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Patent Searching and Data


Title:
PROCESS FOR CONCENTRATING SLUDGE-LIKE SUBSTANCES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1990/002303
Kind Code:
A1
Abstract:
Process for concentrating sludge-like substances, in particular faecal matter, using an electrically heated pipe (6) as a drying device for the substances, which are conveyed through the pipe (6) by means of rotating helices (8, 9).

Inventors:
Denk
Wolfgang, Kubala
Christian, Wurzer
Johann
Ludwig
Application Number:
PCT/EP1989/001004
Publication Date:
March 08, 1990
Filing Date:
August 25, 1989
Export Citation:
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Assignee:
ALEX FRIEDMANN KG.
International Classes:
E03D11/11; F26B17/20; F26B23/06; F26B25/04; (IPC1-7): F26B17/20; F26B23/06
Foreign References:
US3868731A
EP0277299A1
DE2800445A1
FR2500761A1
US4041555A
FR2260973A1
EP0240793A2
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Claims:
Patentansprüche:
1. Verfahren zur Eindickung schlammartiger Substanzen, insbeson¬ dere Fäkalien, unter Wärmeeinwirkung, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die schlammartige Substanz nach einer Homogenisierung durch Wasserzufuhr und Zerkleinerung brockiger Bestandteile mittels einer Dosiereinrichtung (4) in stetigem Fluß einer elektrisch beheizten Trockenvorrichtung (6) zugeführt wird, in der die Substanz bei stetiger Förderung durch ein Transportmittel (8,9) unter Ausscheidung von Gasen und Wasserdampf in den festen Zustand übergeführt wird, um nach Verlassen der Trockenvorrichtung (6) mittels eines Feststoff¬ abscheiders (12) entfernt zuwerden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die schlammartige Substanz vor Ein¬ bringung in die Trockenvorrichtung (6) einen der Vorerwärmung dienenden Wärmetauscher (5) durchläuft.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t , daß das aus der Trockeπvorrichtung (6) in Dampfform ausgeschiedene Wasser nach Kondensation und Rückführung, insbesondere in Anwendung als Spülwasser zur Homo¬ genisierung der schlammartigen Substanz herangezogen wird.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprü¬ chen 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Trockenvorrichtung aus einem Rohr (6) aus elektrisch lei¬ tendem Material besteht, das selbst in den Ausgangskreis einer Stromquelle (7) geschaltet ist und das als Transportmittel (8,9) mindestens eine von einem Motor (10) angetriebene rotierende Wendel enthält.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Rohr (6) aus einem Kaltleitermaterial besteht.
6. Einrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß als Transportmittel (8,9) zwei ineinande geschraubte, von einem gemeinsamen Motor (10) angetriebene Wen¬ deln (8,9) dienen, die außer der Rotation auch noch relativ zu einander eine oszillierende axiale Bewegung ausführen.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, d. a d u r c h g e k e n n ¬ z e i c h n e t , daß die Achse des Motors (10) gegenüber der Achse des Rohres (6) schräg gestellt ist.
Description:
Verfahren zur Eindic ung schlammartiger Substanzen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Eindickung schlammartiger Substanzen, insbesondere Fäkalien, unter Wärmeeinwirkung.

Verfahren dieser Art kommen für die Anwendung in Kläranlagen in Betracht, vor allem aber für die Anwendung bei Toiletteanlagen im Eisenbahnbetrieb, die den modernen Anforderungen an Hygiene entsprechen müssen, weil die derzeit übliche Entsorgung über den Gleiskörper erfolgt. Speziell für den Eisenbahnbetrieb sind fol¬ gende Varianten zur Entsorgung der in den Toiletten anfallenden Fäkalien vorgeschlagen bzw. eingerichtet worden:

Das Aufbewahren in einem Sammelbehälter, der - so wie auch im

Flugverkehr - an den Stationen entleert wird, hat eine aufwendig und mit großer Geruchsbelästigung verbundene Entsorgung zur Fol¬ ge. Zur Vermeidung von Geruchsbelästiguπgen während der Fahrt ist es bekannt, den Inhalt der Sammelbehälter einzufrieren, was einen hohen Energiebedarf beim Einfrieren und zusätzlicn beim Auftauen bedingt. Zur Desinfektion werden auch Chemikalien teils in offe¬ nen Systemen (Entleerung während der Fahrt) und teils in geschlos senen Systemen (Entleerung an den Endstationen) verwendet, was in beiden Fällen Umweltbelastungen zur Folge hat, die im ersten Fall dauernd und im zweiten Fall periodisch erfolgen.

Eine Reihe von bekannt gewordenen Ausführungen entsorgen die Fäkalien auf dem Wege der Verbrennung. Hierbei tritt eine Reihe von Problemen auf, vor allem in Bezug auf die Wärmeisolation. Überdies ist diese Variante sehr energieaufwendig.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Eindickung schlammartiger Substanzen zu entwickeln, das einerseits energiesparend ist und anderseits ein Endprodukt liefert, das leicht zu entsorgen ist. Erfindungsgemaß wird die schlammartige Substanz nach einer Homogenisierung durch Wasser-

zufuhr und Zerkleinerung brockiger Bestandteile mittels einer Dosiereinrichtung in stetigem Fluß einer elektrisch beheizten Trockenvorrichtung zugeführt, in der die Substanz bei stetiger Förderung durch ein Transportmittel unter Ausscheidung von Gasen und Wasserdampf in den festen Zustand übergeführt wird, um nach Verlassen der Trockenvorrichtung mittels eines Feststoffabschei¬ ders entfernt zu werden.

Eine weitere Energieersparnis ergibt sich dann, wenn die schlamm- artige Substanz vor Einbringung in die Trockenvorrichtung einen der Vorerwärmung dienenden Wärmeaustauscher durchläuft.

Auch das aus der Trockenvorrichtung. in Dampfform ausgeschiedene Wasser kann wiederverwertet werden, wenn es nach Kondensation und Rückführung in Anwendung als Spülwasser zur Homogenisierung der schlammartigen Substanz herangezogen wird.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung besteht die Trocken¬ vorrichtung aus einem Rohr aus elektrisch leitendem Material, das selbst in den Ausgangskreis einer Stromquelle geschaltet ist und das als Transportmittel mindestens eine von einem Motor an¬ getriebene rotierende Wendel enthält.

Wenn das Rohr aus einem Kaltleitermaterial besteht, wirkt es bei direktem Anschluß an die Stromquelle als selbstregelnde Wärme¬ quelle, deren Temperatur durch Wahl des entsprechenden Kaltlei¬ termaterials auf den gewünschten Wert einstellbar ist, unabhän¬ gig von der jeweiligen Belastung der Trockenvorrichtung.

Ein verbesserter Transport der Substanz durch das Rohr ergibt sich dann, wenn als Transportmittel zwei ineinander geschraubte von einem gemeinsamen Motor angetriebene Wendeln dienen, die. zufolge einer Schrägstellung der Achse des Motors gegenüber der Achse des Rohres außer der Rotation auch noch relativ zu- einander eine oszillierende axiale Bewegung ausführen. Diese zweifache Bewegung der Wendeln relativ zueinander und relativ

zum Rohr gewährleistet eine ständige Reinigung der Wendeln und des Rohres von anhaftenden Teilen festgewordener Substanz.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die bei eπergiesparender Verarbeitung anfallende Trockensubstanz hoch- komprimiert, d.h. auf ein minimales Volumen reduziert ist und zufolge der hohen Temperatur in der Trockenvorrichtung bereits von allen übelriechenden Stoffen befreit ist und daher ohne Ge¬ ruchsbelästigung, beispielsweise in Form von Briketts entsorgt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung sche¬ matisch dargestellt, anhand dessen das erfindunsgemäße Verfahren erläutert wird.

Die an einer Toilette eines Eisenbahnwaggons anfallenden Fäkalie werden in einem Zwischenbehälter 1 nach Zufuhr über einen Eingan l 1 gesammelt und aus diesem einer Zerkleinerungsvorrichtung 2 zu geführt, aus der ein homogenisierter Schlamm in eine Umwälzpumpe 3 übertritt. Letztere fördert den Schlamm zu einer Dosiervor¬ richtung 4, beispielsweise einer Dosierpumpe. Mit 3 1 ist ein Überlaufkanal bezeichnet, der die überschüssigen Substanzmengen, die die Dosierpumpe 4 zeitweise nicht fördern kann, in den Sam¬ melbehälter 1 zurückleitet. An die Dosierpumpe 4 ist ein Wärme- tauscher 5 angeschlossen, der den durchfließenden Schlamm auf

Kosten der im weiteren Prozeß entwickelten Wärme erwärmt, die de anfallenden Kondenswasser entzogen wird, das über einen mit 5 1 bezeichneten Ausgang abgeführt wird. Vom Wärmetauscher 5 gelangt der vorgewärmte Schlamm in eine Trockenvorrichtung 6, die im we- sentlichen aus einem Rohr aus elektrisch leitendem Material be¬ steht, das an eine Stromquelle 7 angeschlossen ist, deren Strom das Rohr 6 erhitzt, das die entstandene Wärme an die in seinem Inneren befindliche Substanz abgibt, die sich auf ihrem Weg durch das Rohr 6 vom flüssigen Zustand in den festen Zustand wandelt, wobei Gärgase sowie Wasserdampf entweichen. Wenn auch die

Substanz unter dem Druck der Dosierpumpe 4 in das Rohr 6 eiπge-

bracht wird, so würde dieser Druck nicht ausreichen, um den Reibungswiderstand innerhalb des Rohres 6 zu überwinden.

Zur Gewährleistung eines einwandfreien Substanzflusses durch das Rohr 6 ist innerhalb desselben eine Transportvorrichtung vorge¬ sehen, die aus zwei ineinander verschraubten Wendeln 8 und 9 be¬ steht und die von einem Motor 10 in ständiger Rotation gehalten werden und zwar in dem Sinn, daß der Schraubensinn der Wendeln 8 und 9 eine Schubbewegung in Richtung auf das Ende- des Rohres 6 ergibt. Diese Achse des Motors 10 ist an ihrem freien Ende mit einem senkrecht zu ihr stehenden Doppelhebel 11 versehen. An je¬ dem der beiden Enden d-es Doppelhebels 11 ist je eine der Wendeln 8 bzw. 9 aπgelenkt und erfährt über den zugehörigen Teil des Dop¬ pelhebels 11 das für die Ausführung der Rotationsbewegung erfor- derliche Drehmoment. Die Achse des Motors 10 ist jedoch etwas schräg gegenüber der Achse des Rohres 6 angeordnet. Hierdurch erfahren die Wendeln 8 und 9 nicht nur eine Rotationsbewegung, sondern auch eine periodische axiale Relativbewegung gegeneinan¬ der, die einen ständigen Reinigungsprozeß bewirkt, derart, daß sich keine getrocknete Substanz an den Wendeln 8 und 9 anlagern kann, die den Bewegungsvorgang behindern könnte.

Die am Ende des Rohres 6 austretende verfestigte Substanz wird einem Feststoffabscheider 12 zugeführt und von diesem nach ent- sprechender Nachbearbeitung, beispielsweise u.a. durch Brikettie¬ rung, in Form von einzelnen Briketts über einen Ausgang 12' aus¬ geschieden.

Der dem Rohr 6 entströmende Wasserdampf wird in einem Flüssig- keitsabscheider 13 kondensiert und das so entstandene Wasser wird nach Durchlaufen eines Reinigers 14 dem Wärmetauscher 5 zwecks Wärmeabgabe an den Schlamm zugeführt. Das über den Ausgang 5' ab¬ geführte Kondenswasser kann erneut als Spülwasser für die Toilette verwendet werden.

Die dem Rohr 6 entweichenden Gase können nach Durchlaufen eines Gasreinigers 15 über ein Ablaßventil 15' dem Kreislauf entzogen werden.

Spezielle Daten einer ausgeführten Trpckenvorrichtung:

Durchmesser des Rohres 6 einige Zentimeter, Länge des Rohres 6 bis zu einem Meter. Spannungsquelle 7 liefert 400 - 500 A bei 8 V. Temperatur des Rohres 6 ca. 500" C.