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Verfahren und Vorrichtung zum Filtrieren, insbesondere sin Entwässern
von Abwässerschlämmen Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorriehtt zum
Filtrieren, insbesondere zum Entwässern von Abwässerschlämmen, mittels einer Filterpreses,
der das Gut uber eine Pumpe zugeführt wird. Die bei den bekannten Verfahren dieser
Art verwendeten Pumpen sind relativ teuer. Die Leistung dieser Pumpen ist zu Beginn
der Filtration - höchsten und wirdgegen Ende der Filtration sehr gering. Wenn der
maximale Filtrationsdruck erreicht wird, so regelt sich die Fördermenge selbsttütig
und paßt sich der abfallenden Filterleistung an. Es ist daher erforderlich, vernältnismäßig
große Pumpen zu verwenden, die X aber bei fallender
Filterleistung
mit sehr schlechtem Wirkungsgrad arbeiten.
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Die Bfillseit ftir die Filterpresse kam infolgedessen nicht beliebig
verkürst werden, wenn der Filterpresse das Gut über eine Pumpe sugeflihrt wird.
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Diese Nachteile werden bei dem Verfahren nach der Erfindung dadurch
vermieden, daß das Piltergut su Beginn der Filtration unter pneumatischem Druck
auf das Filter aufgegeben wird und erst, nachdem in der Leitung zwischen Pumpe und
Presse in höherer Druck aufgebaut worden ist, die Pumpe die gesamte Pörderung des
Filtergutes übernimmt. Die Mit Hochdruck arbeitende Schlammpumpe kann dabei wesentlich
kleiner ausgelegt werden, was nicht nur wirtschaftliche Vorteile bietet, sondern
vor alls eine bessere Anpassung der Pumpen-Förderchrakteristik an die mit der Zeit
etwa parabelförmig abfallende Förderleistung während der Filtration ermöglicht.
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Die Zeit, die zur Füllung der Filterpresse benötigt wird, wird im
übrigen erheblich verkürst, da das Gut ton vornherein unter einem pneumatischen
Druck auf das Filter aufgebracht wird.
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Gleichtzeitig ist von vornherein ein hoher Druckverlust beim Abtrennen
der Flüssigkeit vorhanden. Unerwünschte Entmischungs-Vorgänge werden in Polge der
erhöhten Filtratiosngeschwindigkeit in der Anfangsphase der filtration vermieden,
so daß der ganze Filterkuchen beispielsweise die duroh die Zugabe ton Piltrationshilfamitteln
bezweckte gleichmäßige Porosität aufweist. Dies ist insbesondere wichtig bei der
Filtration von Abwasserschlämmen, denen Asche als Filtrationshilfsmittel zugesetzt
worden ist.
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Die spezifisch schwere Asche würde sich bei zu geringer Anfangsfiltrationsgeschwindigkeit
leicht
absetzen und nicht mehr in der gewünschten Weise wirken. Entsprechende Vorteile
würden sich natürlich ergeben, wenn an Stelle der bisher verwendeten Pumpen etwa
mit anderen unter höherem Druck arbeitenden Fördervorrichtungen gearbeitet würde.
Der pneumatische Druck, mit da das riltergut auf das Filter aufgegeben wird, kann
durch einen Kompressor erzeugt werden. Man kann diessen Druck dann auf das @iltergut
einwirken lassen, das sich vorzugsweise in einen Druckgefäß befindet. Das Piltergut
wird dann sofort aus diesen Druckgefäß in die Filterpresse gefördert. Gleichzeitig
kann auch genäß der Erfindung die Förderung durch die Pumpe einsetzen, die später
die alleinige Förderung übernimmt.
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Bein aufbringen einer Filterhilfsschicht auf das Filter vor dem Aufbringen
des Filtergutes kann man in übrigen genäß der Erfindung en in dem dasu erforderlichen
Druckbehälter angewandten bis nach dem Aufbringen der Filterhilfsschicht noeh. verbleibenden
Druck zum Aufbringen des Filtergutes verwenden. Die sonst ungenutzte Druckluft wird
also nutzbringend für den eigentlichen Filtrationsprozess eingesetzt, wodurch eine
erhebliche Kostensenkung erreicht wird.
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Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung,
bei der also zunächst da. Filtergut unter Einwirkung von pneumatischen Druck aufgebracht
wird und schließlich die alleinige Förderung durch eine Hochdruckpumpe erfolgt,
kann gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet sen, daß in die Pörderleitung zwischen
Pumpe und Filterpresse die Förderleitung eises zum Aufbringen des Filtergutes unter
pneumatischen Druck dienenden Behälters mündet und daß in dieser Leitung ein Rückschlagventil
vorgesehen
ist. Sobald also der Druck in der Förderleitung zwischen Pumpe und Filterpresse
den Druck in dem Behälter überschreitet, eriolgt eine Förderung nur noch durch die
Pumpe allein. Dabei kann die Förderpumpe alJ Hochdruckpumpe mit beispielsweise 15
atti ausgebildet sein. Auf den Behälter kann ein pneumatischer Druck von beispielsweise
zunächst.
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10 atü gegeben werden, der dann etwa auf 5 atü absinkt. Wenn in der
Leitung zwischen Pumpe und Presse schließlich ein Druok von über beispielsweise
5 atü aufgebaut ist, so schließt das Rückschlagventil, und es kann eine weitere
Förderung allein über die Hochdruekpumpe unter steigendem Druck bir beispielsweise
15 atQ erfolgen.
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Nach einem weiteren merkmal der Erfindung kann der Behälter zur Aufgabe
dss Filtergutes mit einem Behälter zu@ Aufgabe des Filterhilfsmittels über eine
@ruckluftleitung als einziger Druckluftquelle verbunden sein. Beispielsweise kann
also der zuletzt genannt. Behälter mit einer Druckluftquelle versehen werden, die
gleichseitig ter diesen Behälter mit den zuerst genannten Behälter in Verbindung
steht, so daß also auch dieser zweite Behälter Uber den ersten Behalter mit Luftdruck
versorgt wird.
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Wenn man ferner gemäß der Erfindung die Förderleitung für das Filtergut
durch einen Wechselschieber unter gleichseitigen öffnen der Förderleitung iUr da
Filterhilfsmittel verschließbar macht und umgekehrt, so entsteht eine sehr einfach
aufgebaute und sicher arbeitende Vorrichtung. die unter geringsten Energieaufwand
eine bestmögliche Filtrationsleistung ergibt.
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Auf der Zeichnung ist eine Ausführungsform der Vorrichtung nach der
Erfindung in sehematischer Darstellung beispielzweise gezeigt, durch die gleichzeitig
das Verfahren nach der Erfindung veranschzulicht wird.
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Eine Filterpresse t mit einem Ablaufbehälter 2 weist eine Förderleitung
3 rUr das piltergut auf, das von einer vorzugsweise unter Hochdruck arbeitenden
Pumpe 4 auf die Filterpresse aufgegeben wird. Diese Pumpe 4 ist über eine Leitung
5 Mit einen Vorratsbehälter 6 fur das Piltergut verbunden. in diesen Behälter befindet
sir vorzugsweise ein Schlamm-Aschegemisch, das vorher in nicht dargestellter Weise
hergestellt worden ist.
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Es ist ferner ein Druckbehälter 7 vorgesehen, dessen Förderleitung
8 in die Beitung 3 einmündet. Die Schlammzufuhr zu diesen Behälter erfolgt Uber
eine Leitung 9, die von der Leitung 5 vor der Pumpe 4 absweigt und gegebenenfalls,
wenn der Behälter 6 nicht, wie in der Zeichnung dargestellt, erhöht angebracht ist,
eine Pumpe aufweisen kann. Die Druckluftzufuhr zu dem Behälter 7 erfolgt über eine
Leitung 10 mit einen Drosselventil 11 und einem Luftsteuerventil 12. Ferner ist
eine Entlüftungsleitung 13 mit einem Entlüftungsventil 14 vorgesehen.
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In den Leitungen 8 bzw. 9 snd je Rückschlagventile 15, 16 vprgesehen.
Ein weiteres Rückschlagventil 17 ist hinter der Pumpe 4 angebracht. Dieser Teil
der Vorrichtung arbeitet wie :1 folgt; in den Nehälter 7 wird zunächst das auf die
Filterpresse 1 aufzugebemde Filtergut über die Leitungen 5 und 9 bei geöffneten
Entlüftungsventil 14 eingebracht. Nach Schließen dieses Ventiles und Öffnen des
Ventiles 12 wird ein Druck vei beispielsweise
10 attt in den Behälter
7 gegeben. Das Filtergut wird dann durch die Leitungen 8, 3 auf die Filter der Filterpresse
1 aufgebracht, wodurch sofort eins piltration in Gang gesetzt wird und ein Filterkuchen
gleichmäßiger Porosität entsteht. Die Rückschlagventile 16 und 17 in der Leitung
9 werden dabei geschlossen, so daß also@@in Schlann in die Leitung 5 zurückgedrückt
wird. infolgedessen kann gleichzeitig die Pumpe 4 in Gang gesetzt werden. Wenn doch
die Pumpe einen Druck aufgebaut hat, der den Druck in der Leitung 8 übersohreitet,
so schließt das Rückschlagventil 15. Von diesen Moment an erfolgt die Förderung
des Filtergutes nicht mehr von den Behälter 7 aus, sondern nur noch über die Pumpe
4 und es kann nunmehr Mit einem Hochdruck bis beispielsweise 10 bis 15 stü gefördert
werden, je nach Auslegung der Pumpe.
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Man kann auoh das Rückschlagventil 16 statt in der Leitung 9 in der
Leitung 5 anbringen, vor allen wenn nicht aus einem über dem Behälter 7 angeordneten
Vorratsbehälter 6 gefördert wird sondern das Gut mittels einer tiefer liegenden
Pumpe in das System gefördert wird. Die Pumpe 4 fördert dann von dem Niveau des
Filtergutes in dem Behälter 7 aus, wenn das Rückschlagwentil 15 geschlossen ist,
während dieses Niveau durch die in die Leitung 5 förder@nde Pumpe gehalten wird.
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Nach Abschluß der piltration wird die Pumpe 4 ausgeschaltet, Gleickseitig
wird ein Entlastungsventil 18 geöffnet. Ferner wird die Fresse 1 geöffnet und es
werden die Filterkuchen aus den Filterkammern ausgetragen, ii der Zwischenzeit ist
der
Behälter 7 wieder gefüllt worden, so daß aua neoh Schließen
der Ventile 14 und 18 erneut Filtergut in die Presse gefördert werden kann.
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Es ist ferner auf der Zeichnung eine Vorrichtung zur Aufbringung
eines Filterhilfanittels auf die Filter der Filterpresse dargestellt, inbesondere
wenn damit gemäß der Erfindung bei Filtration von Abwasserschlämmen, gegebenenfalle
in Mischung Mit Asche, eine dünne Aschesehutzschicht auf das Filter aufgebracht
werden soll. Das erforderliche Asche-Wassergemisch wird dabei in einem Druckbehälter
19 hergestellt. Dieser Durckbehälter wird aus dem Filtratbehälter 2 über eine Leitung
20, in der ein Rückmchlagventil 21 vorgesehen ist, derart mit dem Filtrat der Filterpresse
gefüllt, daß eine Mischung mit Asche, die aus einem Aschabunker 22 über eine Zellenschleuse
23 zugeführt wird, erfolgt. Über eine Leitung 24 Mit Rückschlagventil 25, Steuerventil
26 und Drosselventil 27 ist der Behälter mit einen Kompressor 28 verbunden. Ferner
ist ene weitere Druckluftleitung 29 Mit einn Drosselventil 30 vorgesehen, die von
unten in den Druckbehälter 19 eingeführt ist Der Druckbehälter 19 ist ferner über
eine Leitung 15, die in die Leitung 3 mündet, mit der Filterpresse 1 verbunden.
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E1n Wechselschieber 52 tat se zusgebildet, daß er dis Leitung 3 vor
Eimmünden der Leitung 31 schließt, wenn die Leitung 31 geöffnet wird und umgekehrt.
Ferner mündet dis Leitung 10 des Druckbehälters 7 in den Druckbehälter 19.
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Zum Aufbringen des Asche-Wassergemisches in Form einer Ascheschutsschicht
auf die Filter der Filterpresse vor der Filtration wird wie folgt vorgegangen: Zunächst
wird der Behälter 19 mit Asche-Wassergemisch gefüllt. Dies geschieht durch Öffnen
der Ventile 12 und 14. Da der Behälter 19 dann drucklos ist, läuft Filtrat über
die Leitung 20 aus dem Behälter 2 in den Behälter 19. Diesem Filtrat wird Asehe
über al Zellenschleuse 23 zugemischt. Gleichseitig kann durch Öffnen des Ventiles
26 eine Durchwirbelung der Mischung mit Druckluft aber die Leitung 7 erfolgen, die
auch während des späteren Aufgabevorganges fortgesetzt werden kann. Der Zufluß von
Filtrat hört auf, sobald das Ventil 12 geschlossen wird, da in der Leitung 20 das
Druckluftventil 21 vorgesehen ist.
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Mach Schließen der Prese@ und des Ventiles 18 sowie Verstellen des
Wechselschiebere derart, so daß die Leitung 31 geöffnet, die Leitung 3 je@@ch geschlossen
ist, erfolgt nach Öffnung des Steuerventiles 26 die Aufgabe des Asche-Wassergenisches
auf das Pilter. Da der Kompressor 28 ein konstantes Druckpotential bereithält, erfolgt
die Aufgabe in zunächst größeren ,dann jedoch abfallendem Druck. Das Asche-Wassergemisch
wird also sozusagen auf das Filter aufgeschossen.
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Nachdem die Ascheschutzschicht die erwünschte Dicke aufweist, wird,
nach vorheriger Öffnung des Steuerventiles 12, der Wachselschieber 32 ungestellt,
so daß nun die Leitung 31 verschlossen und die Leitung 3 geöffnet wird. Die Förderung
des Asche-Wassergemisches wird also unterbrochen. Gleichzeitig wirkt aber der noch
in dem Behälter 19 vorhandene Druck auf das Schlamm-Wassergemisch in den Behälter
7 ein und fördert dieses
Gemisch nun wie vorher beschrieben in
die Filterpresse. Es folgt also unmittelbar auf di. Aufbringung der Filterhilfsmittelschicht
eine Aufgabe von Filtergut, wobei ein Zeitverlust vermieden wird und gleichseitig
der in dem Behälter zur Aufbringung des Filterhilfsmittels noch vorhandene Druck
zur Aufgabe des Filtergutes ausgenutzt wird.
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Der weiterhin zur Aufgabe des Filtergutes in dem Behälter 7 benötigte
Druck kann dann natürlich von dem Kompressor 28 über die Leitungen 24 und 10 geliefert
werden.
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Die weitere Aufgabe des Piltergutes erfolgt dann in der vorher besohriebenen
Weise.