DE1461452C3

DE1461452C3 - Verfahren und Vorrichtung zum Filtrieren

Info

Publication number: DE1461452C3
Application number: DE1461452A
Authority: DE
Inventors: Oswald Dr.-Ing. Busse; Hugo Klesper
Original assignee: Passavant Werke Michelbacher Hutte
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1965-06-25
Filing date: 1965-06-25
Publication date: 1975-07-10
Also published as: SE309406B; AT273168B; DE1461452B2; DE1461452A1; US3502210A; CH447117A; GB1156054A; JPS4821552B1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Filtrieren von insbesondere heterogenem Filtergut, vorzugsweise zum Entwässern von Schlämmen in Filterpressen, wobei das Gut während jeder Filtrierperiode der Filterpresse unter Druckaufbau zugeführt wird.

Bei heterogenem Filtergut und insbesondere Filtergut, das einen Anteil an Haaren, Fasern od. dgl. aufweist, ergeben sich beim Filtern in Filterpressen erhebliche Schwierigkeiten, die bis zum Bruch der Filterplatten führen können. Der Grund dafür ist der, daß sich Haare, Fasern od. dgl. im Bereich der Mittelöffnung der Filterplatten ansammeln, dort verfilzen bzw. verklumpen und eine Verstopfung dieser Mittelöffnungen verursachen, so daß einzelne der Filterplatten einem extrem hohen Druck ausgesetzt werden, der dann zu einem Bruch führt. Diese Gefahr tritt insbesondere beim Entwässern von Schlämmen, und zwar vor allem von Abwasserschlämmen auf. Auch wenn derartiges Filtergut vorher über Reinigungsvorrichtungen, wie beispielsweise Haarfängen in Form von Muldenrechen, geführt wird, können doch noch erhebliche Mengen von Haaren oder Fasern zurückbleiben, wie dies beispielsweise bei Äscherbrühen der Fall sein kann.

Aus der DT-AS 1 141 257 ist eine Filterpresse bekannt, bei der das Filtergut während jeder Filtrierperiode unter Druckaufbau durch eine oder zwei Füllöffnungen zugeführt wird. Die beiden Füllöffnungen sind dabei an zwei einander gegenüberliegenden, verschiebbaren Druckendplatten ausgebildet. Aufgabe dieser bekannten Filterpresse ist es, durch Verkürzung der Fülldauer und der Betriebsunterbrechung bei Entfernen des Filterkuchens den Betrieb der Filterpresse zu rationalisieren. Beim Betrieb dieser bekannten Filterpresse können die Füllöffnungen jedoch sehr leicht verstopfen, da sich bei der Zufuhr des Filtergutes bei gleichzeitigem Druckaufbau die Strömungsgeschwindigkeit des Füllgutes durch die Füllöffnung(en) verringert und dadurch im Bereich der Füllöffnung(en) zu Verstopfungen führt. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens zum Filtrieren von heterogenem Filtergut in Filterpressen anzugeben, wonach die Verstopfung der Mittelöffnungen der Filterplatten vermieden wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während mindestens eines Teils jeder Filtrierperiode gleichzeitig mit der Zuführung des Gutes eine Entnahme eines Teils des zugeführten Gutes im unfiltrierten Zustand und unter Druck aus der Filterpresse

an einer von der Eintrittsstelle entfernten Stelle erfolgt.

Vorzugsweise wird dabei das entnommene Gut in einem z. B. aus der Zeitschrift »Food Engineering« April 1956, S. 54 bis 56 an sich bekannten Druckbehälter unter Druck gespeichert.

Bei einer erfindungsgemäßen Weiterbildung des Verfahrens werden zunächst die Kammern der Filterpresse vollgefüllt, wobei die Entnahmestelle verschlossen gehalten wird, und erst nach dem vollständigen Füllen der Kammern der Filterpresse beginnt man mit der Entnahme des unfiltrierten Gutes. Zweckmäßigerweise erfolgt beim Füllen der Presse von zwei voneinander entfernten Füllöffnungen aus die Entnahme des unfiltrierten Gutes an der einen Füllöffnung nach Beendigung des Füllens bei aufrechterhaltener Gutzuführung zur anderen Füllöffnung.

Vorteilhafterweise wird die Entnahme des unfiltrierten Gutes zu Ende jeder Filtrierperiode verlangsamt.

Erfindungsgemäß kann der Druckunterschied zwischen der Eintrittsstelle und der Entnahmestelle für das unfiltrierte Gut gemessen und beim Überschreiten eines vorbestimmten Differenzdruckes können die beiden Anschlüsse mittels einer Ausgleichsleitung verbunden werden.

Wird vor jeder Filtrierperiode eine Filterhilfsmittelsuspension mittels eines Druckluftvorrates in die Filterpresse eingebracht, so wird vorteilhafterweise gemäß der Erfindung mit dem Rest des Druckluftvorrates der das bei der anschließenden Filtration entnommene unfiltrierte Gut aufnehmende Druckbehälter beaufschlagt.

Vorteilhafte Weiterbildungen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an einer Filterpresse zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in den Unteransprüchen 8 bis 12 angegeben.

Zum Druckausgleich bzw. zur Feststellung einer etwa noch erfolgten Verstopfung einer Mittelöffnung ist vorteilhafterweise ein Differenzdruck-Manometer vorgesehen, das mit der Druckleitung der Fördereinrichtung und der Entnahmeleitung zum Windkessel verbunden ist. Vorteilhafterweise steht dieses Differenzdruck-Manometer derart mit einer Sicherheitsvorrichtung in Steuerverbindung, daß beim Überschreiten eines höchstzulässigen Differenzdruckes die Sicherheitsvorrichtung selbsttätig eingeschaltet wird.

Ferner kann gemäß der Erfindung die Sicherheitsvorrichtung aus einer die Anschlüsse der Filterpresse verbindenden Ausgleichsleitung mit Absperrorganen bestehen, wobei letztere während des Filtrationsvorganges geschlossen, bei ansprechender Sicherheitsvorrichtung jedoch geöffnet wird.

In der Zeichnung sind bevorzugte Ausführungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung beispielsweise dargestellt, durch die gleichzeitig das Verfahren gemäß der Erfindung veranschaulicht wird.

F i g. 1 zeigt eine Filterpresse mit einem nachgeschalteten Windkessel;

F i g. 2 zeigt einen Teil einer Filterpresse mit einem verfahrbaren Windkessel;

F i g. 3 zeigt eine Filterpresse entsprechend F i g. 1 mit einer zusätzlich dargestellten Sicherheitsvorrichtung und einer Einrichtung zum Zuführen von Druckluft zum Windkessel.

Einer Filterpresse 1 wird aus einem Sammelbehälter 2 für das Filtergut mittels einer Druckpumpe 3 über eine Leitung 4 das Filtergut zugeführt. In der Leitung 4 ist ein Absperrventil 5 vorgesehen. Ferner ist eine Leitung 6 mit einem Absperrventil 7 zur Entleerung der Pumpe vorgesehen. Eine weitere Leitung 8 dient zum Aufbringen einer Filterhilfsschicht. Die Umschaltung zwischen Aufbringen der Filterhilfsschicht und dem Filtergut erfolgt über miteinander gekoppelte Ventile 9, 10. Die Einführung des Filtergutes geschieht durch eine Eintrittsöffnung 11 in der feststehenden Endplatte. Die Filterpresse kann im übrigen in üblicher Weise aufgebaut sein.

An der Druckendplatte 12 ist eine Entnahmeöffnung 13 vorgesehen, die mit einem biegsamen Schlauch 14 od. dgl. verbunden ist. Über ein Absperrventil 15 steht dieser Schlauch 14 mit einem Windkessel 16 in Verbindung, der mit Filtergut 17 gefüllt werden kann, wobei ein Luftkissen 18 komprimiert wird.

Beim Füllen der Presse wird zunächst mittels der Pumpe 3 bei geöffneten Ventilen 5 und 10 durch die Öffnung 11 Filtergut in die Presse eingeführt. Gleichzeitig kann, um eine schnelle Füllung zu bewirken, das Ventil 15 geöffnet werden, so daß Filtergut 17 unter dem Druck des Luftkissens 18 durch die Öffnung 13 in die Kammer der Filterpresse eingedrückt wird. Nach erfolgter Füllung der Presse erhöht sich der Druck innerhalb der Filterkammer durch die weitere Tätigkeit der Pumpe 3. Wenn der Druck in den Filterkammern den verbleibenden Druck im Windkessel überschreitet, was sehr bald der Fall ist, so wird Filtergut durch die Presse hindurch gefördert und tritt an der Öffnung 12 aus.- Die Mittelbohrungen der Filterplatten werden dann vom Filtergut durchströmt, so daß sie nicht verstopfen können. Das entnommene Filtergut wird in dem Windkessel 16 gespeichert, wobei sich der Druck des Luftkissens 18 erhöht, so daß die Entnahme gegen Ende der Filtration hin mit verringerter Geschwindigkeit erfolgt.

Wenn die Filtration beendet ist, wird das Ventil 15 geschlossen und die Ventile 10 und 7 geöffnet, so daß die restliche Flüssigkeit aus der Leitung 6 austreten kann. Nach Entnahme der Filterkuchen aus der Presse 1 wird der vorher beschriebene Vorgang wiederholt.

An Stelle eines stationären Windkessels 16 und einer flexiblen Leitung 14 kann man auch einen Windkessel 19 an der Druckendplatte 20 befestigen und auf dem Rahmen 21 der Filterpresse verfahrbar anordnen. Die Leitung 14' zwischen der Entnahmeöffnung 13' und dem Windkessel 19, die dann ebenfalls ein Absperrventil 15' aufweist, braucht dann nicht flexibel zu sein. Einen entsprechenden Windkessel kann man auch auf einer Mittelplatte der Presse anordnen, wenn man das Filtergut durch die Öffnungen 11 und 13 in die Presse einführen will. Umgekehrt kann man auch die Einführung von einer Mittelplatte her vornehmen und Windkessel an die Öffnungen 11 und 13 der F i g. 1 anschlie-. ßen. Es ergeben sich dann die vorher erwähnten Vorteile.

Bei der in F i g. 3 dargestellten Ausführungsform haben die Teile 1 bis 16 die gleichen Funktionen wie die entsprechenden Teile in F i g. 1. Die Zuführungsleitung 4 und die Entnahmeleitung 14 sind über eine Ausgleichsleitung 22 miteinander verbunden, die durch ein Ventil 23 absperrbar ist. Dieses Ventil 23 steht in Verbindung mit einem Druckmeßgerät 24, das insbesondere als Differenzdruck-Manometer ausgebildet ist und in einer Leitung 25 angeordnet ist. Diese Leitung verbindet die Zuführungsleitung 4 bzw. die Eintrittsöffnung 11 mit einem Stutzen 26 am Windkessel 16, der mit dem Luftkissen 18 in Verbindung steht. Wenn zwischen dem Luftkissen 18 und damit der Entnahmeöffnung 13 einerseits und der Leitung 4 bzw. der Eintrittsöffnung 11 andererseits ein unzulässig hoher Differenzdruck auf-

tritt, so wird das Ventil 23 geöffnet, so daß ein Druckausgleich über die Ausgleichsleitung 22 erfolgen kann. Die Filterpresse wird dann praktisch von beiden Seiten her betrieben, so daß also ein weiterer Druckanstieg bei einer etwaigen Verstopfung einer Filterplatte vermieden wird. Außerdem kann an dem Manometer 24 der Druck abgelassen werden und gegebenenfalls der Filtrationsprozeß abgebrochen werden, so daß eine Beschädigung der Filterpresse durch Plattenbruch od. dgl. vermieden werden kann.

In F i g. 3 ist ferner ein Druckbehälter 27 für die Aufbringung einer Filterhilfsschicht durch die Leitung 8 vorgesehen. In diesen Druckbehälter kann ein Filterhilfsmittel aus einem Sammelbehälter 28 über eine Leitung 29 mit Absperrventil 30 gegeben werden, wobei außerdem in nicht dargestellter Weise eine Trägerflüssigkeit insbesondere in Form von Filtrat zugeführt wird. Ferner ist eine Druckluftleitung 31 vorgesehen. Der Druckbehälter 27 weist eine mit einem Absperrventil 32 verschließbare Entlüftungsöffnung 33 sowie eine ebenfalls mit einem Absperrventil 34 versehene Leitung 35 auf, die in dem Stutzen 26 des Windkessels 16 mündet.

Vor der eigentlichen Filtration, d. h. also, bevor der Presse mittels Pumpe 3 Filtergut aus dem Sammelbehälter 2 zugeführt wird, wird eine Filterhilfsschicht aufgebracht, was in der Weise geschieht, daß Filterhilfsmittel und Trägerflüssigkeit unter Einwirkung der Druckluft aus der Leitung 31 mit großer Geschwindigkeit durch die Leitung 8 bei entsprechender Stellung der Ventile 9 und 10 in die Filterpresse eingeschossen wird. Während dieses Vorganges ist das Ventil 30 geschlossen. Bei erneuter Füllung des Druckbehälters 27 muß die darin befindliche, noch unter Druck stehende Luft entfernt werden, was über die Entlüftungsleitung 33 geschehen könnte. Um aber diesen Druck zum Einbringen des in dem Windkessel 16 befindlichen Filtergutes 17 in die Kammern der Filterpresse 1 zu erreichen, wird das Ventil 34 geöffnet, so daß die aus dem Druckbehälter 27 entfernte Luft zusätzlich in den Windkessel 16 gedrückt wird und dort den Aufgabedruck erhöht, so daß also eine noch raschere Füllung der Filterpresse bewirkt wird, ohne daß gesondert erzeugte Druckluft verwendet zu werden braucht.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Filtrieren von insbesondere heterogenem Filtergut, vorzugsweise zum Entwässern von Schlämmen in Filterpressen, wobei das Gut während jeder Filtrierperiode der Filterpresse unter Druckaufbau zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß während mindestens eines Teils jeder Filtrierperiode gleichzeitig mit der Zuführung des Gutes eine Entnahme eines Teils des zugeführten Gutes im unfiltrierten Zustand und unter Druck aus der Filterpresse an einer von der Eintrittsstelle entfernten Stelle erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das entnommene Gut in einem Druckbehälter unter Druck gespeichert wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst die Kammern der Filterpresse vollgefüllt werden, wobei die Entnahmestelle verschlossen gehalten wird, und daß man mit der Entnahme des unfiltrierten Gutes erst nach dem vollständigen Füllen der Kammern der Filterpresse beginnt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei das Füllen der Presse an zwei voneinander entfernten Füllöffnungen erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahme des unfiltrierten Gutes an der einen Füllöffnung nach Beendigung des Füllens bei aufrechterhaltener Gutzuführung zur anderen Füllöffnung erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Entnahme des unfiltrierten Gutes zu Ende jeder Filterperiode verlangsamt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckunterschied zwischen der Eintrittsstelle und der Entnahmestelle für das unfiltrierte Gut gemessen wird und beim Überschreiten eines vorbestimmten Differenzdrukkes die beiden Anschlüsse mittels einer Ausgleichsleitung verbunden werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei vor jeder Filterperiode eine Filterhilfsmittelsuspension mittels eines Druckluftvorrates in die Filterpresse eingebracht wird, dadurch gekennzeichnet, daß man mit dem Rest des Druckluftvorrates den das bei der anschließenden Filtration entnommene unfiltrierte Gut aufnehmenden Druckbehälter beaufschlagt.

8. Vorrichtung an einer Filterpresse zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Filterpresse an zwei voneinander entfernten Stellen Anschlüsse für den Durchtritt von unfiltriertem Gut aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der eine dieser Anschlüsse als Entnahmeöffnung (13) ausgebildet und durch eine verschließbare Leitung (14) an einen Druckbehälter in Form eines Windkessels (16 bzw. 19) angeschlossen ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Windkessel (19) an einem verfahrbaren Teil (20) der Filterpresse befestigt und insbesondere auf der Filterpresse verschiebbar gelagert ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch ein Differenzdruckmanometer (24), das mit der Zuführöffnung (11) und der Entnahmeöffnung

(13) der Filterpresse verbunden ist und bei Überschreiten eines vorgegebenen Differenzdrucks eine Sicherheitsvorrichtung steuert.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitsvorrichtung aus einem Absperrorgan (23) in einer die Zuführöffnung (11) mit der Entnahmeöffnung (13) verbindenden Ausgleichsleitung (22) besteht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei an die Zuführöffnung (11) der Filterpresse ein als Windkessel ausgebildetes Vorratsgefäß (27) für Filterhilfsmittelsuspension angeschlossen ist, gekennzeichnet durch eine Verbindungsleitung (35) mit steuerbarem Verschlußorgan (34) zwischen den Luftpolstern des Vorratsgefäßes (27) und des Druckbehälters (16).