aufsteigt, wodurch höhere Beschickungsraten möglich sind, ohne die Reinheit des Überlaufs zu verringern; die Dichte ist kein wichtiger Konstruktionsparameter.
- die Kreislaufführung von Wasser von den statischen Oberflächen durch die Leitung(en) verdünnt hochdichte Aufschlämmungen, was geringere Flockungsmitteldosierungen aufgrund einer besseren Flockungsmittelverteilung und Mischung, und eine bessere Trennung von Feststoff und Flüssigkeit zur Folge hat. Dies führt zu geringeren Flockungsmitteldosierungen und verbesserten Überlaufreinheiten.
- das erneute Mischen von Flocken mit der Flüssigkeit, die von den Entwässerungsoberflächen kommt, kann auch geringere Flockungsmitteldosierungen, eine raschere Ausfällung und, im Falle sehr geringer Feststoffkonzentrationen im Zulauf, höhere Flockenvolumenkonzentrationen und eine effektivere ortho-kinetische Flockung zur Folge haben.
- das Fehlen beweglicher Teile in der Vorrichtung gemäß der Erfindung verringert die Kapitalkosten und Betriebs- und Wartungskosten; des weiteren ist sie nicht für Stillstände anfällig, die normalerweise mit beweglichen Teilen zusammenhängen.
- die Eindicker der Erfindung erfordern eine sehr kurze Anlaufzeit vor dem Betrieb nach Spezifikation; große herkömmliche Eindicker benötigen viele Stunden zum Erreichen eines Dauerzustandes.

Claims

1. Verfahren zur Behandlung einer Suspension fester Partikel in einer Trägerflüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, daß es umfaßt:

das Zuführen der Suspension in eine Beschickungszone einer Behandlungszone, in welcher die Partikel der Suspension einer Schwerkraftsedimentation unterzogen werden, wobei die Behandlungszone zumindest eine obere Region für eine freie Sedimentation aufweist, in welcher ein freies Sedimentieren fester Partikel durch die Flüssigkeit stattfindet, sowie eine Region für eine behinderte Sedimentation unter der Region für eine freie Sedimentation, in welcher ein behindertes Sedimentieren von Partikeln stattfindet, und eine Verdichtungsregion unter der Region für eine behinderte Sedimentation, in welcher die festen Partikel miteinander in Kontakt sind, so daß in dieser Region eine Aufschlämmung gebildet wird, wobei die Beschickungszone in der Region für eine freie Sedimentation angeordnet ist;

das Ableiten einer geklärten Flüssigkeit aus der Region für die freie Sedimentation;

das Aufsteigenlassen von Flüssigkeit, zumindest in der Verdichtungsregion, entlang zumindest einem geneigten Pfad, der sich zumindest in der Verdichtungsregion befindet, während sie zumindest teilweise vor sedimentierenden festen Partikeln geschützt ist, wobei jeder Pfad an der Leeseite (in bezug auf die Richtung, in welche die festen Partikel sedimentieren) zumindest eines kontinuierlichen oder diskontinuierlichen, statischen, geneigten Trennelements vorgesehen ist;

das Aufsteigenlassen geklärter Flüssigkeit von dem Pfad oder den Pfaden durch eine Leitung oder Leitungen in die Beschickungszone, im wesentlichen ohne deren Vermischung mit Flüssigkeit in der Region für eine freie Sedimentation, aufgrund des Unterschiedes zwischen dem spezifischen Gewicht der aufsteigenden, geklärten Flüssigkeit und jenem der Suspension in der Verdichtungsregion und in den Regionen für freie und behinderte Sedimentation; und

das Ableiten der Aufschlämmung aus der Verdichtungsregion.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Pfad zumindest auch in die Region für eine behinderte Sedimentation erstreckt und in einem spitzen Winkel von 30º bis 75º zu der Waagerechten geneigt ist, wobei der Pfad entlang der Unterseite einer statischen geneigten Oberfläche vorgesehen ist, die in der Verdichtungsregion und in der Region für eine behinderte Sedimentation angeordnet ist, und wobei die Oberfläche des Trennelements für den Schutz vor sedimentierenden festen Partikeln sorgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungszone in der Region für eine freie Sedimentation angeordnet ist, wobei die Suspension sich in der Beschickungszone von einer hohen Ebene zu einer tiefen Ebene abwärts bewegen kann, ohne im wesentlichen mit der Flüssigkeit in der Region für eine freie Sedimentation vermischt zu werden; und die Suspension an der tiefen Ebene der Beschickungszone in dieselbe Behandlungszone austreten kann.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es die Flockungsbehandlung der Suspension bei ihrem Austritt an der unteren Ebene aus der Beschickungszone in einer Flockungsteilregion der Region für eine freie Sedimentation umfaßt, wobei geklärte Flüssigkeit aus der Flockungsteilregion aufsteigt und Flüssigkeit, die Flocken der festen Partikel enthält, sich von dort abwärtsbewegt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es die Bereitstellung einer Mehrzahl von Pfaden umfaßt, die vertikal voneinander beabstandet sind, wobei eine Flüssigkeit von jedem Pfad als separater Strom zu der Beschickungszone aufsteigt.

6. Sedimentationsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Gefäß umfaßt, das bei Verwendung eine Flüssigkeitsbehandlungszone bereitstellt, die zumindest eine obere Region für eine freie Sedimentation aufweist, in welcher ein freies Sedimentieren fester Partikel in Suspension in einer Flüssigkeit, die in die Flüssigkeitsbehandlungszone eingeleitet wird, durch die Flüssigkeit stattfinden kann, sowie eine Region für eine behinderte Sedimentation unter der Region für eine freie Sedimentation, in welcher ein behindertes Sedimentieren von Partikeln stattfinden kann, und eine Verdichtungsregion unter der Region für eine behinderte Sedimentation, in welcher die festen Partikel miteinander in Kontakt sind, so daß in dieser Region eine Aufschlämmung gebildet wird; sowie

Beschickungsmittel zum Zuleiten der Suspension in das Gefäß, wobei die Beschickungsmittel ein Zulaufrohr oder einen Beschickungszylinder umfassen, das/der in der Region für eine freie Sedimentation angeordnet ist und einen Suspensionsabgabeauslaß an seinem Boden aufweist;

eine Suspensionszuleitung, die in das Zulaufrohr oder den Beschickungszylinder führt;

Ableitungsmittel für geklärte Flüssigkeit zum Ableiten geklärter Flüssigkeit aus der Region für eine freie Sedimentation des Gefäßes;

zumindest ein statisches Trennelement mit einer geneigten Oberfläche in zumindest der Verdichtungsregion des Gefäßes, so daß Flüssigkeit entlang einem geneigten Pfad aufsteigen kann, der durch die Unterseite des Elements bereitgestellt wird;

eine Leitung oder Leitungen, die einen Durchgang definieren, der in das Zulaufrohr oder den Beschickungszylinder mündet, und bei Verwendung dazu bestimmt ist, Flüssigkeit aus dem Pfad aufzunehmen und diese durch zumindest die Region für eine freie Sedimentation in das Zulaufrohr oder den Beschickungszylinder aufgrund des Unterschiedes zwischen dem spezifischen Gewicht von geklärter Flüssigkeit in dem Pfad und in der/den Leitung(en) und dem spezifischen Gewicht der Suspension in der Verdichtungsregion und in den Regionen für behindertes und freies Sedimentieren zu leiten; und

Aufschlämmungsableitungsmittel zum Ableiten der Aufschlämmung aus der Verdichtungsregion des Gefäßes.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie zumindest eine statische geneigte Oberfläche in der Region für eine behinderte Sedimentation enthält, wobei diese Oberfläche vertikal von der statischen geneigten Oberfläche in der Verdichtungsregion beabstandet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Flockungsvorrichtung enthält, die an den Suspensionsabgabeauslaß des Zulaufrohrs oder des Beschickungszylinders angeschlossen ist und über der Verdichtungsregion angeordnet ist, wobei die Flockungsvorrichtung dazu dient, geklärtes Wasser nach oben und geflockte Feststoffe nach unten zu der Verdichtungsregion abzuleiten.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jede geneigte Oberfläche durch ein hohles, offenendiges, statisches, kegelförmiges Element gebildet ist, wobei die kegelförmigen Elemente somit vertikal voneinander beabstandet sind, und die nach unten weisenden Oberflächen der Elemente die statischen geneigten Oberflächen bilden, und wobei ein Auslaß für geklärte Flüssigkeit an dem Scheitelpunkt jedes Elements vorgesehen ist, und die Leitung somit um den Auslaß der obersten, statischen, geneigten Oberfläche angeordnet ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine weitere Leitung enthält, die von dem Scheitelpunkt jedes der anderen kegelförmigen Elemente in das Zulaufrohr führt, so daß bei Verwendung geklärte Flüssigkeit von jedem konischen Element in das Zulaufrohr abgeleitet und der Beschickungssuspension beigemischt wird.