Das Entschlammen von Flüssigkeiten ist eine Aufgabe, die sich in der Technik auf unterschiedlichen Gebieten häufig stellt. Prinzipiell werden hierfür 2 Verfahren eingesetzt : 1. Das zu entschlammende Flüssigkeitsvolumen befindet sich in einem Absetzbecken oder wird durch ein solches hindurch geleitet. Hierin befindet sich die Flüssigkeit weitgehend in Ruhe oder allenfalls in langsam strömender Bewegung, so daß sich Schlamm am Boden des Absetzbeckens ansammeln kann. Der Boden ist in der Regel entweder nach einer Seite geneigt oder verjüngt sich auf eine Stelle hin, wobei sich der Schlamm an der am tiefsten liegenden Stelle ansammelt und von dort nach außen abgeführt werden kann.

2. Ein Teil der zu entschlammenden Flüssigkeit wird dem Gesamtvolumen kontinuierlich oder diskontinuierlich entzogen und entweder in ein Absetzbecken wie vorstehend beschrieben geleitet oder durch mechanische Hilfsmittel entschlammt. Derartige mechanische Hilfsmittel können beispielsweise in einer Filtereinrichtung oder in einer Zentrifuge- (Separator) bestehen.

Beiden Verfahrensweisen ist gemeinsam, daß der Schlamm zusammen mit einem Anteil der Flüssigkeit aus dem Gesamtvolumen der zu entschlammenden Flüssigkeit ausgetragen und entsorgt wird. Demgegenüber stellt sich die vorliegende Erfindung die Aufgabe, eine Einrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, bei dem ein (geringes) Teilvolumen aus einem Gesamtvolumen einer Schlamm enthaltenden Flüssigkeit in möglichst Feststoff-freier Form entnommen werden soll. Hierzu ist es erforderlich, einen möglichst großen Anteil des Schlamms aus dem zu entnehmenden Anteil der Flüssigkeit abzuscheiden. Dieser abzuscheidende Schlamm stellt nur einen geringen Anteil am gesamten in dem Gesamtvolumen der Flüssigkeit vorhandenen Schlamm dar, so daß es sich in der Regel nicht lohnt, diesen (geringen) Schlammanteil von der Restmenge des Schlamms im Gesamtvolumen der Flüssigkeit abzutrennen und getrennt zu entsorgen.

Die Erfindung betrifft in einem ersten Aspekt eine Entschlammungseinrichtung (a), (b) für einen Anteil eines Gesamtvolumens einer Flüssigkeit, die suspendierte Feststoff enthält oder die Schlamm bilden kann, angeordnet in einem Behälter für das Gesamtvolumen der Flüssigkeit, so daß zumindest ein Teil der Entschlammungseinrichtung einschließlich ihres Bodens in das Gesamtvolumen eintaucht, wobei die Entschlammungseinrichtung eine Eintrittsöffnung (f) oberhalb des Bodens aufweist, durch die ein Anteil der Flüssigkeit in die Entschlammungseinrichtung eindringen kann, sowie eine oberhalb des Bodens beginnende Auslaufvorrichtung (g) in Form einer Ablaufleitung, eines Kanals, eines Überfallwehrs oder zumindest einer Öffnung in der Wand, durch die Flüssigkeit aus der Entschlammungseinrichtung entnommen werden kann, wobei der Boden der Entschlammungseinrichtung zumindest eine Austrittsöffnung (h) aufweist, durch die in der Entschlammungseinrichtung abgesetzter Schlamm in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit zurückgeführt oder zu einer anderen Absetzeinrichtung zum Eindicken des Schlamms geleitet werden kann.

Im Gegensatz zu Entschlammungseinrichtungen des Stands der Technik ist also die erfindungsgemäße Entschlammungseinrichtung in einer Ausführungsform dadurch charakterisiert, daß sie zumindest teilweise und jedenfalls mit ihrem unteren Ende (Boden) in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit eintaucht, aus dem lediglich ein Anteil entschlammt werden soll. Der sich innerhalb der Entschlammungseinrichtung absetzende Schlamm wird durch eine oder mehrere Austrittsöffnungen am Boden der Entschlammungseinrichtung kontinuierlich oder diskontinuierlich in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit zurückgeführt. Dies kann aufgrund der Schwerkraft oder durch mechanische Hilfen wie beispielsweise eine Pumpe erfolgen. Diese Entschlammungseinrichtung kann eine beliebige Form aufweisen, soweit sie die Aufgabe erfüllt, daß die in ihr befindliche Flüssigkeit nur noch so langsam strömt, daß der Schlamm nach unten sinkt und sich am Boden der Entschlammungseinrichtung ansammelt. Dabei ist es vorzuziehen, daß sich der Boden in Richtung auf die eine oder mehrere Austrittsöffnungen nach unten senkt oder sich nach unten zu verjüngt. Der waagrechte Querschnitt der Entschlammungseinrichtung kann eine beliebige Form annehmen, beispielsweise kreisförmig, elliptisch, rechteckig oder quadratisch ausgebildet sein. Aus Gründen der optimalen Raumausnutzung ist ein rechteckiger oder quadratischer waagrechter Querschnitt bevorzugt.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Entschlammungseinrichtung derartig ausgestaltet, daß sie einen oberen Teil (a) und einen unteren Teil (b) aufweist, wobei die Wände des oberen Teils im wesentlichen senkrecht und die Wände des unteren Teils in der Art schräg verlaufen, daß sich der Querschnitt des unteren Teils nach unten zu verjüngt, wobei der obere Teil durch eine Abtrennwand (c) in einen Einlaufteil (d) und einen Auslaufteil (e) für die Flüssigkeit aufgeteilt ist, im Einlaufteil die Eintrittsöffnung (f) für die Flüssigkeit vorgesehen ist, wobei sich die Flüssigkeit im Einlaufteil nach unten und im Auslaufteil nach oben bewegt und wobei im Auslaufteil die Auslaufvorrichtung (g) beginnt, durch die Flüssigkeit aus dem Auslaufteil entnommen werden kann, wobei an der am tiefsten liegenden und schmalsten Stelle des unteren Teils eine Austrittsöffnung (h) vorhanden ist, durch die in der Entschlammungseinrichtung abgesetzter Schlamm in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit zurückgeführt werden kann.

In dieser Ausführungsform besteht die Entschlammungseinrichtung also aus einem oberen Teil mit im wesentlichen senkrechten Wänden und einem unteren Teil, der sich nach unten zu in Richtung auf die Austrittsöffnung verjüngt. Der obere Teil ist durch eine Abtrennwand in einen Einlaufteil und einen Auslaufteil abgetrennt, wobei das Volumen des Einlaufteils vorzugsweise geringer ist als das Volumen des Auslaufteils. Durch eine Eintrittsöffnung, die entweder durch die obere Begrenzung des Einlaufteils oder durch eine Öffnung in der Seitenwand bestehen kann, kann Flüssigkeit in den Einlaufteil eindringen. Wenn entschlammte Flüssigkeit aus dem Auslaufteil durch die Auslaufvorrichtung entnommen wird, strömt-Flüssigkeit aus dem Einlaufteil in den Auslaufteil nach. Da Einlaufteil und Auslaufteil durch die Abtennwand oben voneinander getrennt sind, strömt die Flüssigkeit um das untere Ende der Abtrennwand herum vom Einlaufteil in den Auslaufteil. Daher bewegt sich die Flüssigkeit im Einlaufteil nach unten und im Auslaufteil nach oben. Wenn das Volumen des Auslaufteils größer ist als dasjenige des Einlaufteils, ist die Strömungsgeschwindigkeit im Auslaufteil geringer als im Einlaufteil. Hierdurch kann sich im Auslaufteil der Schlamm nach unten absetzen und sich im unteren, sich nach unten verjüngenden Teil der Entschlammungseinrichtung ansammeln. Dort kann er durch die Austrittsöffnung kontinuierlich oder diskontinuierlich in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit zurückgeführt werden.

Eine speziellere Ausführungsform der Erfindung liegt in einer Entschlammungseinrichtung zum Entschlammen einer Flüssigkeit, bestehend aus einem oberen (a) und einem unteren (b) Teil, wobei die Wände des oberen Teils im wesentlichen senkrecht und die Wände des unteren Teils in der Art schräg verlaufen, daß sich der Querschnitt des unteren Teils nach unten zu verjüngt, wobei der obere Teil durch eine Abtrennwand (c) in einen Einlaufteil (d) und einen Auslaufteil (e) für die Flüssigkeit aufgeteilt ist, im Einlaufteil eine Eintrittsöffnung (f) für die Flüssigkeit vorgesehen ist, wobei sich die Flüssigkeit im Einlaufteil nach unten und im Auslaufteil nach oben bewegt und wobei der Auslaufteil durch eine oder mehrere Leitplatten (i) in zwei oder mehrere Segmente (k) unterteilt ist und oberhalb der Leitplatten eine Auslaufvorrichtung (g) in Form einer Ablaufleitung, eines Kanals, eines Überfallwehrs oder zumindest einer Öffnung in der Wand beginnt, durch die die Flüssigkeit aus dem Auslaufteil abgeführt werden kann, wobei an der am tiefsten liegenden und schmalsten Stelle des unteren Teils eine Austrittsöffnung (h) vorhanden ist, die in das äußere Rohr (m) einer darunter liegenden Auswurfdüse (I) mündet, die ein äußeres (m) und ein inneres (n) Rohr enthält, wobei das innere Rohr im wesentlichen parallel zu dem äußeren Rohr verläuft und wobei in das innere Rohr von außerhalb der Entschlammungseinrichtung ein Stoffstrom eingespeist werden kann und wobei das innere Rohr, in Richtung dieses Stoffstroms gesehen, innerhalb des äußeren Rohrs an einer Stelle zwischen demjenigen Punkt (o), an dem die Austrittsöffnung (h) in da äußere Rohr (m) mündet, und dem Ende des äußeren Rohrs endet, wobei der Stoffstrom in dem inneren Rohr aufgrund seiner Sogwirkung einen Teilstrom der Flüssigkeit in der Entschlammungseinrichtung zusammen mit dem Schlamm ansaugt und in das die Entschlammungseinrichtung umgebende Medium austrägt.

Gemäß dieser Ausführungsform ist der Auslaufteil durch eine oder mehrere Leitplatten in 2 oder mehrere Segmente unterteilt, wobei der Beginn der Auslaufvorrichtung oberhalb dieser Leitplatten liegt. Die Leitplatten sorgen für eine weitgehend laminare Aufwärtsströmung der Flüssigkeit im Auslaufteil und begünstigen hierdurch das Absetzen des Schlamms. Weiterhin ist gemäß dieser Ausführungsform vorgesehen, daß die Austrittsöffnung im unteren Teil der Entschlammungseinrichtung, gegebenenfalls mit Hilfe eines Verbindungsrohres, in eine Auswurfdüse führt, durch die der in der Entschlammungs-einrichtung angesammelte Schlamm in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit zurückbefördert werden kann. Diese Auswurfdüse enthält ein äußeres und ein inneres Rohr, die im wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Vorzugsweise ist das äußere Rohr an demjenigen Ende, an dem das innere Rohr in das äußere Rohr eintritt, zum Gesamtvolumen der Flüssigkeit hin geschlossen. An der Austrittsseite für den Schlamm ist das äußere Rohr über das innere Rohr hinausgezogen, d. h., das innere Rohr endet innerhalb des äußeren. Dabei liegt das Ende des inneren Rohrs an einem Punkt zwischen derjenigen Stelle, an der die Austrittsöffnung in das äußere Rohr mündet, und dem Ende des äußeren Rohrs. Speist man nun von außerhalb der Entschlammungseinrichtung einen Stoffstrom in das innere Rohr, geht dieser Stoffstrom am Ende des inneren Rohrs in das äußere Rohr über und bewirkt dort eine Strömung aus dem äußeren Rohr hinaus in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit. Hierdurch entsteht im äußeren Rohr ein Sogeffekt, durch den Schlamm und Flüssigkeit durch die Austrittsöffnung der Entschlammungs-einrichtung in das äußere Rohr gesogen und schließlich in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit ausgetragen werden. Es handelt sich hierbei um einen Effekt, den man sich auch in einer Venturi-Düse zunutze macht. Die Auswurfdüse arbeitet also entsprechend dem Venturi-Prinzip, so daß man sie auch als eine"Venturi-ähnliche"Düse bezeichnen könnte.

Unabhängig von der speziellen Ausführungsform ist die Entschlammungseinrichtung vorzugsweise aus einem Material gefertigt, das von der zu entschlammenden Flüssigkeit möglichst wenig angegriffen wird. Bevorzugte Materialien sind Kunststoffe oder Edelstahl, vorzugsweise hochlegierter Edelstahl.

Ist die Entschlammungseinrichtung wie vorstehend beschrieben mit einer"Venturi-artigen" Auswurfdüse ausgestattet, ist es nicht erforderlich, daß sie in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit eintaucht. Jedoch ist dies selbstverständlich eine mögliche Ausführungsform, wobei man die Entschlammungseinrichtung in dem Behälter für das Gesamtvolumen der Flüssigkeit anbringt. Die Entschlammungseinrichtung kann jedoch auch in der Art außerhalb an den Behälter für das Gesamtvolumen der Flüssigkeit angebracht sein, daß ein Teil der Flüssigkeit durch die Eintrittsöffnung in den Einlaufteil der Entschlammungseinrichtung eindringen kann und daß das äußere Rohr der Auswurfdüse innerhalb des Gesamtvolumens der Flüssigkeit endet. Auch hierdurch wird der erfindungsgemäße Effekt erzielt, daß ein entschlammter Anteil am Gesamtvolumen der Flüssigkeit entnommen werden kann und der aus diesem Anteil abgetrennte Schlamm in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit zurückgeführt wird. Aus Platzgründen ist es jedoch in der Regel bevorzugt, daß die Entschlammungseinrichtung innerhalb des Behälters für das Gesamtvolumen der Flüssigkeit liegt.

Unabhängig von der Ausführungsform der Entschlammungseinrichtung kann die Eintrittsöffnung das obere Ende der Entschlammungseinrichtung darstellen, sofern das obere Ende unterhalb des Flüssigkeitsspiegels im Behälter für das Gesamtvolumen der Flüssigkeit liegt. Eine bessere Funktionsfähigkeit wird jedoch gewährleistet, wenn das obere Ende der Entschlammungseinrichtung aus dem Gesamtvolumen der zu entschlammenden Flüssigkeit herausragt und ein Anteil dieser Flüssigkeit durch eine Eintrittsöffnung an einer Seite der Entschlammungseinrichtung in diese eindringen kann.

Sofern die Entschlammungseinrichtung in einen Einlaufteil und ein Auslaufteil unterteilt ist, liegt die Eintrittsöffnung im Einlaufteil. Dabei kann die Eintrittsöffnung als eine einfache Öffnung mit hinreichend großem Querschnitt ausgeführt sein. Um grobe Feststoffe am Eindringen in die Entschlammungseinrichtung zu hindern, ist es jedoch vorzuziehen, daß die Eintrittsöffnung entweder als Siebplatte ausgestattet ist, also aus einer Vielzahl kleinerer Öffnungen besteht, oder daß sie mit einem Netz verschlossen ist. Dabei ist es weiterhin vorzuziehen, daß ein Teil der Seitenwand der Entschlammungseinrichtung, der die als Siebplatte ausgestaltete oder ein Sieb aufweisende Eintrittsöffnung enthält, vom Rest der Entschlammungseinrichtung leicht zu Reinigungszwecken entfernt und wieder eingesetzt werden kann.

Liegt die Eintrittsöffnung in die Entschlammungseinrichtung unterhalb des Flüssigkeitsspiegels des Gesamtvolumens der Flüssigkeit, hat dies den zusätzlichen Vorteil, daß innerhalb der Entschlammungseinrichtung, insbesondere in einem vorhandenen Einlaufteil, sich spezifisch leichtere Stoffe als die Hauptkomponente der zu entschlammenden Flüssigkeit nach oben absetzen können und nicht in den Auslaufteil gelangen, wo sie aufgrund ihrer Aufwärtsströmung das Absetzen des Schlamms stören könnten. Solche spezifisch leichteren Stoffe können zum Beispiel Öle darstellen, wenn die zu entschlammende Flüssigkeit eine Öl-in-Wasser-Emulsion darstellt. Dies kann beispielsweise dann der Fall sein, wenn die zu entschlammende Flüssigkeit eine Reinigungsflüssigkeit, eine Metallbearbeitungsflüssigkeit oder ein Abwasser darstellt. Die sich nach oben absondernden Bestandteile können jedoch auch Luftblasen darstellen, wenn in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit Luft eingetragen wird. Beispielsweise ist dies bei Beizbädern zum Beizen von Oberflächen häufig der Fall, in die man zur besseren Durchmischung und ggf. zum Aufoxidieren oxidierbarer Komponenten Luft einträgt.

Unabhängig von der Ausführungsform der Entschlammungseinrichtung kann der Anfangsteil der Auslaufvorrichtung aus einem offenen Rohr bestehen. Um eine gleichmäßigere Strömung der Flüssigkeit zu erreichen, ist es jedoch vorzuziehen, daß der Anfangsteil der Auslaufvorrichtung aus einem Rohrstück besteht, das mehrere Öffnungen enthält, durch die die Flüssigkeit in das Rohrstück eindringen kann. Diese Ausführungsform ist besonders vorzuziehen, wenn die Entschlammungseinrichtung ein durch eine Abtrennwand von einem Einlaufteil abgetrenntes Auslaufteil enthält. In diesem Fall erstreckt sich das mit Löchern versehene Rohrstück vorzugsweise über die ganze Distanz zwischen Abtrennwand zum Einlaufteil und gegenüberliegender Wand der Entschlammungseinrichtung. Sofern der Auslaufteil durch Leitplatten in Segmente unterteilt ist, enthält das Anfangsstück der Auslaufvorrichtung vorzugsweise genau so viele Löcher zum Eintritt der Flüssigkeit, wie der Auslaufteil Segmente aufweist. Dabei befindet sich vorzugsweise jeweils ein Loch über einem Segment. Selbstverständlich können statt einem Rohrstück auch mehrere nebeneinander liegende Rohrstücke vorgesehen sein, die in eine gemeinsame Auslaufvorrichtung münden. Weiterhin könnte der Anfangsteil der Auslaufvorrichtung kastenförmig ausgebildet sein, wobei eine Fläche des Kastens, vorzugsweise die untere, eine Vielzahl von Löchern zum Eintritt der Flüssigkeit in den kastenförmigen Anfangsteil der Auslaufvorrichtung aufweist. In der Auslaufvorrichtung wird die Flüssigkeit vorzugsweise mit Hilfe einer Pumpe befördert.

Generell ist es vorzuziehen, daß aus Gründen des Raumbedarfs die Entschlammungseinrichtung einen rechteckigen oder quadratischen horizontalen Querschnitt aufweist und daß der untere Teil, falls vorhanden, die Form einer umgekehrten rechteckigen oder quadratischen Pyramide hat. Dabei ist es aus Gründen des Raumbedarfs und der Effizienz vorzuziehen, daß die Gesamthöhe der Entschlammungseinrichtung größer ist als die längste Seite des horizontalen Querschnitts.

Die Effizienz der Schlammabtrennung wird gefördert, wenn der Auslaufteil durch parallele Leitplatten in Segmente unterteilt ist. Vorzugsweise sieht man eine bis 30, insbesondere 5 bis 15 Leitplatten vor, die vorzugsweise parallel verlaufen. Für das Absetzen des Schlamms ist es besonders günstig, wenn die Höhe die Leitplatten das 5-bis 30-fache, insbesondere das 10-bis 20-fache des Abstandes zwischen den Leitplatten beträgt. Aus Gründen des Raumbedarfs und der Effizienz der Schlammabtrennung ist es bevorzugt, daß die Entschlammungseinrichtung einen rechteckigen horizontalen Querschnitt aufweist und daß die lange Seite des Rechtecks 1,5 bis 5 mal so lang, insbesondere 1,5 bis 3 mal so lang, beispielsweise etwa doppelt so lang ist wie die kurze Seite. Dabei ist es wiederum für die Schlammabtrennung besonders günstig, wenn die Abtrennwand zwischen Einlaufteil und Auslaufteil und, sofern vorhanden, die Leitplatten im Auslaufteil im wesentlichen parallel zur kurzen Seite des Rechtecks angeordnet sind.

Die Leitplatten ordnet man unabhängig vom Querschnitt der Entschlammungseinrichtung vorzugsweise so an, daß sie zwischen 0 und 30° zur Senkrechten geneigt sind. Eine Neigung zur Senkrechten, also eine schräge Anordnung, ist prinzipiell für das Abtrennen des Schlamms günstiger als eine weitgehend senkrechte Anordnung. Jedoch besteht im Falle einer schrägen Anordnung eine erhöhte Gefahr, daß sich Schlammpartikel an der Unterseite der schrägen Leitplatte ansetzen und durch die entlang der Unterseite nach oben strömende Flüssigkeit mitgerissen werden. Diese Gefahr ist geringer, wenn die Leitplatten im wesentlichen senkrecht liegen. Aus diesem Grund ist es im Rahmen der vorliegenden Erfindung bevorzugt, daß die Leitplatten im wesentlichen senkrecht angeordnet sind.

Der Abstand zwischen den Leitplatten beträgt vorzugsweise zwischen 10 und 100 mm, insbesondere zwischen 20 und 60 mm.

In einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Entschlammen eines Anteils eines Gesamtvolumens einer Flüssigkeit, wobei man eine wie vorstehend beschriebene Entschlammungseinrichtung verwendet. Gegenüber dem Stand der Technik unterscheidet sich dieses Verfahren also dadurch, daß der sich abscheidende Schlamm nicht abgetrennt und entsorgt, sondern in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit zurückbefördert wird. Er kann dann zusammen mit dem restlichen, sich im Gesamtvolumen der Flüssigkeit abscheidenden Schlamm entsorgt werden.

Hierbei ist ein Verfahren bevorzugt, bei dem man eine Entschlammungseinrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 10 verwendet, wobei die Entschlammungseinrichtung so in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit eintaucht, daß Flüssigkeit durch die Eintrittsöffnung in den Einlaufteil eindringen kann und ein erster Anteil der eindringenden Flüssigkeit durch die Auslaufvorrichtung abgeführt und ein zweiter Anteil durch die Auswurfdüse aufgrund der Sogwirkung des von außerhalb der Entschlammungseinrichtung in das innere Rohr der Auswurfdüse eingespeisten Stoffstroms in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit zurückbefördert wird. Dieser zweite Anteil nimmt den abgesetzten Schlamm mit. Man verwendet also vorzugsweise eine Entschlammungseinrichtung, die in einen Einlaufteil und einen Auslaufteil unterteilt ist, wobei der Auslaufteil durch Leitplatten in Segmente unterteilt ist. Weiterhin sieht man vorzugsweise eine"Venturi-artige"Auswurfdüse zum Zurückbefördern des abgesetzten Schlamms in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit vor.

Woraus der in das innere Rohr der Auswurfdüse eingespeiste Stoffstrom vorzugsweise besteht, hängt von der Art der zu entschlammenden Flüssigkeit und dem technischen Prozeß ab, der im Gesamtvolumen der Flüssigkeit stattfindet. Im einfachsten Fall besteht dieser Stoffstrom aus der gleichen Flüssigkeit wie die zu entschlammende Flüssigkeit. Für das Gesamtvolumen der Flüssigkeit hat dies den Effekt, daß ein Teilstrom der Flüssigkeit umgepumpt wird. Dies ist bei vielen technischen Prozessen der Fall, wo man aufgrund des Umpumpens eine bessere Durchmischung des Gesamtvolumens erzielt. Zusätzlich kann das Umpumpen dazu benutzt werden, die Temperatur der umgepumpten Flüssigkeit zu ändern, beispielsweise die Flüssigkeit zu kühlen oder zu erwärmen. Sofern aufgrund der technischen Vorgänge im Gesamtvolumen der Flüssigkeit dieses Gesamtvolumen ergänzt werden muß, beispielsweise mit Wasser oder mit einer wäßrigen Lösung von Wirkstoffen, kann der in das innere Rohr der Auswurfdüse eingespeiste Stoffstrom aus Wasser oder einer wäßrigen Lösung von Wirkstoffen bestehen. Sofern das Gesamtvolumen der Flüssigkeit begast, beispielsweise belüftet werden soll, kann der in das innere Rohr der Auswurfdüse eingespeiste Luftstrom aus diesem Gas, insbesondere aus Luft bestehen. Man wählt also den in das innere Rohr der Auswurfdüse eingespeisten Stoffstrom vorzugsweise so, daß er innerhalb des Gesamtvolumens der Flüssigkeit einen technischen Effekt bewirkt. Dies hat den wirtschaftlichen Effekt, daß für das Zurückbefördern von Schlamm und einem Flüssigkeitsanteil aus der Entschlammungseinrichtung in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit keine zusätzliche Energie aufgewendet werden muß. Vielmehr verwendet man hierfür einen Stoffstrom, den man auch ohne Verwendung einer erfindungsgemäßen Entschlammungseinrichtung in das Gesamtvolumen der Flüssigkeit einspeisen würde. Setzt man das erfindungsgemäße Verfahren beispielsweise zum Entschlammen eines Teil einer Beizlösung ein, die durch Einblasen von Luft durchmischt und ggf. oxidiert wird, ist es bevorzugt, daß der in das innere Rohr der Auswurfdüse eingespeiste Stoffstrom aus Luft besteht. Dabei genügt es, daß die eingespeiste Luft einen Druck aufweist, der knapp oberhalb des hydrostatischen Drucks im Gesamtvolumen der Flüssigkeit auf der Höhe des Lufteintritts liegt.

Verwendet man eine Entschlammungseinrichtung mit einem Einlaufteil und einem Auslaufteil, regelt man die Strömungsgeschwindigkeit der im Auslaufteil nach oben strömenden Flüssigkeit so ein, daß ein Absetzen des Schlamms gewährleistet ist. Dabei hängt die optimale Strömungsgeschwindigkeit vom spezifischen Gewicht des Schlamms, der geometrischen Form der Schlammpartikel und der Viskosität der Flüssigkeit ab. Ist die Flüssigkeit Wasser, regelt man die Mengen der durch die Eintrittsöffnung in die Entschlammungseinrichtung eindringenden und die Entschlammungseinrichtung durch die Auslaufvorrichtung und die Auswurfdüse verlassenden Flüssigkeit vorzugsweise so ein, daß sich die Flüssigkeit im Auslaufteil mit einer Geschwindigkeit zwischen 0,3 und 6 mm/sec. nach oben bewegt. Bei kompaktem und spezifisch dichtem Schlamm kann eine Strömungsgeschwindigkeit in der oberen Hälfte dieses Bereichs, bei spezifisch leichterem und in flockiger Form anfallendem Schlamm in der unteren Hälfte dieses Bereichs eingeregelt werden. Für viele in der Praxis vorkommende Fälle ist es bevorzugt, daß sich die Flüssigkeit im Auslaufteil mit einer Geschwindigkeit zwischen 0,6 und 3 mm/sec. nach oben bewegt. Stellt die zu entschlammende Flüssigkeit beispielsweise eine Beiziösung zum Beizen von Metalloberflächen, insbesondere Edelstahloberflächen, und der sich absetzende Schlamm ein Beizschlamm dar, regelt man den Flüssigkeitsstrom vorzugsweise so ein, daß sich die Flüssigkeit im Auslaufteil mit einer Geschwindigkeit zwischen 0,8 und 1,5 mm/sec. nach oben bewegt.

Selbstverständlich setzt diese Regelung voraus, daß man den waagerechten Querschnitt der Entschlammungseinrichtung und insbesondere den waagerechten Querschnitt des Auslaufteils so wählt, daß unter Einstellen der genannten Strömungsgeschwindigkeiten der erwünschte Anteil an Flüssigkeit durch die Auslaufvorrichtung der Entschlammungseinrichtung entnommen werden kann. Liegt beispielsweise das Volumen der durch die Auslaufvorrichtung zu entnehmenden Flüssigkeit im Bereich von etwa 100 ml/sec., läßt sich ausrechnen, welchen Querschnitt der Auslaufteil der Entschlammungseinrichtung aufweisen muß, um die erwünschte Bewegungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit im Auslaufteil zu erhalten.

Das Gesamtvolumen der Entschlammungseinrichtung und die Mengen der in die Entschlammungseinrichtung eindringenden und sie durch die Auslaufvorrichtung und die Auswurfdüse verlassenden Flüssigkeit wählt man vorzugsweise so, daß sich die innerhalb der Entschlammungseinrichtung befindende Flüssigkeit 1 bis 5 mal pro Stunde, vorzugsweise 2 bis 4 mal pro Stunde austauscht. Beispielsweise können diese Größen so eingeregelt werden, daß die Flüssigkeit innerhalb der Entschlammungseinrichtung in etwa 15 bis etwa 30 Minuten vollständig ausgetauscht ist. Diese Werte sind für die spezielle Anwendung optimiert, daß die zu entschlammende Flüssigkeit eine Beizflüssigkeit für Edelstahl darstellt und daß durch die Auslaufvorrichtung eine schlammfreie repräsentative Probe für Analysezwecke entnommen werden soll.

Die zu entschlammende Flüssigkeit kann sehr unterschiedlicher Natur sein.

Beispielsweise kann es sich um ein Abwasser handeln, das entweder bereits Schlamm enthält oder in dem eine Schlammbildung aufgrund chemischer Prozesse stattfindet. Ein solcher chemischer Prozeß kann beispielsweise eine Fällungs-oder Neutralisationsrekation darstellen, die man zur Aufbereitung des Abwassers einsetzt.

Weiterhin kann die Flüssigkeit eine Metallbearbeitungsflüssigkeit wie beispielsweise einen Kühlschmierstoff für die spanabhebende Metallbearbeitung oder eine Wälzölemulsion darstellen. Hierbei entsteht Schlamm durch Metallabrieb am Werkstück. Weiterhin kann es sich um eine Reinigungsflüssigkeit handeln, in die über das zu reinigende Gut schlammbildende Feststoffe eingetragen werden. Weiterhin kann die Flüssigkeit eine Beiziösung zum Beizen von Metalloberflächen darstellen. Bei der Flüssigkeit kann es sich auch um eine Konversionslösung für eine Konversionsbehandlung von Metalloberflächen, also eine chemische Umwandlung einer Metalloberfläche handeln. Ein spezielles Beispiel hierfür ist eine Phosphatierlösung zur schichtbildenden oder nichtschichtbildenden Phosphatierung von Metalloberflächen, insbesondere eine Zinkphosphatierlösung.

Derartige Phosphatierlösungen neigen dazu, Metallphosphate enthaltenden Schlamm zu bilden.

Der entschlammte Anteil der Flüssigkeit, den man durch den Auslaufteil und die Auslaufvorrichtung der Entschlammungseinrichtung entnehmen kann, kann für unterschiedliche Zwecke verwendet werden. Insbesondere kann dieser Teil der Flüssigkeit dazu verwendet werden, durch analytische Bestimmungen die Zusammensetzung der Flüssigkeit zu charakterisieren. Dabei ist es erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, daß der durch den Auslaufteil und die Auslaufvorrichtung der Entschlammungseinrichtung entnommene Anteil der Flüssigkeit einer Analyseeinrichtung zugeführt wird, die automatisch eine oder mehrere Kenngrößen zur Zusammensetzung der Flüssigkeit bestimmt. Das erfindungsgemäße Entschlammungsverfahren kann also im Rahmen einer automatisch stattfindenden analytischen Überwachung unterschiedlicher Prozeßbäder eingesetzt werden, wie sie im Stand der Technik bekannt ist. Eine automatische Kontrolle und Steuerung von Reinigungsbädern ist beispielsweise in den Dokumenten DE 198 02 725, DE 198 14 500 und DE 198 20 800 beschrieben. Soll das erfindungsgemäße Verfahren zur Kontrolle einer Beizlösung eingesetzt werden, kann es beispielsweise einem Bestimmungsverfahren vorgeschaltet werden, wie es in WO 00/33061 beschrieben ist. Dieses Verfahren ist insbesondere zur Überwachung und Steuerung von Salpetersäure-freien Beizflüssigkeiten für Edelstahl entwickelt worden.

Derartige Beizlösungen sind beispielsweise in den Dokumenten EP-A-505 606 und EP-A- 582 121 näher charakterisiert.

Ein Vorzug des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht also darin, für bekannte oder neue automatische Verfahren zur Kontrolle und Steuerung der Zusammensetzung technischer Bäder entschlammte Badproben zur Verfügung zu stellen. Dabei läuft das Entschlammungsverfahren vorzugsweise automatisch, so daß menschliches Eingreifen zum Bereitstellen einer entschlammten Badprobe nicht erforderlich ist.

Ein Nebeneffekt des erfindungsgemäßen Verfahrens liegt darin, daß bei Verwendung einer Auswurfdüse in dem Gesamtvolumen der Flüssigkeit Wirbel erzeugt werden, die dafür sorgen, daß sich im Gesamtvolumen der Flüssigkeit abscheidender Schlamm an ausgewählten Stellen am Boden des Behälters für das Gesamtvolumen der Flüssigkeit ansammelt. Dieser Schlamm kann dann bevorzugt an diesen Stellen dem Gesamtvolumen der Flüssigkeit entzogen werden, beispielsweise durch eine Absaugung.

Hierdurch kann die Entschlammung des Gesamtvolumens der Flüssigkeit wirtschaftlicher betrieben werden, da es möglich ist, den Schlamm gezielt an den Stellen abzuziehen, wo er sich aufgrund der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bevorzugt ansammelt. Daher liegt ein zusätzlicher Nutzen des erfindungsgemäßen Verfahrens und damit ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung darin, daß man in dem erfindungsgemäßen Entschlammungsverfahren eine Entschlammungseinrichtung mit einer Auswurfdüse entsprechend einem oder mehreren der Ansprüche 3 bis 10 verwendet und daß die Auswurfdüse derart im Gesamtvolumen der Flüssigkeit ausgerichtet ist, daß sich im Gesamtvolumen der Flüssigkeit absetzender Schlamm sich aufgrund der Wirbelbildung in bestimmten Bereich des Gesamtvolumens ansammelt, von wo aus er abgezogen und durch eine externe weitere Entschlammupgseinrichtung abgetrennt werden kann.

Bezugszeichenliste (a) oberer Teil der Entschlammungseinrichtung (b) unterer Teil der Entschlammungseinrichtung (c) Abtrennwand zwischen Einlaufteil (d) und Auslaufteil (e) (d) Einlaufteil (e) Auslaufteil Eintrittsöffnung (als Siebplatte ausgebildet) (g) Auslaufvorrichtung in Form einer Ablaufleitung (h) Austrittsöffnung für Schlamm (i) Leitplatten (k) Segmente im Auslaufteil (1) Auswurfdüse (m) äußeres Rohr der Auswurfdüse (n) inneres Rohr der Auswurfdüse (o) Einmündung der Austrittsöffnung (h) in das äußere Rohr (m) (p) Flüssigkeitsoberfläche Abbildungsunterschriften 1.1 Senkrechter Schnitt durch eine Entschlammungseinrichtung mit rechteckigem waagerechtem Querschnitt parallel zur langen Seite des Rechtecks 1.2 Senkrechter Schnitt durch eine Entschlammungseinrichtung mit rechteckigem waagerechtem Querschnitt parallel zur kurzen Seite des Rechtecks 2 Schnitt durch die Auswurfdüse