DE1459502B

DE1459502B - Method for applying a filter aid to the filter surfaces of a filter press used to dewater sewage sludge and a device for carrying out the method

Info

Publication number: DE1459502B
Authority: DE
Inventors: Oswald DiDl.-Ing. Dr.; Klesper Hugo; 6209 Michelbach Busse
Original assignee: Passavant-Werke Michelbacher Hütte, 6209 Michelbach

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbringen eines Filterhilfsmittels auf die Filterflächen einer der Entwässerung von Abwasserschlamm dienenden Filterpresse, wobei vor jedem Schlammeintrag das Filterhilfsmittel mit einer Trägerflüssigkeit vermischt und diese Mischung der Filterpresse zugeführt wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.The invention relates to a method for applying a filter aid to the filter surfaces one for the dewatering of sewage sludge serving filter press, whereby before each sludge entry the filter aid is mixed with a carrier liquid and this mixture is fed to the filter press is, as well as a device for performing the method.

Bei einem bekannten Verfahren dieser Art wird die Mischung aus Trägerflüssigkeit und Filterhilfsmittel in gleicher Weise wie die zu filtrierende Trübe der Filterpresse zugeführt. Dies ist deshalb ungünstig, weil dabei das Aufbringen des Filterhilfsmittels in Form einer Filterhilfsschicht langsam vor sich geht. Das bekannte Verfahren ist dementsprechend unwirtschaftlich, was sich insbesondere bei der Entwässerung von Abwasserschlamm aus kommunalen Abwässern, der ja in großen Mengen anfällt, nachteilig auswirkt. Außerdem führt das langsame Aufbringen des Filterhilfsmittels zu einer ungleichmäßigen Ausbildung der Filterhilfsschicht, da die Sedimentationsgeschwindigkeit des Filterhilfsmittels relativ groß ist. Kieselgur z. B., das als Filterhilfsmittel bekannt ist, besitzt ein spezifisches Gewicht im Bereich von 2 bis 2,5 t/m³. Das Filterhilfsmittel neigt also beim langsamen Aufbringen zum Absetzen in den unteren Bereichen der Filterkammer. In a known method of this type, the mixture of carrier liquid and filter aid is fed to the filter press in the same way as the pulp to be filtered. This is unfavorable because the filter aid is slowly applied in the form of a filter aid layer. The known method is accordingly uneconomical, which has a disadvantageous effect in particular in the dewatering of sewage sludge from municipal sewage, which occurs in large quantities. In addition, the slow application of the filter aid leads to an uneven formation of the filter aid layer, since the sedimentation speed of the filter aid is relatively high. Kieselguhr z. B., which is known as a filter aid, has a specific weight in the range of 2 to 2.5 t / m ³ . When it is slowly applied, the filter aid tends to settle in the lower areas of the filter chamber.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in möglichst kurzer Zeit eine gleichmäßige, dünne Filterhilfsschicht, die den selbsttätigen Abwurf des Filterkuchens bei der Filtration von Abwasserschlamm ermöglicht, auf die Filterfläche der Filterpresse aufzubringen.The invention is based on the object of producing a uniform, thin filter aid layer in the shortest possible time, the automatic dropping of the filter cake during the filtration of sewage sludge allows to apply to the filter surface of the filter press.

Das Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Filierhilfsmittel in einer Menge von 0,2 bis 0,5 kg je m² Filterfläche mit einer dem zweifachen Kammervolumen der Filterpresse entsprechenden Menge an Trägelflüssigkeit durch Druckluft mit einer Strömungsgeschwindigkeit, die einem Mehrfachen der Sedimentationsgeschwindigkeit des Filterhilfsmittels entspricht, auf die Filterfläche der Filterpresse aufgeschossen wird. Das Einbringen der Druckluft dient dazu, das Filterhilfsmittel zunächst innig mit der Trägerflüssigkeit zu vermischen. Diese Mischung wird dann anschließend unter der Wirkung der Druckluft auf die Filterfläche aufgeschossen. Dabei ergibt sich ein sehr rasches Aufbringen des Filterhilfsmittel, was unter Berücksichtigung des Mengenverhältnisses von Trägerflüssigkeit und Filterhilfsmittel zum Kammervolumen und zur Größe der Filterfläche zu einer überall gleichmäßig dünnen Ausbildung der Filterhilfsschicht führt. Dabei besteht die Möglichkeit, die Stärke der Filterhilfsschicht im Rahmen der verfahrenstechnischen Erfordernisse zu variieren, ohne daß dadurch die Gleichmäßigkeit der Kornverteilung des Filterhilfsmittels wesentlich beeinflußt würde.The method for solving this problem is characterized according to the invention that the filtering aid in an amount of 0.2 to 0.5 kg per m ^{2 of} filter surface with an amount of carrier liquid corresponding to twice the chamber volume of the filter press by compressed air at a flow rate that corresponds to a multiple of the sedimentation speed of the filter aid, is shot onto the filter surface of the filter press. The introduction of the compressed air serves to initially mix the filter aid intimately with the carrier liquid. This mixture is then shot onto the filter surface under the action of the compressed air. This results in a very quick application of the filter aid, which, taking into account the quantitative ratio of carrier liquid and filter aid to the chamber volume and the size of the filter surface, leads to an evenly thin formation of the filter aid layer everywhere. There is the possibility of varying the thickness of the filter aid layer within the scope of the process engineering requirements without the uniformity of the particle size distribution of the filter aid being significantly affected.

Als Trägerflüssigkeit kann reines Wasser oder das Filtrat der Filterpresse Verwendung finden. In beiden Fällen entsteht eine Filterhilfsschicht ohne fremde Beimengungen, die eine geringe Haftfähigkeit aufweist und einen Kontakt zwischen Filterkuchen und Filterfläche verhindert, so daß nach Beendigung des Pressens die Filterkuchen ohne weiteres aus der Filterpresse herausfallen. Eine derartige gleichmäßig zusammengesetzte Filterhilfsschicht entsteht bei dem bekannten Verfahren nicht, da dort als Trägerflüssigkeit die zu verarbeitende Trübe verwendet wird.Pure water or the filtrate from the filter press can be used as the carrier liquid. In both In some cases, a filter aid layer is created without foreign admixtures, which has poor adhesion and prevents contact between the filter cake and the filter surface, so that after At the end of the pressing process, the filter cake will easily fall out of the filter press. Such a one Evenly composed filter aid layer does not arise with the known method, because the pulp to be processed is used there as the carrier liquid.

Mit Vorteil kann das Verfahren so durchgeführt werden, daß die Druckluft mit einem Anfangsdruck von 15 atü in das Gemisch aus Trägerflüssigkeit und Filterhilfsmittel eingeleitet wird und dieses Gemisch unter Entspannung in zwei Minuten auf 4 bis 5 atü in die Filterpresse fördert.The method can advantageously be carried out in such a way that the compressed air has an initial pressure of 15 atm is introduced into the mixture of carrier liquid and filter aid and this mixture while relaxing in two minutes to 4 to 5 atmospheres in the filter press.

ίο Die Höhe des Anfangsdrucks wird bei gegebener Filterpresse von wirtschaftlichen Gesichtspunkten bestimmt, während die Höhe des Enddrucks so gewählt ist, daß ein Ablösen der Filterhilfsschicht beim anschließenden Einlassen des Abwasserschlamms verhindert wird.ίο The level of the initial pressure is given at Filter press determined from economic considerations, while the level of the final pressure is chosen is that a detachment of the filter aid layer when the sewage sludge is subsequently let in is prevented.

Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bestehend aus einer Filterpresse mit Schlammzuführungsleitung, ist dadurch gekennzeichnet, daß zum Mischen der Trägerflüssigkeit mit dem Filterhilfsmittel ein Druckwasserbehälter vorgesehen ist, in dessen oberen Teil eine Zufuhrleitung für das Filterhilfsmittel mit einer Dosiervorrichtung und mit einer schwimmerbetätigten Verschlußklappe und eine mit ihrer Auslaßöffnung auf die Verschlußklappe gerichtete Zulaufleitimg für die Trägerflüssigkeit münden, daß im unteren Teil des Druckwasserbehälters Druckluftdüsen, die über eine Leitung an einen Druckluftspeicher angeschlossen sind, und eine in die Schlammzuführungsleitung mündende Entnahineleitung für das mit der Trägerflüssigkeit vermischte Filterhilfsmittel angeordnet sind, und daß über ein Schaltgerät betätigte Ventile vorgesehen sind, die das Mischen und Aufbringen des Filterhilfsmittcls in Abhängigkeit vom jeweiligen Verfahrensstand im Druckwasserbehälter bzw. in der Filterpresse einleiten und beenden. Diese Vorrichtung ist in ganz besonders günstiger Weise an die Bedingungen zur Durchführung des Verfahrens angepaßt. Durch die Zuleitung des mit der Trägerflüssigkeit gemischten Filterhilfsmittels über die Schlammzuführungsleitung der Filterpresse wird der Vorteil erreicht, daß der konstruktive Aufwand für die Vorrichtung verringert wird. Ferner arbeitet auf Grund der erfindungsgemäßen Anordnung die Vorrichtung selbsttätig und ohne manuelle Bedienung.The device for carrying out the method according to the invention, consisting of a filter press with sludge feed line, is characterized in that for mixing the carrier liquid with the filter aid, a pressurized water tank is provided, in the upper part of which there is a supply line for the filter aid with a metering device and a float-operated one Closure flap and a supply line for the closing flap directed with its outlet opening the carrier liquid open that in the lower part of the pressurized water tank compressed air nozzles, which over one line is connected to a compressed air reservoir, and one into the sludge feed line opening extraction line for the filter aid mixed with the carrier liquid is arranged are, and that actuated valves are provided via a switching device, the mixing and application of the filter aid depending on the respective process status in the pressurized water tank or in initiate and end the filter press. This device is particularly advantageous to the Conditions for carrying out the procedure adapted. By supplying the with the carrier liquid mixed filter aid via the sludge feed line of the filter press is the The advantage achieved is that the structural effort for the device is reduced. It also works on Because of the arrangement according to the invention, the device operates automatically and without manual operation.

An Hand der Schemazeichnung werden der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie die dazu verwendete Vorrichtung beispielsweise beschrieben.
Es ist ein Druckwasserbehälter 3 vorgesehen, über dem ein Bunker 2 für die Filterhilfsmittel, ζ. Β. Asche, liegt. Unterhalb des Bunkers 2 ist eine Dosiervorrichtung 1 angeordnet, von der aus eine Zufuhrleitung 9 oben in den Druckwasserbehälter 3 hineinragt. Die Zufuhrleitung 9 ist innerhalb des Druck-Wasserbehälters über eine Verschlußklappe 8 verschließbar, die von an einem Schwenkarm der Verschlußklappe sitzenden Schwimmern 10 auf ihren Sitz gedrückt wird. Im oberen Teil des Druckwasserbehälters 3 mündet eine Zulaufleitung 6 für die Trägerflüssigkeit des Filterhilfsmittels, die im vorliegenden Fall über ein Rückschlagventil 7 und eine Pumpe 4 an einen Speicherbehälter 5 für das Filtrat einer Filterpresse 22 angeschlossen ist. Aus wirtschaftlichen Gründen wählt man Filtrat an Stelle von Fremdwasser für die Trägerflüssigkeit. Die Auslauföffnung der Zulaufleitung 6 ist auf die Verschlußklappe 8 gerichtet. An das obere Ende des Druckwasserbehälters 3 ist über eine Leitung 11 ein Schalt-The sequence of the method according to the invention and the device used for this purpose are described, for example, on the basis of the schematic drawing.
A pressurized water tank 3 is provided, above which a bunker 2 for the filter aid, ζ. Β. Ashes, lies. A metering device 1 is arranged below the bunker 2, from which a feed line 9 protrudes into the pressurized water tank 3 at the top. The supply line 9 can be closed within the pressurized water tank via a closure flap 8, which is pressed onto its seat by floats 10 seated on a swivel arm of the closure flap. In the upper part of the pressurized water container 3, a feed line 6 for the carrier liquid of the filter aid opens, which in the present case is connected to a storage container 5 for the filtrate of a filter press 22 via a check valve 7 and a pump 4. For economic reasons, filtrate is chosen instead of external water for the carrier liquid. The outlet opening of the inlet line 6 is directed towards the closure flap 8. At the upper end of the pressurized water tank 3 is a switch via a line 11

gerät 12 bis 16 angeschlossen. Das Schaltgerät besteht aus einem Überlauf- und Entlüftungsventil 12, hinter dem ein Überlaufgefäß 15 mit einer Netzelektrode 13 sowie einem eine Bohrung 16 aufweisenden Uberlaufrohr 14 angeordnet sind.device 12 to 16 connected. The switchgear consists of an overflow and vent valve 12, behind which an overflow vessel 15 with a mesh electrode 13 and one having a bore 16 Overflow pipe 14 are arranged.

Im unteren Teil des Druckwasserbehälters 3 befinden sich Druckluftdüsen 19, die über eine Leitung 20 und ein Ventil 17 an einen Druckluftspeicher 27 angeschlossen sind. Weiterhin ist ein Ventil 18 vorgesehen, mit dessen Hilfe Zusatzdruckluft aus dem Druckluftspeicher 27 in den oberen Teil des Druckwasserbehälters 3 eingeleitet werden kann. Aus dem Druckwasserbehälter 3 führt eine Entnahmeleitung 23 für das vorbereitete Filterhilfsmittel über ein Rückschlagventil 24 zu der Schlammzuführungsleitung 21, durch die auch der Schlamm über ein Rückschlagventil 28 in die Filterpresse gedrückt wird. Unterhalb der Filterpresse 22 ist eine Auffangsammelrinne 25 für das Filtrat mit einer ZuleitungIn the lower part of the pressurized water tank 3 there are compressed air nozzles 19, which are connected via a line 20 and a valve 17 are connected to a compressed air reservoir 27. Furthermore, a valve 18 is provided, with the help of which additional compressed air from the compressed air reservoir 27 into the upper part of the pressurized water tank 3 can be initiated. A withdrawal line leads from the pressurized water tank 3 23 for the prepared filter aid via a check valve 24 to the sludge feed line 21, through which the sludge is also pressed into the filter press via a check valve 28. Below the filter press 22 is a collecting gutter 25 for the filtrate with a feed line

26 zum Speicherbehälter 5 vorgesehen. Der Verfahrensablauf geht folgendermaßen vor26 to the storage container 5 is provided. The procedure is as follows

Die Dosiervorrichtung 1 führt Asche aus dem Bunker 2 dem Druckwasserbehälter 3 zu. Gleichzeitig saugt die Pumpe 4 Filtrat aus dem Speicherbeilälter 5 ab und drückt es über die Zulaufleitung 6 mit dem Rückschlagventil 7 von oben in den Druckwasserbehälter 3 hinein. Der Filtratstrahl ist dabei auf die Verschlußklappe 8 gerichtet, wo er gebrochen wird. Die Aschezufuhr wird eine angemessene Zeit vor dem Einpumpen des Filtrats beendet, damit die Verschlußklappe 8 von Ascheresten, die einen dichten Verschluß der Zufuhrleitung 9 verhindern könnten, gesäubert wird. Sobald der Flüssigkeitsstand im Druckwasserbehälter 3 die Schwimmer 10 erreicht hat, beginnt mit zunehmendem Füllungsgrad der Abschluß der Zufuhrleitung 9 durch die Verschlußklappe 8. Dieser Vorgang ist beendet, sobald über die Leitung Il und das geöffnete Überlauf- und Entlüftungsventil 12 Filtrat aus dem Druckwasserbehälter 3 austritt und im Überlaufgefäß 15 den Kontakt zur Netzelektrode 13 herstellt. Die Netzelektrode gibt das Kommando für das Abschalten der Pumpe 4 und das Schließen des Überlauf- und Entlüftungsventils 12. Damit ist die Vorbereitung des Filterhilfs- mittels beendet.The metering device 1 feeds ash from the bunker 2 to the pressurized water container 3. Simultaneously The pump 4 sucks the filtrate out of the storage tank 5 and presses it through the supply line 6 with the check valve 7 from above into the pressurized water tank 3. The filtrate stream is there directed at the flap 8 where it is broken. The ash supply will be a reasonable time Finished before pumping in the filtrate, so that the flap 8 of ash residues that seal one Could prevent closure of the supply line 9 is cleaned. As soon as the fluid level is in the Pressurized water tank 3 has reached the float 10, begins as the filling level increases Completion of the supply line 9 by the shutter 8. This process is ended as soon as the Line II and the open overflow and vent valve 12 filtrate from the pressurized water tank 3 exits and makes contact with the mesh electrode 13 in the overflow vessel 15. The mesh electrode gives the command to switch off pump 4 and to close the overflow and vent valve 12. This is the preparation of the filter aid by means of terminated.

Im Überlaufgefäß 15 ist das Überlaufrohr 14 mit der Bohrung 16 angeordnet, durch die die restliche Kontaktflüssigkeit nach dem Schließen des Überlauf- und Entlüftungsventils 12 abläuft, um die Netzelektrode 13 wieder freizugeben.In the overflow vessel 15, the overflow pipe 14 is arranged with the bore 16 through which the remaining Contact liquid after closing the overflow and vent valve 12 drains to the mesh electrode 13 to release again.

Die Vorbereitung des Filterhilfsmittels erfolgt während der Filtration des aufzubereitenden Schlamms und wird selbsttätig im Zusammenhang mit der Arbeit der Filterpresse gesteuert.The preparation of the filter aid takes place during the filtration of the sludge to be treated and is controlled automatically in connection with the work of the filter press.

Sobald ein Kontaktmanometer im Druckölkreis des hydraulischen Verschlusses der Filterpresse diese bei Erreichen des Schließdrucks als »betriebsbereit« meldet, gibt ein Steuergerät das Kommando für das Öffnen des Ventils 17. Die in dem DruckluftspeicherAs soon as a contact manometer in the pressure oil circuit of the hydraulic lock of the filter press this reports as "ready for operation" when the closing pressure is reached, a control unit issues the command for the Open the valve 17. The one in the compressed air reservoir

27 gespeicherte Druckluft von 15 atü tritt über die Leitung 20 und die Druckluftdüsen 19 in den Druckwasserbehälter 3 ein, wirbelt das dort befindliche, vorbereitete Asche-Wasser-Gemisch auf und drückt es über die Entnahmeleitung 23, das Rückschlagventil 24 und die Schlammzuführungsleitung 21 augenblicklich in die Filterpresse 22. Zusatzdruckluft kann über das Ventil 18 zugegeben werden.27 stored compressed air of 15 atm enters the pressurized water tank via line 20 and compressed air nozzles 19 3, whirls up the prepared ash-water mixture located there and presses it via the extraction line 23, the check valve 24 and the sludge feed line 21 Immediately into the filter press 22. Additional compressed air can be added via the valve 18.

Der schnelle Ablauf dieses Vorganges ermöglicht in einer äußerst kurzen Zeit das gleichmäßige Aufschwemmen der Filterhilfsschicht, die gewissermaßen auf die Filterfläche aufgeschossen wird. Damit ergeben sich wesentliche und notwendige Voraussetzungen für die Wirtschaftlichkeit des Filtrationsprozesses. The rapid sequence of this process enables evenly floating in an extremely short time the auxiliary filter layer, which is, as it were, shot onto the filter surface. In order to there are essential and necessary prerequisites for the profitability of the filtration process.

Anschließend wird das Ventil 17 in Abhängigkeit vom Druck — bzw. von dem Flüssigkeitsspiegel — im Druckbehälter 3 geschlossen und der Schlammzulauf zur Filterpresse 22 eingeschaltet. Dabei ergibt sich in vorteilhafter Weise ein stoßfreier Übergang vom Aufbringen der Filterhilfsschicht zum Schlammeintrag mit einer kontinuierlichen Durchströmung der Filterfläche. Ein Ablösen der Filterhilfsschicht wird auf diese Weise vermieden. Sobald die Kuchenbildung beendet ist, wird die Filterpresse in bekannter Weise selbsttätig geöffnet, woraufhin der Kuchen von allein abfällt. Nach Öffnen der letzten Filterkammer wird die Filterpresse selbsttätig wieder geschlossen. Dann gibt das Kontaktmanometer im Druckölkreis des hydraulischen Verschlusses der Filterpresse wieder das Kommando für das Aufschließen der Filterhilfsschicht, deren Material während der Filtration aufbereitet worden ist.Then the valve 17 is depending on the pressure - or on the liquid level - closed in the pressure vessel 3 and the sludge feed to the filter press 22 switched on. It results In an advantageous manner, there is a smooth transition from the application of the filter aid layer to the sludge entry with a continuous flow through the filter surface. A detachment of the filter aid layer is avoided this way. As soon as the cake formation is complete, the filter press will turn in known way automatically opened, whereupon the cake falls off by itself. After opening the last The filter press closes the filter chamber automatically. Then the contact manometer gives the Pressurized oil circuit of the hydraulic lock of the filter press again the command for unlocking the filter aid layer, the material of which has been processed during the filtration.

Claims

Patent claims:

1. A method for applying a filter aid to the filter surfaces of a filter press serving to dewater sewage sludge, the filter aid being mixed with a carrier liquid before each sludge entry and this mixture being fed to the filter press, characterized in that the filter aid is used in an amount of 0.2 to 0.5 kg / m ^{2 of} filter area with an amount of carrier liquid corresponding to twice the chamber volume of the filter press is shot onto the filter area of the filter press by compressed air at a flow rate that corresponds to a multiple of the sedimentation rate of the filter aid.

2. The method according to claim 1, characterized in that pure water is used as the carrier liquid or the filtrate from the filter press is used.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the compressed air with an initial pressure of 15 atm is introduced into the mixture of carrier liquid and filter aid and this mixture into the filter press with relaxation in 2 minutes to about 4 to 5 atmospheres promotes.

4. Device for performing the method according to one of claims 1 to 3, consisting from a filter press with sludge feed line, characterized in that for Mixing the carrier liquid with the filter aid a pressurized water container (3) is provided, in its upper part a supply line (9) for the filter aid with a metering device (1) and with a float-operated shutter (8) and an inlet line directed with its outlet opening onto the closure flap (8) (6) open for the carrier liquid that in the lower part of the pressurized water tank (3)

Compressed air nozzles (19) connected to a compressed air reservoir (27) via a line (20) are, and in the sludge feed line (21) opening extraction line (23) for the with the carrier liquid mixed filter aids are arranged and that via a switching device (12 to 16) actuated valves (17 and 18) are provided for the mixing and application of the filter aid depending on the respective process status in the pressurized water tank (3) or initiate and terminate in the filter press (22).

1 sheet of drawings