DE1459502C - Verfahren zum Aufbringen eines Filter hilfsmittel auf die Filterflachen einer der Entwässerung von Abwasserschlamm dienen den Filterpresse und Vorrichtung zur Durch fuhrung des Verfahrens - Google Patents

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.

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 kom-. munalen 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.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in möglichst kurzer Zeit eine gleichmäßige, dünne FiI-terhilfsschicht, die den selbsttätigen Abwurf des Filterkuchens bei der Filtration von Abwasserschlamm ermöglicht, auf die Filterfläche der Filterpresse aufzubringen.

Das Verfahren zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß das Filterhilfsmittel in einer Menge von 0,2 bis 0,5 kg je m² Filterfläche mit einer dem zweifachen Kammervolumen der Filterpresse entsprechenden Menge an Trägerflüssigkeit 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 Filterhilfsmittels, was unter Berücksichtigung des Mengen-Verhältnisses 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.

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.

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.

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.

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 Zulaufleitung 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 Entnahmeleitung für das mit der Trägerflüssigkeit vermischte Filterhilfsmittel angeordnet sind, und daß über ein Schaltgerät betätigte Ventile vorgesehen sind, die das Mischen und Aufbringen des Filterhilfsmittels 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.

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 Druckwasserbehälters 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 S 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-

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 Überlaufrohr 14 angeordnet sind.

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 Zuleitung

26 zum Speicherbehälter 5 vorgesehen. Der Verfahrensablauf geht folgendermaßen vor

Die Dosiervorrichtung 1 führt Asche aus dem Bunker 2 dem Druckwasserbehälter 3 zu. Gleichzeitig saugt die Pumpe 4 Filtrat aus dem Speicherbehälter 5 ab und drückt es über die Zulaufleitung 6 mit dem Rückschlagventil 7 von oben in den Druckvvasserbehälter 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 Zuführleitung 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 H und das geöffnete Überlauf- und Entlüftungsventil 12 Fiitrat 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.

Im Überlaufgefäß IS 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.

Die Vorbereitung des Filterhilfsmittels erfolgt während der Filtration des aufzubereitenden Schlamms und wird selbsttätig im Zusammenhang mit der Arbeit der Filterpresse gesteuert.

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 Druckluftspeicher

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.

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.

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 Filterfiäche. 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.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Aufbringen eines Fillerhilfsniittcls 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, dadurch gekennzeichnet, Saß das Filterhilfsmittel in einer Menge von 0,2 bis 0,5 kg/m² Filterfläche mit einer dem zweifachen Kammervolumen der Filterpresse entsprechenden Menge an Trägerflüssigkeit durch Druckluft mit einer Strömungsgeschwindigkeit, die einem Mehrfachen der Sedimentationsgeschwindigkeit des Filterhilfsmittels entspricht, auf die Filterfläche der Filterpresse aufgeschossen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Trägerflüssigkeit Reinwasser oder das Filtrat der Filterpresse verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluft mit einem Anfangsdruck von 15 atü in das Gemisch aus Trägerflüssigkeit und Filterhilfsmittel eingeleitet wird und dieses Gemisch unter Entspannung in 2 Minuten auf etwa 4 bis 5 atü in die Filterpresse fördert.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bestehend aus einer Filterpresse mit Schlammzuführungsleitung, dadurch gekennzeichnet, daß zum Mischen der Trägerflüssigkeit mit dem Filterhilfsmittel ein Druckwasserbehältei (3) vorgesehen ist, in dessen oberen Teil eine Zufuhrleitung (9) für das Filterhilfsmittel mit einer Dosiervorrichtung (1) und mit einer schwimmerbetätigten Verschlußklappe (8) und eine mit ihrer Auslauföffnung auf die Verschlußklappe (8) gerichtete Zulaufleitung (6) für die Trägerflüssigkeit münden, daß im unteren Teil des Druckwasserbehälters (3)

Druckluftdüsen (19), die über eine Leitung (20) an einen Druckluftspeicher (27) angeschlossen sind, und eine in die Schlammzuführungsleitung (21) mündende Entnahmeleitung (23) für das mit der Trägerflüssigkeit vermischte Filterhilfsmittel angeordnet sind und daß über ein Schaltgerät (12 bis 16) betätigte Ventile (17 und 18) vmC-gesehen sind, die das Mischen und Aufbrin/"'" des Filterhilfsmittels in Abhängigkeit vom jcv/<'lligen Verfahrensstand im Druckwasserbehällc» (M bzw. in der Filterpresse (22) einleiten und ·"'■' enden.

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