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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Entwässern von Schlämmen, insbesondere mineralischen Schlämmen, bei welcher der zu entwässernde Schlamm an einer Aufgabestelle auf ein über wenigstens zwei um ungefähr horizontale Achsen drehbare Trommeln geführtes endloses Siebband aufgegeben wird, bei welcher ein Schlitten in Längsrichtung des Siebbandes entlang einer ungefähr horizontalen Bahn verfahrbar und zu hin- und hergehender Bewegung angetrieben ist, welcher eine wasserdurchlässige, gegen den Pressdruck abgestützte Auflagefläche für das Siebband und einen von oben gegen die auf dem Siebband liegende Schlammschicht pressbaren Stempel aufweist,
wobei der Stempel während der Bewegung des Schlittens von der Aufgabestelle weg gegen das Siebband und die Auflagefläche gepresst ist und das Siebband festhält und bei der Rückbewegung zur Aufgabestelle hin das Siebband freigibt.
Hiebei ist unter einem Siebband jede Art eines wasserdurchlässigen Bandes oder Filterbandes zu verstehen.
Die Entwässerung von Schlämmen erfolgt üblicherweise dadurch, dass der Schlamm auf ein Siebband aufgegeben wird. Es sind Vorrichtungen bekannt, bei welchen zwei Siebbänder über angetriebene Trommeln geführt werden, wobei der Schlamm im Zwischenraum zwischen den beiden Siebbändern transportiert und durch die Pressung zwischen den beiden Siebbändern entwässert wird. Hiebei werden beide Siebbänder gemeinsam mit der Schlammzwischenlage über Entwässerungstrommeln geführt, wobei die Entwässerung durch die Spannung der Siebbänder erfolgt. Überdies werden die Siebbänder mit der dazwischenliegenden Schlammschicht zwischen Presswalzen hindurchgeführt.
Auf die zwischen den Siebbändern befindliche Schlammschicht wird eine Walkwirkung ausgeübt und für manche Arten von Schlämmen, wie beispielsweise für mineralische Schlämme, ist eine solche Walkwirkung ungünstig. Aufgeschlämmt elastische Stoffe haben die Eigenschaft, sich hinter der Pressstelle wieder auszudehnen, und es wird dadurch wieder Wasser aus der Umgebung eingesaugt, so dass die Entwässerungswirkung wieder teilweise aufgehoben wird. Abgesehen davon ist die Aufbringung grosser Pressdrücke auf den Schlamm schwierig oder unmöglich und die Siebbänder unterliegen beim Durchgang durch die Presswalzen einem verhältnismässig grossem Verschleiss.
Aus der DE-OS 27 56 871 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bekanntgeworden, bei welcher das Transporttuch als treibender Teil ausgebildet ist, wobei es zu hohen Verschleisskräften auf das Transporttuch kommt, falls die Bewegung desselben nicht völlig synchron mit jener des pressenden Rahmens erfolgt. In der CH-PS 613 127 ist eine Filtervorrichtung geoffenbart, bei welcher durch Aktivieren einer Presse zum Filtrieren ein Blockieren des Trumes des Filterbandes erfolgt. Auf diese Weise wird naturgemäss der Verschleiss des Filterbandes wesentlich erhöht.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Entwässerungsgrad von Schlämmen, und zwar insbesondere von mineralischen Schlämmen, zu verbessern. Die Erfindung besteht zu diesem Zweck im wesentlichen darin, dass die Trommeln, über welche das Siebband geführt ist, antriebslos sind und der Antrieb des Siebbandes ausschliesslich durch den Schlitten erfolgt, wobei der Hub des Schlittens höchstens gleich der Länge desselben ist, und dass der Schlitten zum Rückhub mit grösserer Geschwindigkeit angetrieben ist als beim Vorschubhub. Dadurch, dass die Trommeln, über welche das Siebband geführt ist, antriebslos sind, wobei der Antrieb des Siebbandes ausschliesslich durch den Schlitten während des Vorschubhubes erfolgt, wird eine wesentliche Schonung des Transport- bzw.
Siebbandes sichergestellt, wobei durch die Massnahme, dass der Schlitten zum Rückhub mit grösserer Geschwindigkeit angetrieben ist als beim Vorschubhub, ein relativ rascher kontinuierlicher Durchsatz von Material erzielt wird. Dadurch, dass der Hub des Schlittens höchstens gleich der Länge desselben ist, wird vermieden, dass zwischen den einzelnen, gepressten Zonen ungepresste Zonen verbleiben. Wenn der Hub des Schlittens kleiner ist als die Länge desselben, so überlappen sich die Presszonen, was aber keinen Nachteil in bezug auf die Güte der Entwässerung darstellt. Das ausgepresste Wasser wird durch die wasserdurchlässige Auflagefläche hindurchgepresst, wobei diese wasserdurchlässige Auflagefläche von einer gelochten Platte, von einem Sieb oder von einem Gewebe gebildet sein kann, wobei im Falle eines Gewebes dieses gegen den Pressdruck abgestützt sein muss.
Da der Schlitten entlang einer Bahn verfahrbar ist, erfassen der Stempel und die Auflagefläche immer neue Bereiche der auf dem Siebband befindlichen Schlammschicht. Da beim Vorschubhub des Schlittens von der Aufgabestelle weg der Stempel gegen das Siebband und die Auflagefläche gepresst wird, wird eine Relativbewegung zwischen Auflagefläche und Siebband vermieden. Es wird das Sieb geschont und es wird gleichzeitig beim Vorschubhub des Schlittens das Siebband mitgenommen, wobei ein ruhender Pressdruck ausgeübt wird. Die Geschwindigkeit des Schlittens beim Vorschubhub ist dadurch begrenzt, dass genügend Zeit zum Auspressen des Wassers aus dem Schlamm zur Verfügung stehen muss, wobei diese Geschwindigkeit empirisch gewählt wird. Es besteht auch die Möglichkeit, sehr hohe Drücke aufzubringen und daher einen hohen Entwässerungsgrad zu erreichen.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Stempel in an sich bekannter Weise von einem durch ein Druckmedium aufweitbaren Druckkörper aus elastischem Material gebildet und es ist der Druckkörper beim Rückhub unter Unterdruck setzbar. Dies hat den Vorteil, dass der Pressdruck gleichmässig auf alle Bereiche der Schlammschicht wirkt und dass durch einen solchen Druckkörper Unebenheiten des Auflagers
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Rechnung getragen werden kann. Mit einem solchen Druckkörper kann der Druck in einfacher Weise ausgeübt werden und es können sehr hohe Drücke auf die Schlammschicht aufgebracht werden. Dadurch, dass der Druckkörper beim Rückhub unter Unterdruck setzbar ist, wird erzielt, dass er sich von der Schlammschicht und dem Siebband abhebt und den Rückhub nicht behindert.
Gemäss der Erfindung ist zweckmässig die Ausbildung so getroffen, dass der Druckkörper in an sich bekannter Weise in einem Rahmen angeordnet ist, dass die Unterkanten des Rahmens umlaufende Dichtleisten aufweisen, welche gegen das Siebband pressbar sind, und der Rahmen beim Vorschubhub absenkbar und beim Rückhub anhebbar ist und dass für den Rahmen eine eigene Anpressvorrichtung vorgesehen ist. Dadurch, dass der Druckkörper in einem Rahmen angeordnet ist, wird eine Seitenbegrenzung für den Druckkörper gegeben.
Dadurch, dass die Unterkanten des Rahmens umlaufende Dichtleisten aufweisen, welche gegen das Siebband pressbar sind, und der Rahmen beim Vorschubhub absenkbar und beim Rückhub anhebbar ist, wird einerseits die auf dem Siebband liegende Schlammschicht während des Presshubes begrenzt, so dass ein seitliches Austreten des Schlammes vermieden wird, und es wird anderseits durch das Anpressen der Dichtleiste des Rahmens an das Siebband ein Festklemmen des Siebbandes gegen die Auflage während des Vorschubhubes erreicht. Es kann somit das Siebband sowohl durch den Anpressdruck der Dichtleisten als auch durch den Anpressdruck des Druckkörpers beim Vorschubhub mitgenommen werden.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Auflagefläche mit in Sieblängsrichtung verlaufenden Rillen ausgebildet. Durch den Druckkörper wird der Schlamm in die Rillen hineingepresst. Auch das Siebband kann sich ohne weiteres der Rillenform anpassen. Wenn die Rillen so tief sind, dass die zwischen den Rillen verbleibenden Kämme des Druckkörpers sich berühren, so werden einzelne Stäbe gepresst. Wenn die Rillen seichter sind, so entstehen zwischen diesen Stäben Bruchquerschnitte. In Richtung des Vorschubhubes breitet sich das Siebband wieder aus und die durch die Rillen gebildeten Stäbe des Trockenschlammes liegen frei auf der Sieboberfläche. In allen Fällen hat dieser Rillenquerschnitt den Vorteil, dass sich der in Form von Stäben vorliegende, ausgepresste, nahezu trockene Schlamm leicht vom Siebband löst.
Die gebildeten Stäbe brechen beim Überlaufen des Siebbandes über die Umlenktrommel vom Siebband ab. Es wird sozusagen ein Brikettieren des Trockenschlammes erreicht. Wenn der Trockenschlamm in dünner Schicht auf dem Siebband liegt, ist die Ablösung desselben schwieriger.
Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist unterhalb des Siebbandes im Bereich der Aufgabestelle des Schlammes auf das Siebband ein Auffangbehälter für das bei der Vorentwässerung anfallende Filtrat vorgesehen, von welchem eine Leitung, in welche eine Pumpe eingeschaltet ist, zu einer Stelle oberhalb der am Siebband gebildeten Schlammschicht, zwischen diesem Auffangbehälter und der Stelle, an welcher sich der Schlitten am Ende seines Rückhubes befindet, geführt ist. Hiebei schliesst gemäss der Erfindung der Auffangbehälter zweckmässig an die Unterseite des Siebbandes an und ist unter Unterdruck gesetzt, wodurch die Vorentwässerung beschleunigt wird. Weiters erstreckt sich zweckmässig der Auffangbehälter von der Aufgabeschurre für den Schlamm in Richtung des Vorschubhubes des Schlittens über die Aufgabeschurre hinaus.
Dadurch wird die Fläche, über welche das Wasser abgesaugt wird, vergrössert und die Absaugung wirksamer. Im Filtrat sind noch feine Festteilchen enthalten, welche durch das Siebband durchgetreten sind. Dadurch, dass nun das Filtrat nochmals auf die bereits weitgehend entwässerte Schlammschicht von oben aufgebracht wird, wirkt diese bereits weitgehend entwässerte Schlammschicht als Filter und es werden noch die im ersten Filtrat enthaltenen Festteilchen in der Schlammschicht zurückgehalten, so dass auch diese rückgewonnen werden. Vorzugsweise ist hiebei an der Mündung der vom Auffangbehälter ausgehenden Leitung oberhalb der Schlammschicht ein ungefähr über die Breite der Schlammschicht reichender Verteiler für das Filtrat vorgesehen, so dass das Filtrat gleichmässig über die Breite des Siebbandes auf die Schlammschicht aufgebracht wird.
Gemäss der Erfindung ist zweckmässig unterhalb des Siebbandes eine Wanne für das beim Pressen anfallende Filtrat angeordnet, welche über den gesamten Weg des Schlittens und nahe bis zum Auffangbehälter reicht. Diese Wanne nimmt das Filtrat auf und dieses Filtrat kann durch eine Leitung abgeführt werden. Dadurch, dass die Wanne nicht nur über den gesamten Weg des Schlittens, sondern auch bis zum Auffangbehälter reicht, wird gewährleistet, dass auch das Filtrat vor dem Schlitten in demjenigen Bereich, in welchem das erste Filtrat auf die Schlammschicht nochmals aufgebracht wird, von der Wanne erfasst wird.
Der Schlitten ist zweckmässig mit Rädern ausgestattet und auf Schienen verfahrbar. Vorzugsweise ist das zur Aufweitung des Druckkörpers dienende Druckmedium für den Druckkörper eine Flüssigkeit. Dadurch können ohne Gefahr hohe Drücke angewendet werden. Gemäss der Erfindung kann der Druckkörper unter einen Druck von 1 bis 20 bar gesetzt werden. Der Antrieb für den Schlitten zum Vorschubhub und zum Rückhub kann von einem hydraulischen oder pneumatischen Kolben - Zylinder - Aggregat gebildet sein. Es kann aber auch ein mechanischer Antrieb vorgesehen sein.
Vorzugsweise ist der Schlitten mit einer Geschwindigkeit von höchstens 0, 05m/s zum Vorschubhub angetrieben. Die Vorschubgeschwindigkeit bestimmt die Dauer der Druckeinwirkung auf den zu entwässernden
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Schlamm und kann im gegebenen Rahmen empirisch an die Beschaffenheit des Schlammes angepasst werden. Der Hub des Schlittens kann dabei vorzugsweise 1 bis 4 m betragen.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen schematisch erläutert
Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung. Fig. 2 zeigt eine Draufsicht. Fig. 3 zeigt einen Schnitt nach Linie in-m der Fig. 2. Fig. 4 zeigt ein abgewandeltes Detail der Auflagefläche. Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der das Siebband führenden Trommeln.
Das Siebband (1) ist über zwei Trommeln (2) geführt. Die Trommeln (2) sind ohne Antrieb ausgebildet.
Eine der Achsen (3) dieser Trommeln kann auf einem Spannschlitten gelagert sein, um die Spannung des Siebbandes (1) einzustellen. Oberhalb des Siebbandes ist eine Aufgabeschurre (4) für den zu entwässernden
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Unterseite des Siebbandes (1) an und ist unter Unterdruck gesetzt.
Ein Schlitten (7) ist mittels Rädern (8) auf Schienen (9) verfahrbar. Der Schlitten (7) weist eine wasserdurchlässige Auflageplatte (10) für das Siebband (1) auf. Die Platte (10) ist mit Löchern (14) ausgebildet, welche den Wasserdurchtritt gestatten. Oberhalb dieser Auflagefläche bzw. Auflageplatte ist ein oben abgeschlossener Rahmen (11) heb- und senkbar angeordnet. Innerhalb dieses Rahmens ist ein Druckkörper (12) aus elastischem Material, wie beispielsweise Gummi, angeordnet, in welche über eine Leitung (13) ein Druckmedium eingebracht werden kann.
Der Rahmen (11) ist durch eine nicht dargestellte Hubeinrichtung gegen das Siebband (1) pressbar. Am unteren Rand weist der Rahmen (11) eine umlaufende Dichtleiste (15) auf und zwischen dieser Dichtleiste (15) und der Auflageplatte (10) ist das Siebband (1), wenn der Rahmen (11) nach unten gepresst ist, eingespannt. Der Schlitten (7) ist durch zwei Kolben - Zylinder - Aggregate (16) in Längsrichtung des Siebbandes (1) über
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gepresst. Der Druckkörper (12) wird über die Leitung (13) mit Druckmedium aufgeblasen und presst die Schlammschicht (17) gegen das Siebband (1) und die Auflageplatte (10). Unter dem hohen Druck wird das Wasser aus der Schlammschicht (17) ausgepresst und fliesst durch die Löcher (14) in eine Auffangwanne (18) ab.
Von dieser Stellung ausgehend wird durch die Kolben - Zylinder - Aggregate (16) der Schlitten über den Vorschubhub (a) in Richtung des Pfeiles (19) verfahren. Da nun das Siebband (1) zwischen der Auflageplatte (10) einerseits und dem Rahmen (11) sowie dem Druckkörper (12) geklemmt ist, wird das Siebband (1) bei diesem Vorschubhub über die Strecke (a) mitgenommen und in Richtung des Pfeiles (19) bewegt. Ein Antrieb der Trommeln (2) entfällt daher und die Achsen (20) der Trommeln (2) sind in den Lagern (21) frei drehbar gelagert Während dieses Vorschubhubes wird das Wasser aus der Schlammschicht (17) unter grossem Druck ausgepresst.
Sobald der Schlitten (7) die strichliert dargestellte Stellung (7') erreicht hat, wird der Rahmen (11) vom Siebband (1) abgehoben und über die Leitung (13) wird der Druckkörper (12) unter Vakuum gesetzt, so dass sich auch der Druckkörper (12) von der Schlammschicht abhebt. Das Siebband (1) ist somit freigegeben und der Schlitten (7) wird mit grosser Geschwindigkeit aus der Stellung (7') in die dargestellte Stellung (7) mittels der Kolben - Zylinder - Aggregate (16) verfahren, worauf dann der Pressvorgang in gleicher Weise wieder einsetzt.
Das im Auffangbehälter (6) befindliche Filtrat wird über eine Leitung (22) und eine Pumpe (23) zu einem Verteilerrohr (24) geführt und auf die auf das Siebband (1) befindliche Schlammschicht aufgebracht. Beim Durchtreten durch diese Schlammschicht wird dieses Vorfiltrat nochmals gefiltert und es bleiben in der Schlammschicht restliche Feststoffbestandteile des Filtrat zurück. Die Auffangwanne (18) reicht über den gesamten Weg des Schlittens und knapp bis zum Auffangbehälter (6), wobei das gesamte Filtrat aufgefangen und bei (25) aus der Wanne (18) abgeführt wird.
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abgeworfen.
Fig. 4 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der Auflageplatte (10). Die Auflageplatte (10) ist mit
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(2) abgeworfen werden.
Fig. 5 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform für die Führung des Siebbandes (1). Die Trommel (2) ist mit kleinerem Durchmesser ausgebildet und es wird dadurch der Abwurf des Filterkuchens (28) erleichtert.