DE9109180U1 - Screening press - Google Patents
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Description
BOR 2331 GBOR2331G
Horst BonnetHorst Bonnet
RechengutpresseScreening press
Die Erfindung betrifft eine Rechengutpresse zum Verdichten des in Kläranlagen anfallenden Rechengutes mit einer in einem durchbrochenen Siebgehäuse unter einem Einwurftrichter angeordneten, eine horizontale Schneckenwelle aufweisenden Förder- und Entwässerungsschnecke und mit einem nachgeordneten Austragsrohr.The invention relates to a screenings press for compacting the screenings accumulating in sewage treatment plants with a conveyor and dewatering screw arranged in a perforated sieve housing under a feed hopper, having a horizontal screw shaft and with a downstream discharge pipe.
Rechengutpressen dienen dazu, das an Feinrechen am Zulauf von Abwasser-Kläranlagen anfallende Rechengut zu verdichten und zu entwässern. In einer bekannten Ausführungsform der genannten Gattung einer Rechengutpresse schließt sich an die aus dem Siebgehäuse herausführende Förderschnecke unmittelbar ein ansteigendes Austragsrohr an. Der sich in dem Austragsrohr bildende Friktionsstopfen bewirkt die Verdichtung und gleichzeitige Entwässerung des von der Förder- und Entwässerungsschnecke nachgeförderten Rechenguts.Screenings presses are used to compact and dewater the screenings that accrue on fine screens at the inlet of wastewater treatment plants. In a known design of this type of screenings press, the conveyor screw leading out of the screen housing is directly connected to an ascending discharge pipe. The friction plug that forms in the discharge pipe causes the compaction and simultaneous dewatering of the screenings that are conveyed by the conveyor and dewatering screw.
Diese bekannte Rechengutpresse ist von verhältnismäßig einfachem Aufbau und hat einen geringen Platzbedarf. Sie kann deshalb unmittelbar unter dem Abwurf eines Feinrechens angeordnet werden und fördert das anfallende Rechengut unmittelbar in einen Sammelbehälter. Wegen ihrer kontinuierlichen Arbeitsweise und wenigen bewegten Teile ist die Rechengutpresse wenig störanfällig.This well-known screenings press has a relatively simple design and requires little space. It can therefore be positioned directly under the discharge of a fine screen and conveys the resulting screenings directly into a collection container. Due to its continuous operation and few moving parts, the screenings press is not very susceptible to failure.
Beim Einsatz einer derartigen Rechengutpresse werden alle festen Bestandteile des Rechenguts dem Klärprozeß entzogen; nur das aus dem Rechengut abgeschiedene Wasser mit den darin gelösten Abfallstoffen gelangt wieder in den Klärprozeß.When using such a screenings press, all solid components of the screenings are removed from the treatment process; only the water separated from the screenings and the waste materials dissolved in it are returned to the treatment process.
Einerseits wird es in zunehmend stärkerem Maße erforderlich, in Klärwerken Feinrechen mit immer kleinerer Spaltweite einzusetzen, weil sich im Abwasser, insbesondere im kommunalen Abwasser zunehmend mehr feste anorganische Bestandteile befinden, die den Klärprozeß belasten würden und deshalb vorher ausgeschieden werden müssen. Andererseits macht die zunehmend stärker geforderte Nitrat- und Phosphateliminierung einen bestimmten Gehalt von abbaubaren organischen Bestandteilen im Abwasser erforderlich, da anderenfalls diese biologischen Abbauvorgänge nicht ausreichend durchgeführt werden können. Deshalb ist es erwünscht, dem Abwasser diejenigen abbaubaren festen organischen Bestandteile wieder zuzuführen, die durch den Feinrechen zunächst zusammen mit den anorganischen festen Bestandteilen entfernt wurden.On the one hand, it is becoming increasingly necessary to use fine screens with ever smaller gap widths in sewage treatment plants, because wastewater, especially municipal wastewater, contains more and more solid inorganic components that would burden the treatment process and therefore have to be removed beforehand. On the other hand, the increasingly strict requirement for nitrate and phosphate elimination requires a certain content of degradable organic components in the wastewater, because otherwise these biological degradation processes cannot be carried out sufficiently. It is therefore desirable to return to the wastewater those degradable solid organic components that were initially removed by the fine screen together with the inorganic solid components.
Zu diesem Zweck wird die Tatsache ausgenutzt, daß diese abbaubaren organischen Bestandteile überwiegend wasserlöslich sind und deshalb aus dem Rechengut ausgewaschen werden können. Es handelt sich dabei überwiegend um Fäkalien, Nahrungsmittelreste sowie pflanzliche und tierische Substanzen.For this purpose, the fact that these degradable organic components are predominantly water-soluble and can therefore be washed out of the screenings is exploited. These are mainly faeces, food residues and plant and animal substances.
Bei einer bekannten Wasch- und Brikettieranlage wird das vom Feinrechen kommende Rechengut zunächst mittels eines Hydraulikzylinders vorgepreßt. Es gelangt dann in eine Waschvorrichtung, wo es auf einer Siebstrecke bewegt und gedrückt wird. Gleichzeitig werden die löslichen Bestandteile ausgewaschen. Anschließend gelangt das Rechengut in eine Brikettierpresse. Diese Anlage arbeitet diskontinuierlich. Um einen hohen Durchsatz zu erreichen, wie er für die Verarbeitung hoher anfallender Abwassermengen erforderlich ist, muß eine verhältnismäßig große Anlage vorgesehen werden, die die zahlreichen bewegten, verschleißanfälligen Teile aufweist.In a known washing and briquetting system, the screenings coming from the fine screen are first pre-pressed using a hydraulic cylinder. They then enter a washing device, where they are moved and pressed on a screening section. At the same time, the soluble components are washed out. The screenings then enter a briquetting press. This system works discontinuously. In order to achieve a high throughput, as is required for processing large amounts of wastewater, a relatively large system must be provided, which has numerous moving parts that are susceptible to wear.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Rechengutpresse der eingangs genannten Gattung unter Beibehaltung des verhältnismäßig einfachen mechanischen Aufbaus so auszugestalten, daß aus dem Rechengut die organischen abbaubaren Bestandteile zu einem großen Anteil ausgewaschen werden.The object of the invention is therefore to design a screenings press of the type mentioned at the beginning, while retaining the relatively simple mechanical structure, in such a way that the organic, degradable components are washed out of the screenings to a large extent.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schneckenwelle durch einen eine Misch- und Waschzone bildenden durchbrochenen Rohrabschnitt ragt, daß mehrere axial und in Umfangsrichtung verteilt auf der Schneckenwelle angeordnete Mischflügel in der Misch- und Waschzone angenähert den gesamten Rohrquerschnitt bestreichen, daß mehrere Waschdüsen in die Misch- und Waschzone münden und daß zwischen der Misch- und Waschzone und dem Austragsrohr eine Preßschnecke auf der Schneckenwelle angeordnet ist.This object is achieved according to the invention in that the screw shaft protrudes through a perforated pipe section forming a mixing and washing zone, that several mixing blades arranged axially and in the circumferential direction on the screw shaft cover approximately the entire pipe cross-section in the mixing and washing zone, that several washing nozzles open into the mixing and washing zone and that a press screw is arranged on the screw shaft between the mixing and washing zone and the discharge pipe.
In der Misch- und Waschzone wird das durch die Förder- und Entwässerungsschnecke vorverdichtete Rechengut durch die einzelnen Mischflügel zerrieben und intensiv mit dem dort zugeführten Wasser vermischt. Das aus der Misch- und Waschzone abfließende Waschwasser nimmt auf diese Weise den größten Teil der löslichen organischen Bestandteile mit. Das verbleibende Rechengut wird durch die sich anschließende Preßschnecke in das Austragsrohr hinein verdichtet und dadurch entwässert.In the mixing and washing zone, the screenings pre-compacted by the conveying and dewatering screw are ground by the individual mixing blades and mixed intensively with the water supplied there. The washing water flowing out of the mixing and washing zone thus takes most of the soluble organic components with it. The remaining screenings are compacted by the subsequent pressing screw into the discharge pipe and thus dewatered.
Der mechanische Aufbau der Rechengutpresse ist verhältnismäßig einfach, weil alle beweglichen angetriebenen Teile auf einer gemeinsamen, zentralen Schneckenwelle angeordnet sind.The mechanical structure of the screenings press is relatively simple because all moving driven parts are arranged on a common, central screw shaft.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Mischflügel mit Steigung auf der Schneckenwelle angebracht sind. Dadurch bewirken die Mischflügel auch eine weitere Förderung des Rechenguts in der Misch- und Waschzone.According to a preferred embodiment of the invention, the mixing blades are mounted on the screw shaft at an incline. The mixing blades therefore also further convey the screenings in the mixing and washing zone.
Als besonders vorteilhaft wird eine Ausführungsform angesehen, bei der zwischen dem die Förder- und Entwässerungsschnecke aufnehmenden Siebgehäuse und der Misch- und Waschzone ein Rohrabschnitt als Vorpreßzone angeordnet ist, durch den die glatte Schneckenwelle hindurchragt.An embodiment is considered to be particularly advantageous in which a pipe section is arranged as a pre-pressing zone between the screen housing accommodating the conveying and dewatering screw and the mixing and washing zone, through which the smooth screw shaft protrudes.
In dieser Vorpreßzone, vor der die Schneckenwendel der Förder- und Entwässerungsschnecke endet, bildet sich ein Friktionspropfen, der dadurch vorgepreßt und entwässert wird. Der sich anschließende Misch- und Zerkleinerungsvorgang in der Misch- und Waschzone wird durch das Vorpressen besonders gefördert, weil der vorgepreßte Pfropfen mechanisch zerrieben und zerkleinert wird, bevor er mit dem Wasser gemischt wird.In this pre-pressing zone, before which the screw flight of the conveying and dewatering screw ends, a friction plug is formed, which is thereby pre-pressed and dewatered. The subsequent mixing and crushing process in the mixing and washing zone is particularly promoted by the pre-pressing, because the pre-pressed plug is mechanically ground and crushed before it is mixed with the water.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the inventive concept are the subject of further subclaims.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. Es zeigt:The invention is explained in more detail below using embodiments shown in the drawing. It shows:
Fig. 1 in einem vereinfachten Längsschnitt eine Rechengutpresse mit einer Misch- und Waschzone undFig. 1 in a simplified longitudinal section a screenings press with a mixing and washing zone and
Fig. 2 einen Teilschnitt einer abgewandelten Ausführungsform einer solchen Rechengutpresse.Fig. 2 shows a partial section of a modified embodiment of such a screenings press.
Das von einem Feinrechen vor einer Kläranlage anfallende Rechengut wird in einen Einwurftrichter 1 abgeworfen. Im oder über dem Einwurftrichter 1 kann ein in Fig. 1 nur angedeuteter Siebrost 2 oder eine ähnliche Einrichtung zum Abscheiden von Grobmaterial vorgesehen sein, falls dem Feinrechen kein Grobrechen vorgeschaltet ist. Der Siebrost hält Steine, Hölzer, große Metallteile usw. zurück und kann beispielsweise mit einem Schwingantrieb ausgestattet sein, um diese Teile seitlich abzuwerfen.The screenings from a fine screen in front of a sewage treatment plant are discharged into a feed hopper 1. In or above the feed hopper 1, a screen grate 2 (only indicated in Fig. 1) or a similar device for separating coarse material can be provided if there is no coarse screen in front of the fine screen. The screen grate holds back stones, wood, large metal parts, etc. and can be equipped with a vibrating drive, for example, to discharge these parts to the side.
Unter dem Einwurftrichter 1 ist ein mindestens an seiner Unterseite durchbrochenes Siebgehäuse 3 angeordnet, in dem eine durch einen Motor 4 über ein Getriebe 5 angetriebene Förder- und Entwässerungsschnecke 6 mit horizontaler Schneckenwelle 7 gelagert ist. Die Förderschnecke 6 fördert das Rechengut entlang dem Siebgehäuse 3 und entwässert es dabei teilweise.A screen housing 3 is arranged under the feed hopper 1, which is perforated at least on its underside and in which a conveyor and dewatering screw 6 with a horizontal screw shaft 7 is mounted, which is driven by a motor 4 via a gear 5. The conveyor screw 6 conveys the screenings along the screen housing 3 and partially dewaters it in the process.
Die Förderschnecke 6 ragt bis in einen anschließenden, ebenfalls durchbrochenen Rohrabschnitt 8, der eine Vorpreßzone bildet, durch die die Schneckenwelle 7 glatt, d.h. ohne die Wendel der Förderschnecke 7 hindurchragt. In dieser Vorpreßzone 8 bildet sich ein Friktionspropfen, der vorgepreßt und weiterentwässert wird. Das aus dem Rechengut austretende Wasser gelangt durch die Durchbrechungen in eine darunter befindliche Auffangwanne und wird von dort dem Klärprozeß zugeführt.The conveyor screw 6 extends into a subsequent, also perforated pipe section 8, which forms a pre-pressing zone through which the screw shaft 7 extends smoothly, i.e. without the spiral of the conveyor screw 7. In this pre-pressing zone 8, a friction plug is formed, which is pre-pressed and further dewatered. The water emerging from the screenings passes through the perforations into a collecting trough located below and is fed from there to the clarification process.
Die Schneckenwelle 7 erstreckt sich über die Vorpreßzone hinaus in eine ebenfalls von einem Rohr umschlossene Misch- und Waschzone 10. Dort sind auf der Schneckenwelle 7 mehrere axial und in Umfangsrichtung verteilte Mischflügel 11 auf der Schneckenwelle 7 angebracht. Die Mischflügel 11 sind mit Steigung angeordnet, d.h. sie bilden auf einer Wendelfläche liegende Segmentabschnitte und bestreichen angenähert den gesamten Rohrquerschnitt des Rohrabschnitts, der die Misch- und Waschzone 10 bildet.The screw shaft 7 extends beyond the pre-pressing zone into a mixing and washing zone 10, which is also enclosed by a pipe. There, several mixing blades 11 distributed axially and in the circumferential direction are mounted on the screw shaft 7. The mixing blades 11 are arranged with a pitch, i.e. they form segment sections lying on a spiral surface and cover approximately the entire pipe cross-section of the pipe section that forms the mixing and washing zone 10.
In die Misch- und Waschzone 10 münden mehrere Waschdüsen 12, durch die Waschwasser zugeführt wird.Several washing nozzles 12, through which washing water is supplied, open into the mixing and washing zone 10.
Der aus dem Rechengut bestehende, in der Vorpreßzone 8 gebildete Pfropfen wird in der Misch- und Waschzone 10 durch die Mischflügel 11 zerkleinert und zerrieben, wobei die darin enthaltenen löslichen, organisch abbaubaren Bestandteile durch das Waschwasser ausgewaschen werden.The plug consisting of the screenings formed in the pre-pressing zone 8 is crushed and ground in the mixing and washing zone 10 by the mixing blades 11, whereby the soluble, organically degradable components contained therein are washed out by the washing water.
Der die Misch- und Waschzone 10 bildende Rohrabschnitt ist an seiner Unterseite ebenfalls durchbrochen ausgeführt, soThe pipe section forming the mixing and washing zone 10 is also perforated on its underside, so
daß das austretende Wasser in die Auffangwanne 9 gelangen kann, die sich bis über das Ende der Misch- und Waschzone hinaus erstreckt.that the escaping water can reach the collecting tray 9, which extends beyond the end of the mixing and washing zone.
Im Anschluß an die Misch- und Waschzone ist eine Preßschnecke 13 auf der Schneckenwelle 7 angeordnet, die das Rechengut in ein anschließendes, in einem Rohrbogen ansteigendes Austragsrohr 14 fördert. Durch den sich im Austragsrohr 14 aufbauenden Friktionspfropfen wird das ausgewaschene Rechengut wieder verdichtet und entwässert. Aus der Abwurföffnung 15 des Austragsrohres 14 gelangt das ausgewaschene, entwässerte und verdichtete Rechengut in einen Sammelbehälter 16.Following the mixing and washing zone, a press screw 13 is arranged on the screw shaft 7, which conveys the screenings into a subsequent discharge pipe 14 that rises in a pipe bend. The friction plug that builds up in the discharge pipe 14 compacts and dewaters the washed screenings again. The washed, dewatered and compacted screenings pass from the discharge opening 15 of the discharge pipe 14 into a collection container 16.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 ist zwischen der Vorpreßzone 8 und der anschließenden Misch- und Waschzone 10 eine den Durchtrittsquerschnitt des Rohres verengende Lochplatte angeordnet. Vor der Lochplatte 17 laufen mehrere mit der Schneckenwelle 7 verbundene Messer 18 um. Die Messer 18 zerkleinern das verdichtete Rechengut, wenn es durch die Löcher der Lochplatte 17 gedrückt wird. Das Rechengut wird dadurch abgeschert.In the design according to Fig. 2, a perforated plate narrowing the passage cross-section of the pipe is arranged between the pre-pressing zone 8 and the subsequent mixing and washing zone 10. Several blades 18 connected to the screw shaft 7 rotate in front of the perforated plate 17. The blades 18 chop up the compacted screenings when they are pressed through the holes in the perforated plate 17. The screenings are thereby sheared off.
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