DE10331463A1 - Filter for small-scale waste water treatment assembly or seawater desalination plant has floating filter battery - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zum Einsetzen in Suspension gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Sie ist insbesondere geeignet für Kläranlagen, insbesondere für Kleinkläranlagen.The The present invention relates to a filter device for insertion in suspension according to the preamble of claim 1. It is particularly suitable for sewage treatment plants, especially for small sewage treatment plants.
In der Patent- und Fachliteratur werden in der Regel mit den Oberbegriffen „Filtervorrichtungen" oder „Filteraufbauten" Hilfseinrichtungen bezeichnet, auf oder mit denen in einem Trägermaterial, insbesondere Flüssigkeiten oder Gase, befindliche Stoffe beliebigen Aggregatszustands (meist fest, porös, aber auch flüssig) oder Schweb- und Trübstoffe beliebigster Form vom Trägerstoff bzw. Lösungsmittel durch Filtration getrennt und entfernt werden.In The patent and technical literature are usually with the generic terms "filter devices" or "filter assemblies" auxiliary equipment referred to, on or with those in a carrier material, in particular liquids or gases, substances of any state of aggregation (usually firm, porous, but also liquid) or suspended and turbid matter most arbitrary form of the carrier or solvent Filtration be separated and removed.
Unter dem Begriff „Filtration" werden Verfahren zusammengefasst, um eine Mischung aus zwei Stoffen voneinander zu trennen. Insbesondere wird ein suspendierte Feststoff, z.B. ein Trübstoff oder Niederschlag, von der ihn umgebenden Flüssigkeit, oder eine Flüssigkeit von einer anderen Flüssigkeit, z.B. Öl von Wasser, getrennt, indem man die Mischung über ein poröses, für Flüssigkeiten bzw. nur für eine der beiden Flüssigkeiten durchlässiges Medium laufen lässt. Die Filtration ist Bestandteil grundlegender Fertigungsverfahren in der chemischen Industrie und wird für verschiedenste Zwecke eingesetzt. Die zu filtrierende Flüssigkeit wird als „Suspension" bezeichnet, die den Filter durchlaufende gereinigte Flüssigkeit wird als „Filtrat" bezeichnet. Das auf dem Filter verbleibende feste Material heißt „Rückstand" und wird auch als „Filterkuchen" bezeichnet.Under The term "filtration" is used to refer to processes summarized to a mixture of two substances from each other separate. In particular, a suspended solid, e.g. one turbidity or precipitate, from the liquid surrounding it, or a liquid from another liquid, e.g. Oil of water, separated by passing the mixture over a porous, for liquids or only for one of the two liquids permeable Medium is running. Filtration is part of basic manufacturing processes in the chemical industry and is used for a variety of purposes. The liquid to be filtered is referred to as a "suspension", the The purified liquid passing through the filter is referred to as "filtrate" Solid material remaining on the filter is called "residue" and is also referred to as "filter cake".
Als „Filtermittel" werden geeignete Hilfsvorrichtungen, Werkstücke, Beschichtungen, Werkstoffe oder Techniken (z.B. Zentrifugen) bezeichnet, welche zur Filtration notwendig sind und mit Hilfe derer die Trennung von Filtrat und abzutrennendem Stoff, z.B. Schwebstoffen, überhaupt erst ermöglicht wird.As "filter means" are suitable Auxiliary devices, workpieces, Coatings, materials or techniques (e.g., centrifuges), which are necessary for filtration and with the help of which the separation of filtrate and material to be separated, e.g. Suspended matter, at all only possible becomes.
Die Filtration von Flüssigkeiten, die sich in Behältern, insbesondere in Großbehältern, wie z. B. Containern befindet, gewinnt zunehmend an Bedeutung. Als Beispiele hierfür seien die Filtration von flüssigen Lebensmitteln, z. B. Bier oder Säfte, oder von Abwässern in Kläranlagen genannte. Weiter findet die Filtration Anwendung bei der Meerwasserentsalzung, bei der das Meerwasser von darin befindlichen Salzen befreit wird und anschließend als Trinkwasser zur Verfügung steht.The Filtration of liquids, in containers, especially in large containers, such as z. B. Containers, is becoming increasingly important. As examples therefor be the filtration of liquid Food, z. Beer or juices, or of wastewater in sewage treatment plants called. Furthermore, the filtration is used in seawater desalination, in which the seawater is freed from salts contained therein and subsequently available as drinking water stands.
Aufgrund
verschärfter
gesetzlicher Bestimmungen wird das aus Kläranlagen, insbesondere aus Kleinkläranlagen
abgeführte,
gereinigte Abwasser vielfach noch zusätzlich der Filtration unterzogen. Dadurch
sollen neben noch enthaltenen Verschmutzungen vor allem Mikroorganismen,
insbesondere Bakterien oder Viren, entfernt werden. Es wird eine Verbesserung
des chemischen und/oder biologischen Sauerstoffbedarfs (CSB, BSB)
angestrebt. Gerade das Herausfiltern von Mikroorganismen erweist sich
zunehmend als überaus
wichtig, da verhindert werden soll, dass Fäkalbakterien und andere Mikroorganismen
in die Gewässer
gelangen. Es sind verschiedene Systeme bekannt. So ist aus der
Aus
der
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Filtervorrichtung bereitzustellen, die zuverlässig arbeitet, deren Filteroberfläche überwiegend von Rückständen freigehalten wird, und die im Vergleich zu den im Stand der Technik bekannten Vorrichtungen einen einfachen Aufbau aufweist. Sie soll ferner, insbesondere für geeignet sein zum Einsatz in Kläranlagen.task It is therefore a filter device of the present invention to provide that reliable works whose filter surface predominantly kept free from residues and compared to the devices known in the art has a simple structure. It should also be suitable, in particular be used in sewage treatment plants.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Filtervorrichtung nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.These Task is solved by a filter device according to claim 1. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Filtervorrichtung ist direkt in die zu filternde Flüssigkeit, die Suspension, einsetzbar. Die Suspension kann sich dabei in einem Behälter, beispielsweise in einem Klärbecken oder einem Container befinden. Es kann sich bei der Suspension ferner auch um sehr große Flüssigkeitsvolumina handeln, wie z. B. Meerwasser. Die Filtervorrichtung weist zumindest ein, insbesondere jedoch mehrere scheibenförmige Filtermittel auf. Die scheibenförmigen Filtermittel sind um zumindest ein Zentralrohr herum angeordnet, wobei in dem Zentralrohr die Filtratableitung angeordnet ist. Es ist bevorzugt vorgesehen, dass mehrere scheibenförmige Filtermittel hintereinander angeordnet werden, wodurch mit vergleichsweise geringem Bauraum große Filteroberflächen erzielt werden. Weiter weist die erfindungsgemäße Filtervorrichtung eine Saugpumpe auf, die einen Saugstrom erzeugt, mit welcher das Filtrat absaugbar ist. Erfindungsgemäß ist nun zumindest ein Mittel vorgesehen, mit dem mit Hilfe einer Strömungspumpe Suspension über das zumindest eine Filtermittel führbar ist. Dies führt dazu, dass die Filtermitteloberfläche freigespült wird von Rückständen. Anders ausgedrückt wird Suspension, z. B. zu filterndes Abwasser aus dem Klärbecken, mit Hilfe der Strömungspumpe angesaugt und über die Oberfläche des oder der Filtermittel verteilt. Die Suspension überströmt folglich die Filtermitteloberfläche und hält diese von Rückständen frei. Weiter ist erfindungsgemäß zumindest ein Schwimmkörper vorgesehen der mittels Auftrieb die Filtervorrichtung im schwimmenden Zustand hält. Durch den Schwimmkörper, der auch als Auftriebskörper bezeichnet werden kann, wird die Filtervorrichtung in der Suspension an deren Oberfläche gehalten. Bevorzugt ist der Auftrieb des Schwimmkörpers so angepasst, dass sämtliche Filtermittel in die Suspension eingetaucht sind. Somit wird die Filtervorrichtung stets optimal knapp unter der Oberfläche der Suspension gehalten. Auch sich ändernde Pegelstände haben folglich keinen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit und die Betriebsfähigkeit der erfindungsgemäßen Filtervorrichtung. Diese passt sich stets dem aktuellen Flüssigkeitsspiegel an.The Filter device according to the invention is directly in the liquid to be filtered, the suspension used. The suspension may be in a container, for example in a clarifiers or a container. It may also be in the suspension also very large liquid volumes act, such as B. seawater. The filter device has at least a, but in particular a plurality of disc-shaped filter means. The discoid Filtering means are arranged around at least one central tube, wherein in the central tube the Filtratableitung is arranged. It is preferably provided that a plurality of disk-shaped filter means behind one another can be arranged, whereby with comparatively small space size filter surfaces be achieved. Furthermore, the filter device according to the invention has a suction pump, which generates a suction flow, with which the filtrate is sucked. According to the invention is now at least one means provided with the aid of a flow pump Suspension over the at least one filter means is feasible. This leads to, that the filter media surface flushed gets from residues. Different expressed is suspension, z. B. to be filtered wastewater from the clarifier, sucked in with the help of the flow pump and over the surface of the filter medium or distributed. The suspension thus flows over the filter media surface and stops these free from residues. Next is at least according to the invention a float provided by means of buoyancy, the filter device in the floating State holds. By the float, also as a buoyancy body can be designated, the filter device is in the suspension on the surface held. Preferably, the buoyancy of the float is so adapted that all Filtering agents are immersed in the suspension. Thus, the Filter device always optimally just below the surface of Suspension kept. Also changing Water levels consequently have no influence on the performance and the operability the filter device according to the invention. This always adapts to the current fluid level.
In Meerwasserentsalzungsanlagen bringt die erfindungsgemäße Filtervorrichtung den Vorteil mit sich, dass die Meeresströmung die Filtervorrichtung nicht beeinflusst. Diese schwimmt auf dem Wasser, unabhängig von der Wasserhöhe und der Heftigkeit der Strömung. Weiter ist von großem Vorteil, dass für eine Entsalzungsanlage, die ausschließlich mit den erfindungsgemäßen Filtervorrichtungen bestückt ist, keine gesonderten Behälter und großartigen Anlagen gebaut werden müssen. Die Filtervorrichtungen werden einfach mit den notwendigen Pumpen und Leitungen, die an Land führen, in das Meerwasser gegeben. Um von einer Stromversorgung unabhängig zu sein, kann auf dem Schwimmkörper eine Energieerzeugungsvorrichtung, z. B. Solarzellen, vorgesehen sein. Damit ist jede Filtervorrichtung autark betreibbar. Durch das Überströmen der Filtermittel wird deren Oberfläche von Rückständen freigehalten, wodurch die Filtervorrichtungen eine lange Betriebsdauer aufweisen.In Seawater desalination plants brings the filter device according to the invention the advantage with it that the ocean current does not filter device affected. This floats on the water, regardless of the water level and the violence of the current. Next is of great Advantage that for a Desalination plant, exclusively with the filter devices according to the invention stocked is not a separate container and great Plants must be built. The filter devices become easy with the necessary pumps and pipelines that lead to land, given into the sea water. To be independent of a power supply, can on the float a power generating device, e.g. As solar cells, be provided. Thus, each filter device is self-sufficient operable. By the overflow of the Filtering agent becomes its surface kept free from residues, whereby the filter devices have a long service life.
Für Kläranlagen ist sehr vorteilhaft, dass durch den Suspensionsstrom, nicht nur die Filtermitteloberfläche vor dem Zusetzen bewahrt wird, sondern dass damit zugleich eine Belüftung, Durchmischung und Bewegung des Klärbeckens erzielt wird. Diese ist ferner sehr gleichmäßig und gleichbleibend, da die Filtermittel unabhängig vom Wasserstand stets gleichmäßig überströmt werden. Somit ist der Eintrag an Sauerstoff stets gleichbleibend, was für u. U. im Becken vorhandene, Abfallstoffe abbauende Mikroorganismen von Vorteil ist. Bei Einsatz der Filtervorrichtung können weitere Belüftungseinrichtungen entfallen. Der zum Freihalten der Filtermitteloberfläche eingesetzte Suspensionsstrom hat folglich eine Doppelfunktion. Weiterhin bringt dies den Vorteil mit sich, dass der Energieaufwand für eine Kläranlage, die mit einer erfindungsgemäßen Filtervorrichtung bestückt ist, vergleichbar ist mit bereits bekannten Kläranlagen, da der Energieaufwand für einen Belüfter vollständig entfällt und statt dessen eine Strömungspumpe zum Erzeugen einer Strömung über der Filtermitteloberfläche vorgesehen ist. Es ist vorgesehen, dass die Filtervorrichtung im Abwasser angeordnet wird. Gesonderte Kammern oder Behälter brauchen hierfür nicht vorgesehen werden. Im Gegenteil, durch die Anordnung in der Suspension wird gerade der Belüftungseffekt erzielt. Die Erfindung ist insbesondere sehr vorteilhaft bei Kleinkläranlagen, die für die Reinigung von Abwässern vorgesehen sind, die aus Haushalten stammen, die lediglich saisonal betrieben werden, beispielsweise Ferienhäuser. Durch den Schwimmkörper ist die Filtervorrichtung stets optimal und gleichbleibend in Wasser eingetaucht. Vorteilhaft ist weiter, dass auch bestehende Kläranlagen leicht und einfach nachgerüstet werden können, da die erfindungsgemäße Filtervorrichtung lediglich in ein bestehendes Klärbecken, insbesondere in das Nachklärbecken, eingesetzt wird. Hierfür braucht dieses Klärbecken nicht entleert zu werden und es müssen auch keine weiteren baulichen Maßnahmen getroffen werden. Somit ist das Nachrüsten bestehender Kläranlagen vergleichsweise kostengünstig, einfach und schnell möglich. Durch das Überströmen der Filtermittel arbeitet diese Filteranlage jedoch höchst effizient und hat, wie oben ausgeführt, zugleich die technische Wirkung der Belüftung des Klärbeckens.For sewage treatment plants it is very advantageous that not only the surface of the filter medium is prevented from clogging by the suspension stream, but that at the same time ventilation, mixing and movement of the clarification tank are achieved. This is also very uniform and consistent, since the filter media are always flowed over evenly regardless of the water level. Thus, the entry of oxygen is always consistent, what u. U. present in the basin, waste materials degrading microorganisms is beneficial. When using the filter device further ventilation devices can be omitted. The suspension flow used to clear the surface of the filter media thus has a dual function. Furthermore, this has the advantage that the energy required for a treatment plant, which is equipped with a filter device according to the invention, is comparable to already known sewage treatment plants, since the energy required for an aerator completely eliminated and instead a flow pump for generating a flow over the filter surface is provided. It is envisaged that the filter device is placed in the wastewater. Separate chambers or containers need not be provided for this purpose. On the contrary, by the arrangement in the suspension just the ventilation effect is achieved. The invention is particularly advantageous in small sewage treatment plants, which are pre-cleaned for the treatment of wastewater households that are only seasonal, such as holiday homes. By the float, the filter device is always optimally and consistently immersed in water. A further advantage is that even existing sewage treatment plants can be retrofitted easily and simply, since the filter device according to the invention is used only in an existing clarifier, especially in the secondary clarifier. For this purpose, this clarifier does not need to be emptied and there must be no further structural measures. Thus, the retrofitting of existing wastewater treatment plants is relatively inexpensive, easy and fast. Due to the overflow of the filter medium, however, this filter system works highly efficiently and, as stated above, at the same time the technical effect of the aeration of the clarifier.
Als Mittel für das Führen der Suspension über die Oberfläche eines Filtermittels sind zum einen Öffnungen bzw. Düsen vorgesehen. Diese Öffnungen können sich beispielsweise am Zentralrohr befinden. Der Strömungserzeuger wird diesen Öffnungen mit Hilfe von Leitungen, die ebenfalls im Zentralrohr angeordnet sind, Suspension zuführen, welche dann über die Öffnungen ausgestoßen wird. Alternativ bzw. kumulativ können auch Öffnungen im Bereich des Umfangs der Filtermittel vorgesehen sein, wofür einzelne Rohrleitungen, aber auch zylindrische, doppelwandige Behälter mit entsprechenden Öffnungen vorgesehen sein können. Auch hier wird Suspension diesem Rohrsystem zugeführt und über entsprechende Öffnungen ausgestoßen und dann über die Filtermittel geführt. Vorzugsweise sind diese Öffnungen tangential angeordnet, so dass die Filtermittel tangential, d.h. schräg, überströmt werden. Der Ausstoß der Suspension erfolgt somit nicht senkrecht, sondern in einem davon abweichendem Winkel. Anders beschrieben wird unter dem Begriff „tangential" eine Anordnung der Öffnungen und eine Einstromrichtung der Suspension verstanden, die mit Hilfe einer Tangente näher beschrieben wird. Unter einer Tangente wird in der Geometrie eine Gerade verstanden, die einen Kreis bzw. Kreisbogen an einem einzigen Punkt berührt, ihn jedoch nicht schneidet. Nimmt man nun eine Tangente, die den Kreis an jedem beliebigen Punkt und in jeder beliebigen Orientierung berühren kann, und verschiebt diese parallel in Richtung zum Mittelpunkt des Kreises, so überquert die Tangente den Kreis. Zu beachten ist, dass die Parallelverschiebung nicht bis exakt zum Mittelpunkt erfolgen darf, sondern nur jeweils bis unmittelbar davor. Betrachtet man den Kreis als Behälterwand bzw. als Wandung des Zentralrohrs, so sind Bohrungen, die an diesen Schnittpunkten dem Verlauf der Tangente folgend gesetzt werden, tangential angeordnet. Durch den tangentialen Einstrom führt die Suspension eine kreisförmige Bewegung über dem Filtermittel aus. Daraus wird vorteilhaft erzielt, dass die Suspension im Vergleich zur rechtwinkligen Zufuhr der Suspension länger über dem Filtermittel geführt wird. Dadurch kann die Anzahl benötigter Öffnungen für das Freihalten der gesamten Filtermitteloberfläche reduziert werden, da größere Bereiche mit Hilfe von einer Öffnung überstrichen werden. Die Öffnungen können ferner als Düse ausgebildet sein, insbesondere als Punktdüse, Flachdüse oder eine Düse mit beweglichem, insbesondere rotierendem Düsenstrahl, oder als Venturi-Düse. Die Venturi-Düse erweist sich insbesondere bei Einsatz der Filtervorrichtung in Kläranlagen als sehr vorteilhaft. Es handelt sich hierbei um Düsen, bei denen durch das Hindurchführen von Suspension Luft angesaugt und mitgerissen wird. Aus der Düse tritt folglich ein Luft-Flüssigkeitsgemisch aus. In Klärbecken wird somit die Belüftung und Belebung allein über die Bewegung des Abwassers durch die Strömung erzielt, sondern es wird bei Einsatz von Venturi-Düsen Luft in das Abwasser eingetragen. Der in üblichen Kläranlagen für die Belüftung vorhandene Kompressor kann folglich entfallen. Die Filtervorrichtung übernimmt sowohl die Filtrationsfunktion als auch die Belüftungsfunktion in einer einzigen Anlage und ohne zusätzlichen Energieaufwand.When Funds for the guiding the suspension over the surface a filter means are provided for an openings or nozzles. These openings can for example, are located on the central tube. The flow generator will these openings with the help of lines, which are also arranged in the central tube are to deliver suspension, which then over the openings pushed out becomes. Alternatively or cumulatively, openings can also be made in the region of the circumference the filter means be provided for what individual pipes, but also cylindrical, double-walled containers with corresponding openings can be provided. Again, suspension is fed to this pipe system and via appropriate openings pushed out and then over led the filter means. Preferably, these openings arranged tangentially so that the filter means are tangential, i. oblique, to be overflowed. The output of the Suspension is thus not perpendicular, but in one of them deviating angle. Described differently, the term "tangential" is an arrangement of the openings and an inflow direction of the suspension understood by means of closer to a tangent is described. Under a tangent, geometry becomes a Just understood that a circle or arc at a single Point touched, but does not cut it. Now take a tangent that the Circle at any point and in any orientation touch can, and shifts these parallel towards the center of the circle, so crossed the tangent the circle. It should be noted that the parallel shift not exactly to the center, but only in each case until immediately before. Looking at the circle as a container wall or as a wall of the central tube, so are holes that at this Intersections following the course of the tangent, arranged tangentially. Due to the tangential inflow leads the Suspension a circular Move above that Filtering agent off. It is advantageously achieved that the suspension compared to the rectangular supply of the suspension longer over the Filtered medium becomes. This allows the number of required openings for keeping the entire Filter media surface be reduced because larger areas with Help from an opening painted over become. The openings can also as a nozzle be formed, in particular as a point nozzle, flat nozzle or a nozzle with movable, in particular rotating jet, or as a venturi nozzle. The Venturi nozzle proves especially when using the filter device in sewage treatment plants as very beneficial. These are nozzles, at by passing through aspirated by suspension of air and entrained. Out of the nozzle consequently an air-liquid mixture out. In clarifier thus becomes the ventilation and animation alone over the movement of the wastewater is achieved by the flow, but it becomes when using Venturi nozzles air entered into the wastewater. The existing in conventional treatment plants for the ventilation compressor can therefore be omitted. The filter device takes over both the filtration function as well as the ventilation function in a single plant and without additional energy.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht weiter vor, dass ein Leitring um die Filtermittel herum angeordnet ist. Dieser ist auf der Oberseite und auf der Unterseite offen; es handelt sich folglich nicht um einen Behälter. Er weist vorzugsweise die Form einer zylindrischen Wandung auf. Der Leitring kann jedoch auch eine andere Form haben. So kann mit Hilfe einer speziellen Gestaltung des Leitrings die Suspension so geführt werden, dass Strudel und Wirbel erzeugt werden (Zyklon). Weiterhin ist es möglich, verschiedene Phasen der Suspension abzuziehen. Bei trichterförmiger Gestaltung des Leitringes werden sich im Bereich des Trichters leichte Stoffe, z. B. Öle sammeln. Bei taillierter Gestaltung, d. h. oben und unten erweitert und in der Mitte eingeschnürt, werden sich oben leichtere Stoffe sammeln und unterhalb Stoffe mit höherer Dichte. Folglich werden die in der Suspension enthaltenen Fest- und Schwebstoffe nicht nur vom Filtrat abgetrennt, sondern zugleich fraktioniert. Weiter kann der Leitring auch Ausbuchtungen, Ecken, Kanten oder Ähnliches aufweisen, durch die die Strömung und deren Richtung verändert wird. Dadurch kann die Strömung beispielsweise mehrmals zurückgeführt werden auf die Filtermittel, wodurch eine noch effektivere Überströmung erzielt wird. Schließlich kann auch auf der Ober- bzw. Unterseite des Leitringes ein Deckel bzw. Boden vorgesehen sein. Dadurch verlässt die Suspension die Filtervorrichtung auf der Unter- bzw. Oberseite der Filtervorrichtung. Dies ist vorteilhaft in Kläranlagen, wo ein Sauerstoffeintrag gewünscht oder unerwünscht ist. So ist in anaeroben Klärbecken der Eintrag von Sauerstoff unerwünscht. Hier kann ein Ausstrom auf der Unterseite der Filtervorrichtung von Vorteil sein. In diesem Fall könnte ein Leitring vorgesehen sein, der an seiner Oberseite verschlossen ist. Anders in aeroben Klärbecken. Hier soll gerade Sauerstoff zur Belebung eingebracht werden. Dort kann es von Vorteil sein, den Leitring auf der dem Beckenboden zugewandten Seite mit einem Deckel, sprich Boden, zu versehen, so dass die Suspension die Filtervorrichtung auf der Oberseite verlässt. Durch die Verengung des Auslasses wird die Suspension u. U. beschleunigt, so dass diese verwirbelt wird. Durch einen zylindrischen Leitring wird erreicht, dass die Suspension länger über der Oberfläche der Filtermittel gehalten wird, da der Suspensionsstrom an der Wandung abprallt und zurück auf die Filtermittel geführt wird. Im Falle des Einsatzes der Filtervorrichtung in einem Klärbecken wird der Belüftungseffekt jedoch trotzdem erhalten, da auf der Ober- und Unterseite ein gewisser Sog entsteht, bedingt durch die Strömung der Suspension über die Filtermitteloberfläche, die genügt, um das Abwasser im gesamten Klärbecken in Bewegung zu halten.A preferred embodiment further provides that a guide ring is arranged around the filter means. This is open on the top and bottom; it is therefore not a container. It preferably has the shape of a cylindrical wall. However, the guide ring can also have a different shape. Thus, with the help of a special design of the guide ring, the suspension can be guided so that vortexes and vortices are generated (cyclone). Furthermore, it is possible to subtract different phases of the suspension. In a funnel-shaped design of the guide ring light substances, such. B. collect oils. With a waisted design, ie extended at the top and bottom and constricted in the middle, lighter fabrics will collect on top and below those with higher density. Consequently, the solids and suspended matter contained in the suspension are not only separated from the filtrate, but at the same time fractionated. Further, the guide ring may also bulges, corners, edges or the like, through which the flow and its direction is changed. As a result, the flow can, for example, be recycled several times to the filter means, whereby an even more effective overflow is achieved. Finally, a cover or bottom can also be provided on the top or bottom of the guide ring. As a result, the suspension leaves the filter device on the lower or upper side of the filter device. This is advantageous in sewage treatment plants where an oxygen input is desired or undesirable. Thus, the entry of oxygen is undesirable in anaerobic clarifiers. Here, an outflow on the bottom of the filter device may be beneficial. In In this case, a guide ring could be provided, which is closed at its top. Different in aerobic clarifier. Here just oxygen should be introduced to the revival. There, it may be advantageous to provide the guide ring on the side facing the pelvic floor with a lid, ie bottom, so that the suspension leaves the filter device on the top. Due to the narrowing of the outlet, the suspension u. U. accelerates, so that this is swirled. By means of a cylindrical guide ring it is achieved that the suspension is held longer over the surface of the filter medium, since the suspension stream bounces against the wall and is guided back onto the filter medium. In the case of the use of the filter device in a clarifier, however, the ventilation effect is still obtained because on the top and bottom creates a certain suction, due to the flow of the suspension over the filter surface, which is sufficient to move the wastewater in the entire clarifier in motion hold.
Anstelle eines Leitrings ist es auch möglich, dass die das Filtermittelpaket in einem separaten Behälter angeordnet ist, insbesondere in einem Druckbehälter. Dies kann in einigen Anwendungsgebieten, z. B. wenn unter Druck gefiltert werden muss, von Vorteil sein. Auch hier ist jedoch der Schwimmkörper vorgesehen und die Suspension wird über die Filtermittel geströmt.Instead of a guide ring, it is also possible that the filter medium packet is arranged in a separate container, in particular in a pressure vessel. This can be in some applications, eg. When under pressure be filtered, be beneficial. Again, however, is the Float provided and the suspension is over the filter media flowed.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass mehrere Zentralrohre mit darüber angeordneten Filtermitteln vorgesehen sind. Diese Filtermittelpakete sind zu einer Filtervorrichtung zusammengeschlossen. Eine solche Filtervorrichtung ist von Vorteil in Anwendungen, die eine große Filterfläche erfordern, aber nur eine geringe Bauhöhe zulassen. Hier werden dann nicht die zum Erreichen der Filterfläche notwendigen Filtermittel hintereinander an einem Zentralrohr angeordnet, sondern auf mehrere Zentralrohre verteilt, die dann parallel zueinander angeordnet werden. Ein Beispiel für den Einsatz einer solchen Filtervorrichtung sind Kleinkläranlagen, insbesondere solche mit stark schwankendem Wasserstand. Da das Austrocknen der Filtermittel für die Funktionstüchtigkeit einer Filtervorrichtung in der Regel von Nachteil ist, wird dieses durch die flache Bauweise auch bei niedrigem Wasserstand verhindert.One preferred embodiment provides that several central tubes with filter media arranged above are provided. These filter agent packages are to a filter device together. Such a filter device is advantageous in applications that are a big one Require filter surface, but only a small height allow. Here are then not necessary to reach the filter surface Filter means arranged one behind the other on a central tube, but distributed on several central tubes, which are then parallel to each other to be ordered. An example of the use of such Filter device are small wastewater treatment plants, especially those with strongly fluctuating water level. Because the drying out the filter means for the functionality a filter device is usually disadvantageous, this is prevented by the flat design even at low water level.
Alternativ können als Mittel zum Führen der Suspension über die Filtermitteloberfläche auch Vorrichtungen vorgesehen sein, die im Rahmen der Erfindung als „Einströmer" bezeichnet werden. Es handelt sich hierbei um Vorrichtungen bzw. Elemente, mit denen die Suspension über die Filtermittel geführt werden kann. Als solche Elemente sind z.B. kurze Leitungsstücke oder Fortsätze mit Öffnungen, die auf die Filtermitteloberfläche gerichtet sind geeignet. Diese Leitungen ragen vom Zentralrohr ausgehend in Richtung zum Umfang des Filtermittels, in der An von Strahlen. Sie sind bevorzugt drehbar gelagert, wobei jedoch der Antrieb für die Drehbewegung nicht aus Energie verbrauchenden Vorrichtungen, wie Motoren etc. resultiert, sondern diese Einströmer drehen sich von selbst, bedingt durch den Ausstoß an Suspension. Durch den Ausstoß der Suspension kommt eine langsame Drehbewegung der Einströmer zustande, wodurch die gesamte Filtermitteloberfläche im Laufe der Zeit überstrichen wird und somit überall gleichmäßig von Rückständen freigehalten wird. Alternativ zu den beschriebenen Leitungen oder Fortsätzen können auch anders gestaltete Elemente mit Öffnungen zum Einsatz kommen, wobei die Öffnungen so angeordnet sind, dass die Suspension über die Filtermittel geführt wird. Beispielhaft seien propellerartige Anordnungen, sternförmige oder sägeblattähnliche genannt. Die Einströmer können auch zusätzlich zu den oben erwähnten Öffnungen, über die eingeströmt wird, vorgesehen sein.alternative can as a means to guide the suspension over the filter media surface Also devices are provided, which are within the scope of the invention be referred to as "inflow". These are devices or elements with which the suspension over the filter means are guided can. As such elements are e.g. short pipe pieces or projections with openings, on the filter surface directed are suitable. These lines protrude from the central tube in Direction to the periphery of the filter medium, in the on of rays. she are preferably rotatably mounted, but the drive for the rotational movement not from energy-consuming devices such as motors etc. results, but these inflow rotate by themselves, due to the emission of suspension. By the Output of the Suspension is a slow rotational movement of the inflowers, whereby over the entire filter medium surface over time becomes and thus everywhere of evenly Residues kept free becomes. Alternatively to the described lines or extensions can also differently designed elements with openings are used, with the openings are arranged so that the suspension is passed over the filter means. Examples are propeller-like arrangements, star-shaped or saw blade-like called. The inflow can also in addition to the above-mentioned openings, over which be provided.
Der Schwimmkörper hält durch seinen Auftrieb die Filtervorrichtung im schwebenden Zustand. Er kann einteilig oder mehrteilig ausgebildet sein. Es können, anders ausgedrückt, ein Schwimmkörper oder auch mehrere Schwimmkörper vorgesehen sein. Der oder die Schwimmkörper sind bevorzugt ringförmig um die Filtervorrichtung, oder genauer zumindest um das Filtermittelpaket, angeordnet. Ein einzelner Schwimmkörper ist bevorzugt als schwimmender Ring ausgebildet. Der Schwimmkörper ist an der Filtervorrichtung befestigt. Dies kann beispielsweise am Zentralrohr erfolgen, vorzugsweise oberhalb und unterhalb des Filtermittelpaketes, es ist jedoch bevorzugt, dass der Schwimmkörper auf der Außenseite des Leitrings befestigt wird, da hierdurch der Suspensionsstrom nicht gestört wird. Der Schwimmkörper kann aus jedem geeigneten, schwimmfähigen Material gefertigt sein, der der Filtervorrichtung den nötigen Auftrieb verschafft. Selbiges gilt für seine Größe. Beispielhaft sei als Material Polystyrol genannt. Auch ein Kunststoffhohlkörper eignet sich als Schwimmkörper.Of the float Hold on its buoyancy the filter device in the floating state. He can be formed in one piece or multiple parts. It can be different expressed a float or also several floats be provided. The float (s) are preferably annular the filter device, or more precisely at least the filter agent packet, arranged. A single float is preferred as a floating one Ring formed. The float is attached to the filter device. This can be, for example take place at the central tube, preferably above and below the Filter medium package, it is preferred, however, that the float on the outside of the guide ring is fastened, as a result of the suspension flow not disturbed becomes. The float can be made of any suitable buoyant material, the filter device the necessary Boost buoyancy. The same applies to its size. As an example, the material is polystyrene called. Also, a hollow plastic body is suitable as a floating body.
Zusätzlich zu den Schwimmkörpern ist bevorzugt vorgesehen, dass eine Haube über der Filtervorrichtung angeordnet ist, wobei diese bevorzugt am Schwimmkörper befestigt wird. Es handelt sich hierbei um einen Körper, der die Filtervorrichtung überwölbt und der sich demzufolge über der Flüssigkeitsoberfläche befindet. Dieser ist in der An einer Haube geschlossen. Als Material eignet sich beispielsweise Kunststoff, insbesondere durchsichtiger Kunststoff. Der Einsatz einer Haube ist z. B. beim Einsatz der Filtervorrichtung in Kläranlagen von Vorteil. Damit ist die Kläranlage auch bei Frost betreibbar, da die Abwärme der bevorzugt ebenfalls unter der Haube angeordneten Saugpumpe ausreicht, um die Filtervorrichtung frostfrei zu halten. Ein weiterer Vorteil einer Haube ist der Schutz vor gröberen Verschmutzungen, wie z. B. Laub.In addition to the floats, it is preferably provided that a hood is arranged above the filter device, wherein this hood is preferably fastened to the floating body. This is a body which overhangs the filter device and which is therefore located above the surface of the liquid. This is closed in the on a hood. As a material is for example plastic, in particular transparent plastic. The use of a hood is z. B. when using the filter device in sewage treatment plants advantage. Thus, the treatment plant is operable even in frost, since the waste heat of the preferably also arranged under the hood suction pump is sufficient to keep the filter device frost-free. Another advantage of a hood is the protection against coarser Ver dirt, such. B. foliage.
Schließlich ist bevorzugt vorgesehen, dass die Saugpumpe eine Saug-Druck-Pumpe ist, d.h. eine Pumpe deren Strömungsrichtung reversibel ist, insbesondere eine Zahnradpumpe. Hierdurch ist ein Rückspülen der Filtermittel möglich, was sich im Dauerbetrieb bisweilen als vorteilhaft erweist. Dieses Rückspülen kann beispielsweise mit Luft, mit Filtrat oder mit Wasser geschehen.Finally is preferably provided that the suction pump is a suction-pressure pump, i.e. a pump whose flow direction is reversible, in particular a gear pump. This is a backwashing the Filter medium possible, which proves to be advantageous in continuous operation at times. This backwashing can for example, with air, with filtrate or with water.
Nachfolgend ist die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert und beschrieben. Es zeigen:following The invention is explained and described in more detail with reference to the drawings. Show it:
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DE10331463A Withdrawn DE10331463A1 (en) | 2003-07-10 | 2003-07-10 | Filter for small-scale waste water treatment assembly or seawater desalination plant has floating filter battery |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: RUDOLF GMBH, 86698 OBERNDORF, DE |
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8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: IP AG, FELDMEILEN, CH |
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8128 | New person/name/address of the agent |
Representative=s name: CREMER, U., DIPL.-BIOL. DR.BIOL.HUM., PAT.-ANW., 8 |
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8141 | Disposal/no request for examination |