DE1947229A1

DE1947229A1 - Aktivkohle-Austrags-Vorrichtung

Info

Publication number: DE1947229A1
Application number: DE19691947229
Authority: DE
Inventors: Erich Dr-Ing Herrmann; Alfred Kratz
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1969-09-18
Filing date: 1969-09-18
Publication date: 1971-04-01
Also published as: CH536651A; GB1282540A; IT972021B; BE756381A

Description

METALLGESELLSCHAFT Frankfurt/Main, 16. Sept. 1969

Aktiengesellschaft Krm, Schh/EV

Prov. Nr. 6154 LW

Aktivkohle-Austrags-Vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austragender Aktivkohle aus einem Aktivkohlefilter, in welchem diese auf einem Filterboden, gegebenenfalls unter Zwischenlagerung einer Kies stütz schicht angeordnet ist, sowie ein Verfahren zumAustragen der Aktivkohle.

Bei der Feinreinigung von Trinkwasser und Betriebswasser dient Aktivkohle zur adsorptiven Entfernung organischer Verunreinigungen z. B. störender Geruchs- und Geschmacks stoffe und zur kataly tischen Entchlorung und dergleichen. Die Aktivkohle wird hierfür vorzugsweise in körniger Form angewendet. Die körnige Aktivkohle bietet im Vergleich zu Aktivkohle-Pulver den Vorteil geringeren Druckverlustesund kann in Schichten bis zu mehreren m Höhe angewendet werden, wobei im allgemeinen das auf zubereitende Wasser von oben nach unten durch die Aktivkohleschicht strömt. Je nach der Menge der im Wasser enthaltenen adsorbierbaren Verunreinigungen ist die Aktivkohle nach mehr oder weniger langer Zeit erschöpft, muß aus dem Filter entfernt und durch frische oder eventuell reaktivierte gebrauchte Aktivkohle ersetzt werden.

Bei kleineren Filtereinheiten wird die erschöpfte Aktivkohle meist manuell ausgebracht, diese Arbeitsweise ist verständlicherweise aber bei größeren Filtereinheiten zu mühevoll und kostspielig.

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Aus dem franz. Pat. 399 428 ist weiterhin ein Verfahren zum. Austragen und Regenerieren der Füllung eines Sandfilters bekannt, wobei der Sand durch Injektion eines zentrischen Wasserstrahls durch ein Rohr von unten nach oben gefördert wird. Dieses Austragsverfahren erfordert aber eine konische Filterwandung, die sich von oben nach unten verjüngt.

Aufgabe der Erfindung ist es, demgegenüber eine Vorrichtung zu schaffen, die den Austrag verbrauchter Aktivkohle von oben nach unten durch Zufuhr von Wasser und/oder Luft als Spülmedium gestattet und nicht auf eine bestimmte Raumform des Aktivkohlefilters beschränkt ist, wirtschaftlich und einfach durchgeführt werden kann und die Nachteile des Standes der Technik überwindet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Aktivkohle-Aus trags-Vorrichtung, die aus einer Leitvorrichtung besteht, deren eines Ende mit seiner Öffnung nach oben gerichtet ist und innerhalb des Filters in die Aktivkohle schicht mündet und deren anderes Ende aus der Filtervorrichtungherausgeführt ist.

Es kann ein Rohr oder mehrere Röhren Verwendung finden, die beispiels. weise in der Mitte des Filterquerschnittes angeordnet sind; die Rohrabstände untereinander können ungefähr gleich mit dem Abstand Rohr«Filterwandung sein. Man kann die obere Rohröffnung mit der Aktivkohleschicht abschließen oder in diese einige cm hineinragen lassen.

Eine beiquaderförmigen Filtern mit einem Länge/Breite-VerhältnisSs 2;1 vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung

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besteht aus einer waagerechten oder mit schwacher Längsneigung versehenen Rinne, welche oben offen ist und deren Seitenkanten vertikal, aber auch konisch nach unten verjüngend oder halbrund sein können.

Die Oberkante der Rinne kann mit der Aktivkohleschicht abschließen oder einige cm in diese hineinragen. Es können mehrere solcher Rinnen parallel zueinander in einem Filter angeordnet sein, was bei größeren Dimensionen vorteilhaft sein kann. Die Rinne kann an einem Ende mit einem Wasseranschluß versehen sein und ist (evtl. in Neigungsrichtung) mit Wasser bespülbar. In die Rinne selbst läßt sich in Längsrichtung ein Spülrohr verlegen, welches mit Löchern versehen ist und einen Materialstau an "toten" Ecken und Kanten zu unterbinden geeignet ist.

Das Verfahren zum Austragen von Aktivkohle ais den Vorrichtungen kann dadurch gekennzeichnet sein, daß Wasser und Luft, für sich allein oder zusammenwirkend, auch periodisch alternierend^, durch den Filterboden, zur Aufwirbelung besonders der Randzonen, und/oder Rinnenboden hinzugegeben werden.

Gewöhnlich ist der Filterboden als Düsenboden oder als Düsenrost ausgebildet.

Die Vorteile der Erfindung sind die, daß sich die Vorrichtung jeder Raum· form des Aktivkohlefilters anpassen läßt, es keines über das Übliche hinausgehenden Wasser- und Luftdruckes bedarf und das Verfahren überdies sehr wenig arbeitsintensiv ist. Auch ist das Verfahren nicht auf den Austrag von Aktivkohle beschränkt, sondern es kann bis zu einer maximalen Dichte und Korngröße jeder wasserunlösliche Stoff wirtschaftlich ausge-

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tragen werden.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Schema eines geschlossenen Filters mit Kohleabzugsrohr.

Fig. 2 zeigt ein Schema eines Filters mit Kohleabzugsrinne.

Die Aktivkohle kann in den Filtern entweder direkt auf einem an sich üblichen Sieb oder Düsenboden liegen oder auf einer zwischen diesem Boden und der Aktivkohle angeordneten Kiesstützschicht. Der Filterboden dient nicht nur zum Tragen der Aktivkohleschicht und zum Ableiten des Filtrats, sondern im allgemeinen auch zur Verteilung des manchmal von Zeit zu Zeitnotwendigen Spülwassersund eventuell Spülluft, die in an sich bekannter Weise von unten nach oben durch die Filterschicht hindurchgeleitet werden, um darin abgeschiedene Verunreinigungen herauszuspülen.

Fig. 1 zeigt schematisch im Längsschnitt ein geschlossenes Filter mit Kohleabzugsrohr 1 und den Anschlüssen für Spülwasser 2 und Spülluft 3, worin die übrigen Anschlüsse nicht eingezeichnet sind; la gibt die noch nicht ausgetragene, Ib die Aktivkohleschicht vor Beendigung des Austragsvorganges wieder. Die Aktivkohle wird gemäß der Erfindung aus dem Filter z. B. dadurch herausgebracht, daß man durch den Filterboden ein Rohr hindurchführt, dessen obere Mündung an der Unterkante der Aktivkohleschieht liegt und dessen anderes Ende nach außen aus dem Filtergehäuse herausgeführt und dort z. B. durch einen geeigneten Verschluß, im einfachsten Fall ein Blindflansch, verschlossen werden kann. Falls die Aktivkohleschicht im Filter auf einer Kies stütz schicht ruht, mündet

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dieses Rohr zweckmäßigerweise einige Zentimeter oberhalb der Kiesschicht in der Aktivkohleschicht.

Zum Austragen der erschöpften Aktivkohle aus dem Filter wird der Verschluß des vorstehend genannten Austragsrohres außerhalb des Filters geöffnet. Zweckmäßigerweise wird an dieser Öffnung zuvor in geeigneter Weise eine Rinne, Schlauch oder Förderinjektor oder dergleichen angebracht, damit die Aktivkohle an einen geeigneten Stapelplatz geleitet werden kann. Über diese Einrichtung läßt sich ein gewisser Teil der Aktivkohle dadurch aus dem Filter entfernen, daß man eine entsprechende Menge Wasser in dieses hineinleitet. Hierbei verbleibt jedoch ein mehr oder weniger großer Teil der Aktivkohle im Filter, wobei sich je nach der Größe des Filterseine Böschung ausbildet. Diesen den weiteren Austrag der Aktivkohle verhindernden Vorgang kann man nun dadurch von vornherein verhüten oder nachträglich eliminieren, daß man entweder abwechselnd oder dauernd Spülluft durch den Filterboden zuführt, wobei die Aktivkohleschicht mindestens mit Wasser bedeckt sein muß. Auf diese Weise gelingt es, den größten Teil der Aktivkohle bis praktisch in Höhe der Mündung des Austragsrohres aus dem Filter heraus» zuspülen.

Die vorstehend beschriebene Austragstechnik eignet sich jedoch Vorzugs« weise nur für Filter von rundem oder z, B. quadratischem Querschnitt mit Durchmessern bzw. Kantenlängen bis zu ca. 5 m. Dagegen entstehen Schwierigkeiten, wenn die Filter rechteckig mit einem großen Ver« hältnis von Länge zu Breite ausgebildet sind, wie dies meistens aus filtertechnischen Gründen für großflächige Filter üblich ist. So sind bei derartigen Filtern z, B. Becken mit einer Seitenlänge von 12 m und einer Breite von 4 rn gebräuchlich. Auch aus diesen Filtern lässt sich die Aktiv-

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kohle dadurch entfernen, daß man - über die Länge des Filters verteilt mehrere Austragsrohre der weiter oben beschriebenen Art anordnet. Für derartige Filter eignet sich aber auch eine Abzugsrinne.

Fig. 2 zeigt schematisch unter 2a eine perspektivische Aufsicht auf ein Filter mit einem Länge/Breite-Verhältnis von ca. 2 ;1 zur Veranschaulic hung der Kohleabzugsrinne 1, 2b zeigt drei Phasen der Kohleabzugsarbeit von links nach rechts mit dem Spülluft-Ventil 2 und dem Spülwasser-Ventil 3, und2c zeigt das Filter im Längsschnitt mit der-geschnittenen Längsrinne zur Demonstration des Wasser Zulaufs 4 und des Wasser« ablaufe 5 für die Rinnenspülung. Solche rechteckigen Filter mit einem praktisch üblichen Verhältnis von Länge : Breite > 2 :1 werden meistens als sogenannte offene Filter benutzt. Ein Austrag läßt sich bei diesen besonders gut erreichen, wenn man am Boden des Filters in Längsrichtungvorzugsweise in der Mitte oder an den Seiten eine oder mehrere Längsrinnen anordnet, deren Oberkante gegebenenfalls einige Zentimeter über der auch in diesen Filtern im allgemeinen verwendeten Kies-Stützschicht liegt. An den beiden Enden dieser Rinnen sind Öffnungen nach außen, durch die man einerseits einen zusätzlichen Spülwasser st ro na einleiten und andererseits ein Aktivkohle-Wassergemisch herausführen kann. Im übrigen verfährt man zwecks möglichst weitgehenden Austrage der Aktivkohle wie bei dem weiter oben beschriebenen Abzugsrohr, d, h. während des Ausspülens der Aktivkohle wird von Zeit zu Zeit oder auch dauernd von unten in an sich bekannter Weise Spülluft und/oder Wasser durch die mit Wasser bedeckte Filterschicht geleitet.

Die Rinnen können weiterhin zur Erleichterung derKohlebewegung vorzugsweise auf dem Boden ähnliche Düsen aufweisen, wie sie der Düsenboden aufweist, durch die ebenfalls Spülluft oder Wasser durchtritt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

l·} Aktivkohlefilter, indem die Aktivkohle auf einem Filterboden, gegebenenfalls unter Zwischenlagerung einer Kies Stützschicht angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Aktivkohle-Austrags*. Vorrichtung, die aus einer Leitvorrichtung besteht, deren eines Ende mit seiner Öffnung nach oben gerichtet ist und innerhalb des Filters in die Aktivkohleschicht mündet und deren anderes Ende sich außerhalb der Filtervorrichtung befindet.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitvorrichtung ein Rohr ist.
3) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben gerichtete Öffnung der Leitvorrichtung mit der unteren Begrenzung der Aktivkohleschicht abschließt.
4) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben gerichtete Öffnung der Leitvorrichtung einige cm von unten her in die Aktivkohle schicht hineinragt.
5) Vorzugsweise quaderförmiges Aktivkohlefilter nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine waagrecht verlaufende nach oben offene Rinne, deren Oberkante mit der unteren Begrenzung der Aktivkohleschicht abschließt oder einige Zentimeter in die Aktivkohleschicht hineinragt, deren eines Ende an eine aus dem Filter herausführende Ableitimg angeschlossen ist.

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6) Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch einen Anschluß zur Zufuhr von Spülwasser an einem Ende.
7) Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, gekennzeichnet durch ein in der Rinne in Längsrichtung angeordnetes perforiertes Spül« rohr.
8) Aktivkohlefilter nach den Ansprüchen 1 bis 6, gekennzeichnet durch mehrere Aktivkohle-Austrags-Vorrichtungen.
9) Verfahren zumAustragen von Aktivkohle aus den Vorrichtungen nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß Wasser in das Filtergehäuse eingeleitet und durch den Filterboden Luft eingeblasen wird.
10) Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser periodisch eingeleitet wird.
11) Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft periodisch eingeblasen wird.

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