Die horizontale Spiralzentrifuge besteht im Wesentlichen aus einer Trommel, einer Schnecke, einem Differenzialsystem, einer Flüssigkeitsstandbegrenzung, einem Antriebssystem und einem Steuerungssystem. Eine Dekanterzentrifuge nutzt den Dichteunterschied zwischen fester und flüssiger Phase, um die Sinkgeschwindigkeit der Feststoffpartikel unter Einwirkung der Zentrifugalkraft zu beschleunigen und so eine Fest-Flüssig-Trennung zu erreichen. Der Trennprozess läuft folgendermaßen ab: Schlamm und Flockungsmittel werden über die Einlassleitung in die Mischkammer der Trommel geleitet, wo sie vermischt und ausgeflockt werden (werden sie vor oder nach der Schlammpumpe zugegeben, erfolgt die Flockungsreaktion bereits). Durch die hohe Rotationsgeschwindigkeit und den Reibungswiderstand des Rotors (Spirale und Trommel) wird der Schlamm im Rotor beschleunigt und bildet eine zylindrische Flüssigkeitsringschicht (Flüssigkeitsringbereich). Unter Einwirkung der Zentrifugalkraft setzen sich Feststoffpartikel mit hoher Dichte an der Innenwand der Trommel ab und bilden eine Schlammschicht (Feststoffringschicht). Die relative Geschwindigkeitsdifferenz zwischen Spirale und Trommel wird genutzt, um die feste Phase zum konischen Ende der Trommel zu befördern. Nach dem Verdrängen der Flüssigkeitsoberfläche (Shore- oder Trocknungsbereich) wird der Schlamm entwässert und getrocknet, zum Schlackenauslass befördert und der Überstand am großen Ende der Trommel abgeführt. So wird die Fest-Flüssig-Trennung erreicht. Bei kontinuierlichem Einsatz stellt sich die Frage, wie die Effizienz der horizontalen Spiralzentrifuge verbessert werden kann.

1. Welche Funktion und welches Prinzip hat das Differenzial in einer horizontalen Spiralzentrifuge? Das Differenzial ist eine wichtige Komponente einer horizontalen Spiralzentrifuge, da es eine konstante Differenzdrehzahl zwischen der Zentrifugenschnecke und der Trommel erzeugt und so eine reibungslose Fest-Flüssig-Trennung ermöglicht. Die aus dem zylindrischen Auslass austretende Flüssigkeit kann so abgeführt werden. Zusammenfassend lässt sich daher folgende Schlussfolgerung ziehen.
2. Welcher Faktor beeinflusst die Effizienz der Fest-Flüssig-Trennung in einer horizontalen Spiralzentrifuge? Die Trennwirkung einer horizontalen Spiralzentrifuge hängt von vielen Faktoren ab. Zu den wichtigsten zählen die Materialeigenschaften, insbesondere Partikelgröße, -form und -dichte der Feststoffpartikel sowie Dichte, Viskosität und Oberflächenspannung der Flüssigkeit. Darüber hinaus bestimmt der Materialcharakter auch den Anwendungsbereich verschiedener horizontaler Spiralzentrifugen.

