Zentrale Verfahrenstechnik – die Basis sicherer Entscheidungen

Probe: 1. Zulauf / 2. geklärte Wasserphase / 3. entwässerter Feststoff

Versuchsdekanter

Für fast jedes Problem gibt es eine Lösung – wir werden sie finden, entwickeln und umsetzen.

Zentrifugale Trenntechnik ist eine Schlüsseltechnologie. Sie hilft Nahrungsmittel zu erzeugen, Energie bereitzustellen oder Krankheiten zu bekämpfen. Sie macht das Leben sicherer und bequemer. Und sie stellt wichtige Weichen für die Zukunft, wie Beispiele aus der Nanotechnologie, Biotechnologie, Umwelttechnik und anderen innovativen Branchen zeigen. Und natürlich bleibt die Entwicklung der Trenntechnik nicht stehen. Der Wunsch nach neuen Produkten und wirtschaftlicheren Verfahren führt dazu, dass man weltweit vor der Herausforderung steht, viele Prozesse neu zu entwickeln oder Prozessstufen zu optimieren.

Im Mittelpunkt stehen dabei unsere Separatoren und Dekanter, die sich in der Trennung, Konzentrierung und Extraktion von Flüssigkeiten und Flüssigkeitsgemischen immer wieder neu bewähren. Kein zu separierendes Produkt gleicht dem anderen.

Manchmal kann eine kleine Testprobe genug sein, um eine Lösung der Trennaufgabe  zu finden. Die durch die Probeentnahme erhalte Materialmenge muss die stofflichen Eigenschaften von dem Originalprodukt widerspiegeln. Die Laborergebnisse zeigen bereits Ansatzpunkte, wo eventuell Schwierigkeiten zu erwarten sind, z. B. durch ein extrem scherempfindliches oder sehr abrasives Produkt. In manchen Fällen ist dies jedoch nur nach Langzeitversuchen auf geeigneten Maschinen möglich, vor allem dann, wenn z.B. die Austragsfähigkeit bei unterschiedlichen Feststoffen überprüft werden muss.

In der Regel kann anschließend ein maßgeschneidertes Zentrifugen-Design empfohlen werden. Auf diese Weise geben wir Ihnen stets eine tragfähige Basis, auf der zukunftssichere Investitionsentscheidungen getroffen werden können.

Sedimentationseigenschaften der Feststoffe

Einfluss von Produktparametern

Untersuchung Einfluss
Volumenanteil der Phasen Anteile der flüssigen Phasen bestimmt Auswahl der Zentrifuge
Dimensionierung von Bauteilen (z.B. Greifer, Verteiler, Scheideteller)
Position der Trennzone
Feststoffvolumen bestimmt Auswahl der Zentrifuge
Produkttemperatur Korrosionsverhalten
Maschinengröße
Dichtungsmaterialien

Sedimentationseigenschaften der Feststoffe

schnell wenn 30 s ausreichend ist
keine Einschränkung bei der Auswahl der Zentrifuge
langsam bei Veränderung des Feststoffvolumens mit zunehmender Zeit
Einschränkung bei der Auswahl der Zentrifuge
Beschaffenheit des Feststoffes

Produkteigenschaften

Erosiv Beeinflusst Auswahl der Panzerung beim Dekanter
Einschränkung bei der Auswahl der Separatoren
Weich / pastös / hart Separatoren
Teller - Trommelwinkel
Entleerungsart (Teil- oder Vollentleerung)
Dekanter
Konuswinkel
Trommel- und Differenzdrehzahl
Flach- oder Tiefteichausführung

Versuchsdekanter

Zu- und Ablaufprobe

geklärte Wasserprobe

entwässerter Feststoff

Aufbereitung von industriellen Abwasser: Senkung von Betriebskosten

Eindicken und Entwässern in einem Prozesschritt

Stahlwerke mit rauchenden Schloten waren früher ein Zeichen von blühender Wirtschaft und industriellem Wachstum. Heute rauchen die Schlote der Stahlwerke deutlich weniger. Das liegt daran, dass moderne Stahlwerke effektiver arbeiten, was auch bedeutet, dass sie erheblich weniger Energie und Frischwasser benötigen und weniger Emissionen in Form von Staub und Abwasser in die Umwelt entlassen.

Bei diesem Versuch sollte das anfallende Prozesswasser aus der Abluftanlage mittels eines Dekanters gereinigt werden. Die Abluftanlage besteht aus zwei nacheinander geschalteten Filtern, die unterschiedliche Feststoffmengen und Partikelgrößen abscheiden.

Vorteile

► Reduzierung des Frischwasserverbrauches
► Reduzierung von Verschleiß an Anlagenteilen
► Im Vergleich zu Filteranlagen geringerer Platzbedarf und Reduzierung des Wartungsaufwands

Dekanterparameter

Trommeldurchmesser: 220 mm
Trommeldehzahl: 5.500 U/min
Umfangsgeschwindigkeit: 65 m/s
g-Zahl: 3.720
Konuswinkel: 15°
Differenzdrehzahl: 5 U/min
Schnecke: 1-gängig
Flüssigkeitsinhalt in der Trommel: 31,2 Liter
Länge der Trockenzone: 30,5 mm
Zulaufmenge: 1.000 - 2.500 l/h

Probenauswertung

Trockensubstanz

Die Bestimmung von Trockensubstanz oder Restfeuchte erfolgte mit einem Feuchtigkeitsbestimmer. Dieser ist mit einem Wägesystem mit einem Wägebereich von 30 g und einer Auflösung von 1 mg ausgestattet. Die Trockensubstanz eines Stoffes umfasst seine mineralischen und organischen Bestandteile, die nach vollständigem Wasserentzug verbleiben.

Becherschleudertest

Methode: Einfüllen in graduierte Zentrifugengläser; Schleudertest für 0,5 - 1,0 - 2,0 und 3 Minuten, Beurteilung der Schleuderergebnisse.

Ergebnisse

PH-Wert: 7,42
Produkttemperatur: 40°C
Volumen (g/l) im Zulauf : 2,9% - 3,7%
Trockensubstanz im Zulauf: 1,02% - 1,56%
Volumen (g/l) im Ablauf der geklärte Phase: 0,01 - 0,05%
Trockensubstanz (TS) im Feststoff: 45%-54%

Zusammenfassung

Die Entwässerung erfolgt ausschließlich durch Kompression des Schlammes durch seine Eigenmasse im Zentrifugalfeld. Das Sediment bleibt vollständig gesättigt, wobei die verdrängte Flüssigkeit durch das Sediment nach oben abdrainieren muss. Das Auspressen des Schlammes findet unterhalb des Flüsigkeitsspiegels im zylindrischen und im konischen Teil statt.

Beim erstmaligen Beschicken des leeren, mit Betriebsdrehzahl laufenden Dekanters stellte sich nach kurzer Zeit ein klarer Zentratablauf ein. Der im ausgetragenen Feststoff gemessene Trockenstoffgehalt stellt einen Mittelwert der Feuchte da.

Eindickung und Entwässerung sind in einem Prozesschritt mit einem Dekanter möglich.

Die erzielten Versuchsergebnisse mit dem Dekanter waren sehr positiv.