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    • 专利摘要:

    公开号:WO1986002630A1
    申请号:PCT/T1984/000040
    申请日:1984-10-31
    公开日:1986-05-09
    发明作者:Engelbert Trimmel；Ursula Langenecker
    申请人:Engelbert Trimmel；Ursula Langenecker；
    IPC主号:B01F7-00
    专利说明:
    [0001] VERFAHRENUNDVORRICHTUNGZUM REINIGENVONWASSERUND
    [0002] SONDERABFALLEN
    [0003] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur Reinigung von Wasser, und zwar sowohl von estrem mit Sonderabfällen belastetem Abwasser, als auch - zur Qualitätsverbesserung in chemischer und bakteriologischer Hinsicht - von Gebrauchswasser.
    [0004] Im gegenständlichen Verfahren wird ein beliebiger Feststoff, insbesondere gewöhnliche Kohle, als Adsorptionsmittel verwendet.
    [0005] Die in der Literatur beschriebene Abwasserreinigung durch Aktivkohle ist im Vergleich zum vorliegenden Verfahren unwirtschaftlich.
    [0006] Die Adsorptionsmenge der im Wasser enthaltenen Substanzen an gewöhnlicher und somit preisgünstiger Kohle oder an anderen dementsprechenden Adsorptionsmitteln hängt von der Größe der Oberfläche des Adsorptionsmittels ab. Deshalb wird die gewöhnliche Kohle in feinstverteilter Form in das (Ab-) Wasser eingebracht und dabei durch Aktivierung der Oberfläche die hydrophobe Eigenschaft der Kohle beseitigt.
    [0007] Das Wesentliche ist daran, daß die Zeit von der Erzeugung der Kohlepartikel bis zu deren Vermergung mit dem Wasser äußerst kurz gehalten wird, so daß der Kohlenstaub praktisch in statu nascendi in das Wasser gelangt.
    [0008] Erfindungsgemäß wird das Problem dadurch gelöst, daß die Oberfläche des adsorptiven Feststoffes, insbesondere die Oberfläche vor Kohle, aktiviert wird, indem der Feststoff in kleinste Partikel zerteilt und entweder gleichzeitig oder unmittelbar danach mit Wasser in Berührung gebracht wird.
    [0009] Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist durch einen Reaktor zum Zerreiben der Feststoffe, insbesondere der Kohle, gekennzeichnet. Der in Fig.1 veranschaulichte Reaktor besteht aus einem Stator (Gehäuse) mit Reibflächen auf der Innenseite und einem Rotor mit Gegenreibflächen auf der dem Stator (Gehäuse) zugewendeten Seite, wobei am Stator mehrere Bohrungen für die Einbringung von Kohle, Wasser und Luft (Gas) angebracht sind. Der Spait zwischen der Reibfläche und der Gegenreibfläche ist verstellbar. Auf der Innenseite weist der Stator Prallflächen auf, die sich nach unten zu (kegelförmig) erweitern. Sine zweite Art der Vorrichtung zur Durchführung des gegenständlichen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Aktivierung und Feinverteilung der Feststoffe - insbesondere der Kohle - ein Ultraschallschwingkörper in einem Gehäuse angeordnet ist, das Zu- und Ableitungen sowie einen Mischraum für die Feststoffe und für nasser aufweist. Im Zwischenraum zwischen Ultraschallschwingkörper und Gehäuse sind zwei ratationssymmetrische, konische, auf einen Spalt zulaufende Flächen vorgesehen, zwischen denen die Zerteilung der Kohle erfolgt. Der Ultraschallschwingkörper weist an der dem Gehäuse zugewandten Seite rotatiohssymmetrisch angeordnete, sägezahnförmige Rillen auf, die der Weiterbeförderung der Kohle in den Mischraum dienen. Der Mischraum ist über Einsteilvorrichtungen veränderbar. Der Feinheitsgrad der Feststoffpartikel wird durch die beiden, zueinander verstellbaren Flächen zwischen Ultraschallschwingkörper und Gehäuse reguliert.
    [0010] Die Wirksamkeit des Verfahrens kann durch die Einbringung von Gas (Luft) verstärkt werden, wenn das Gas (die Luft) in Form von kleinstmöglichen Bläschen möglichst zugleich mit dem Kohlestaub in das Wasser eingebracht und im Wasser verteilt wird.
    [0011] Die Erzeugung der Partikelchonn etwa des Kohlestaubes, und damit die Durchführung des vorliegenden Verfahrens, kann grundsätzlich auf mehrere Arten erfolgen:
    [0012] 1) Rein mechanisch im a) Reaktor (Reibrührwerk) oder durch b) Kohlezerkleinerung unabhängig vom Rührwerk
    [0013] 2) Mit Ultraschall im a) Mahlschwingsystem (Ultraschall-Rührwerk) oder durch b) Zerkleinerung der Kohle vor der Einbringung in den Ultraschallzerstäuber und -mischer, sowie
    [0014] 3) Kombination von (1) und (2)
    [0015] Die nach diesen Methoden in die Flüssigkeit eingebrachte Kohle verbleibt im Schlamm und ist in der Folge der Energieträger für die Aufarbeitung (Verbrennung) der aus dem (Ab-) Wasser entfernten Substanzen (Schadstoffe) Zusätzlich kann in dem nach dem vorliegenden Verfahren gereinigten Abwasser auch durch die Trennung der Phasen (fest-flüssig), etwa durch Filtration, Sedimentation, Zentrifugieren, Flotation uam, ein weiterer Reinigungseffekt erzielt werden.
    [0016] Die Vorteile der gegenständlichen Erfindung liegen demnach in der Möglichkeit, auch solche Abwässer zu reinigen, bei denen mit herkömmlichen Verfahren kein befriedigendes Ergebnis erzielt werden kann. Überdies kann der Rückstand als Brennstoff einer Verbrennung zugeführt werden, und die Verwendung gewöhnlicher Kohle erhöht noch die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens. Schließlich besteht auch die Möglichkeit, Mikroorganismen aus der Flüssigkeit zu adsorbieren.
    [0017] Im folgenden wird die erfindungsgegenständliche Vorrichtung anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert.
    [0018] Die mit Fig.1 bezeichnete Ausführung bezieht sich auf das Verfahren nach Punkt (1a), die mit Fig.2 bezeichnete auf das Verfahren nach (2a).
    [0019] Fig.1
    [0020] Im Gehäuse des ReibrUhrwerkes ist eine Welle (8) in den Lagern (11) gelagert, die über die Keilscheibe (13) angetrieben wird. Die Welle (8) trägt am unteren Ende einen Rotor (2), der nach oben hin Reibflächen (4) aufweist, die den Reibflächen (3) des Gehäuses (Stators) (1) gegenüberliegen und deren Abstand zwischen (3) und (4) in Form eines Spaltes (6) verstellbar ist. Zwischan diesen Reibflächen (3) und (4) kann die durch eine der Bohrungen (12) eingebrachte Kohle (oder ein anderer Feststoff) fein zerrieben sowie mit Wasser und Gas (Luft), die durch die beiden Bohrungen (5) einströmen, vermengt werden. Das Gemisch von Kohle, Wasser und Gas (Luft) wird durch die Zentrifugalkräfte, unterstützt von den sägezahnartigen Rillen in der Reibfläche (4), nach außen gegen die Prallflächen (7) an der Innenseite des Stators (1) befördert und verläßt den Reaktor entlang der sich nach unten hin erweiternden Prallflächen, und somit nauh unten abfließend. Erwähnt sei noch, daß der Spalt (6) mit Hilfe der Einstellschraube und der Einstellvorrichtung (9) und (10) eingestellt und fixiert werden kann. Fig.2
    [0021] Im Ultraschallmahl- und mischsystem werden die menhanischen Wirkungen des Ultraschalles auf die Arbeitsvorgänge des Zerkleinerns der Kohle und der Mischung mit Wasser und Gas (Luft) durch die mit (27) angedeuteten (longitudinalen) Schwingungen des Sβhwingkörpers (14) übertragen. Der Schwingkörper (14) ist oberhalb des in Fig.2 dargestellten Bereiches der gegenständlichen Vorrichtung im Gehäuse ( 15) solcherart eingesetzt, daß keine Schwingungen vom Schwingkörper auf das Gehäuse übergreifen können (Lagerung im Bewegungsknoten). Hingegen kommen die LongitudinalSchwingungen mit der größtmöglichen Amplitude im Spalt (17) zwischen Schwingkörper (14) und Gehäuse (15) sowie im Mischraum (18) zur Wirkung, und zwar, indem die im Einlauf (16) eingebrachte Kohle im Mahlbereich (im Raum) (19) während dem Zuströmen zum engsten S Spalt (17) zusehends zerkleinert und dabei durch die rotations symmetrisch und konisch verlaufenden, sägezahnartigen Rillen (22) weiterbefördert wird. Nach dem Verlassen des Raumes (19) erfolgt die Liächung der kohle mit Wasser und Luft im Mischraum (18), zu dem die Komponenten Wasser und Luft über die in (24) angeschlossenen Zuleitungen und einem ringförmigen Verteilersystem (25) mit Zutrittsbohrungen (26) zu Mischraum (18) eingebracht werden. Nach der unter der Ultraschalleinwirkung erfolgten innigen Durchir-ischung von Kohle mit Wasser und Luft (in feinster Bläschenform) verläßt das Gemisch den Llischraum (18) durch den Abfluß (28).Die Größe des Raumes (18) kann durch den mit Verstellgewinde gegenüber dem Gehäuse (15) verstellbaren Bauteil (23) variiert und fixiert werden, damit das Ultraschallsystem seine größtmögliche Effizienz erreicht, die dann gegeben ist, wenn im Raum (18) eάh dem Mischungsverhältnis und damit dem Volumen des zu mischenden Gutes optimales Ultraschallfeld herrscht. Zu erwähnen wäre noch , daß der konische Verlauf des Gehäuses (15) zum Spalt (17) hin gegenüber dem konischen Verlauf der sägezahnartigen Rille (22) des Schwingkörpers (14) solcherart gewählt ist, daß sich der Raum (19) zum engsten Spalt (17) hin verjüngt und erst das zusehends zerkleinerte Mahlgut weiterbefördert wird, bis es in den Mischraum (18) austreten kann. Der Spalt (17) zwischen dem mit sägezahnartigen Rillen versehenen Schwingkörper bzw. der die säge zahnartigen Rill en begrenzenden Fläche (20) , und der dem Schwingkörper zugewandten (Innen-) Fläche (21 ) des Gehäuses ist durch Senken oder Anheben des Schwingkörpers verstellbar.
    权利要求:
    ClaimsPATENTANSPRÜCHE
    1. Verfahren zum Reinigen von Wasser, insbesondere von stark belastetem Abwasser, durch Zusatz von adsorptivem Feststoff, insbesondere Kohle, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche aktiviert wird, indem der Feststoff in kleinste Partikel zerteilt und entweder gleichzeitig oder unmittelbar danach mit Wasser in Berührung gebracht wird.
    2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Reaktor zum Zerreiben der Feststoffe, insbesondere Kohle, bestehend aus einem Statior (Gehäuse (1) mit Reibflächen (3) auf der Innenseite und einem Rotor (2) mit Gegenreibflächen (4) auf der dem Stator (Gehäuse) zugewendeten Seite, wobei am Stator (1) mehrere Bohrungen (5) und (12) für die Einbringung von Kohle, Wasser und Luft (Gas) angebracht sind.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spalt (6) zwischen Reibfläche (3) und Gegenreibfläche
    (4) verstellbar ist.
    4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (1) auf der Innenseite Prallflächen (7) aufweist, die sich nach unten zu (kegelförmig) erweiteirn.
    5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aktivierung und Feinveit eilungder Feststoffe - insbesondere der Kohle - ein Ultraschallschwingkörper (14) in einem Gehäuse (15) mit Zuleitungen (24, 25), Ableitungen (28) und einem Mischraum (18) für die Feststoffe und Wasser angeordnet ist. (Fig.2)
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Raum (19) zwei rotationssyrαrαetrische, konisch auf den Spalt (17) zulaufende Flächen vorgesehen sind, zwischen denen die Zerteilung der Kohle erfolgt.
    7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ultraschallschwingkörper an der dem Gehäuse (15) zugewandten Seite rotationsymmetrisch angeordnete sägezahnförmige Rillen (22) aufweist, die der Weiterbeförderung der Kohle dienen.
    8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurfih gekennzeichnet, daß der Mischraum (18) über die Sinstellvorrichtung (23) veränderbar ist.
    9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Flächen (20) und (21) des Ultraschallschwingkörpers (14) und des Gehäuses (15) zueinander verstellbar sind, um den Feinheitsgrad der Feststoffpartikel zu regulieren.
    类似技术:
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    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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