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Bandfilter zum Entwässern von Suspensionen, insbesondere von bei
der Abwasseraufbereitung anfallendem Klärschlamm Die Erfindung betrifft ein Bandfilter
zum Entwässern von Suspensionen, insbesondere von bei der Abwasseraufbereitung anfallendem
Klärschlamm, mit zwei endlosen, Uber Spann- und Umlenkwalzen geführten Filterbändern,
welche gemeinsam einen Filterraum begrenzen und entlang diesem über mehrere StUtzwalzen
laufen.
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Solche Bandfilter bewirken die Entwässerung des Klärschlammes in einer
ersten Phase allein durch hydrostatischen Druck, wobei ein Gro3teil des Wassers
durch die oeffnungen der Filterbänder abläuft und sich auf diesen die Feststoffe
absetzen. In einer zweiten Phase findet ein Aneinanderpressen der Filterbänder und
dadurch eine weitergehende Entwässerung des Schlammes statt.
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us einem Prospekt der Firma GUVA, Rümlang (Schweiz), ist ein solenes
Bandfilter bekannt, bei dem der gesamte sehr hohe Filterraum die Form eines schlanken,
mit 6einer Spitze nach unten weisenden Keiles aufweist und bei dem die Filterbänder
über zusammen mit diesen umlaufenden Filtertragbändern abgestützt sind.
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Letztere stützen sich ihrerseits im oberen Berelch des Filters auf
In verhältnismäßig greßen Abständen angeordneten Stützrollen und im unterer Bereich
rrur umlaufenden, sotgenannten "Rollçnteppisuen" und feststehenden "elastischen
Preßböden" ab. Die überaus greße Bauhöhe lässt auf eine verhältnismäßig geringe
spezifische allterflächenbelastung schließen, Nachteilig ist auch die
Verwendung
der genannten Filtertragbänder und Rollenteppiche, welche im Betrieb verschleißen
und daher zusätzlich zu den Filterbändern in gewissen Zeitabständen ausgewechselt
werden müssen.
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aus der DAS 1 277 203 ist ein Bandfilter anderer Gattung bekannt mit
einem sich horizontal erstreckenden Filterraum, der unten von einem Filterband und
oben von einem undurchlässigen Druckband begrenzt ist. Die das Filterband nach oben
abstützenden StUtzrollen und die das Druckband nach unten drückenden Druckrollen
sind in Bandlaufrichtung gegeneinander versetzt angeordnet, wodurch die Bänder beim
Umlaufen zusammen mit dem Filterkuchen mehrmals geringfügig nach oben und nuten
umgelenkt werden. Auf diese Weise können zwar innerhalb des Filterkuchens wirksame
Scherkräfte wasserhaltige Räume und Zellen zerstören und somit eine Beschleunlgung
der Entwässerung bewirken; da aber bei dieser bekannten Bauweise die Entwässerung
aus dem Filterraum nur in einer Richtung, nämlich nach unten, erfolgen kann, ist
die Leistungsfähigkeit dieses Filters unbetriedigend.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Bandfilter der eingangs beschriebenen
Oattung anzugeben, dessen spezifische Filterflächenbelastung gegenüber der bekannten
Bauweise höher ist, welches also eine im Verhältnis zu seiner Leistung gerlnge Größe
aufweist und welches außerdem - abgesehen von den Filterbändern - die Verwendung
von umlaufenden Verschleißteilen, wie z.B. Filtertragbändern, vermeidet.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Filterraum am Einlaufende
eine an sich bekannte keilförmige Absetzzone aufweist und daß innerhalb einer daran
anschlleßenden Preßzone wenigstens einlgtStUtzwalzen derart angeordnet sind, daß
Jede dieser 3tiltzwalzen mit den beiden ihr benachbarten dtützwalzen des anderen
Pl lterbandes Je einen Preßspalt bildet.
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Die erfindungsgemäße Ausführung des Bandfilters geht somit von dem
bekannten und vorteilhaften Prinzip der Entwässerung neeh + / vorzugsweise alle
zwei
Seiten aus und erbringt aber gegenüber der aus dem GUVA-Prospekt bekannten Bauweise
eine wesentliche Erhöhung der spezifischen Filterflächenbelastung, d.h. bei gleicherLeistung
kleinere Abmessungen und somit eine Verringerung der Herstellungskosten. Dies wird
in erster Linie durch die erwähnte Anordnung einiger der Stützwalzen innerhalb der
Preßzone erzielt, wonach diese Stützwalzen ähnlich wie bei einem Kalander einen
kompakten Walzensatz bilden. Somit bleiben die Filterbänder nach dem Durchlaufen
des ersten von dem genannten Walzensatz gebildeten Preßspaltes ununterbrochen mit
den nachfogenden Stützwalzen in Kontakt und passieren dabei zahlreiclle weitere
Preßspalte. Die erfindungsgemäße Bauweise vermeidet also im Bereich des genannten
Walzensatzes freie Bandzüge zwischen einzelnen Stützwalzen.
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Somit erfährt der Pilterkuohen eine ununterbrochene Kompression mit
Druckspitzen in den Preßspalten, wodurch eine Rückbefeuchtung weitgehend vermieden
wird und wobei durch die mehrmals weohuelnde Umlenkung - wie bei dem in DAS 1 277
203 beschriebenen Filter an sich bekannt - innerhalb des Filterkuchens Scherkräfte
wirksam werden, die wasserhaltige Räume und Zellen zerstören und somit eine Intensivierung
der Entwässerung bewirken. Auf diese Weise erzielt man mit geringem Aufwand einen
außerordentlich hohen Endtrockengehalt des Filterkuchens.
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Auerdem ist es im Gegensatz zu den bekannten Bandfiltern maglich,
verhältnismäßig -engmaschige Filterbänder zu verwenden, ohne daß ein Verstopfen
der Filterbänder zu beftirchten ist. Somit erzielt man einen höheren Abtrennungs-Wirkungsgrad,
d.h. der Reststoffgehalt im Filtrat ist geringer. Schließlich gewinnt man noch den
Vorteil, daß die Verwendung kostspieliger und im Betrieb verschleißender Filtertragbänder
u. dergi. vermieden wird, da Ja zumindest im Bereich des genannten Walzensatzes
ein Abstützen freier Bandzüge entfällt.
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Wenn sich der Filterraum des erfindungsgemäß ausgebildeten Bandfilters
- in weiterer Ausgestaltung der Erfindung - wie an sich
bekannt,
im wesentlichen senkrecht erstreckt, so erfolgt die Entwässerung durch beide Filterbänder
hindurch sehr gleichmäßig'; außerdem ist die Bauweise des Filters einfach und platzsparend.
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Besonders hohe Endtrockengehalte des Filterkuchens werden dadurch
erzielt, daß sich am Auslaufende des Filterraumes einer der genannten Preßspalte
befindet; d.h. der vorerwähnte kompakte Walzensatz ist im Bereich des Auslaufendes
angeordnet, wobei direkt nach dem letzten Preßspalt die Filterbänder auseinandergeftihrt
werden, Hierbei ist also die Anordnung weiterer Stützwalzen und von beiden Filterbändern
gemeinsam durchlaufener freier Bandzüge nach dem Walzensatz ausgeschlossen, wodurch
die Gefahr der R¢kbefeuchtung des Filterkuchens an dieser Stelle wesentlich verringert
ist.
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In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Erfindungsgegenstandes
sind die Filterbänder im Bereich des ooeren Filterraumabschnittes durch an sich
bekannte Saugkästen abgestiltzt. Diese beschleunigen den Entwässerungsvorgang und
das Fixieren von Feststoffteiauf den Filterbändern in dem genannten Bereich, d.h.
Je Zeiteinheit wird auf einer Filterfläche von bestimmter Größe eine größere Feststoffmenge
fixiert als beim Betrieb ohne Saugkästen. Die vorbeschriebene Wirkung kann dadurch
noch gesteigert werden, daß die oberen Umlenkwalzen als Saugwalzen ausgebildet sind.
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Ein AusfI2irungsbeispiel der Erfindung und weitere vorteilhafte Ausgestaltungen
werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Darin ist ein erfindungsgemäß
ausgebildetes Bandfilter schematisch dargestellt.
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Die beiden endlosen Filterbänder 18, 28 des in der Zeichnung dargestellten
Bandfilters laufen in Richtung der Pfeile P um, und zwar Uber die oberen Umlenkwalzen
10, deren Walzenmäntel mit Durchbrechungen versehen sind, danach über die StUtzwalzen
12, 14, 16, 22, 24, 26, welche gerillte oder mit einem Gewebe bekannte
Walzenmäntel
aufweisen, ferner über die unteren Umlenkwalzen 30, die Leitwalzen 34 und die Spannwalzen
32.
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Der von den Filterbändern 18, 28 begrenzte Filterraum erstreckt sich
im wesentlichen in vertikaler Richtung. Der obere Abschnitt des Filterraumes, die
sogenannte Absetzzone 11, weist die Form eines mit seiner Spitze nach unten weisenden
Keiles auf. Der diesem Filterraumabschnitt zugeordnete Stoffauflaufkasten 13 ist
der keilartigen Form des Filterraumes angepasst. Der zu entwässernde Klärschlamm
wird von oben dem Stoffauflaufkasten 13 zugeführt; überschüssige Klärschlamm-Menen
verlassen den Stoffauflaufkasten über den Überlauf 15.
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Zunächst strömt ein großer Teil des Filtrats durch die Filterbänder
hindurch in das Innere der oberen Umlenkwalzen 10 und der Saugkästen 17, sowie in
die zwischen diesen befindlichen Zwischenräume, wobei sich die Feststoffe auf den
Filterbändern 18, 28 absetzen und zusammen mit diesen nach unten wandern. Die den
Saugkästen 17 nachfolgenden Stützwalzen 12, 22 sind zusammen mit den Saugkasten
starr in dem nicht dargestellten Maschinengestell befestigt. Sie dienen zur sicheren
Führung der Filterbänder 18, 28 über die Saugkasten 17 und lenken die Filterbänder
um einen sehr kleinen Winkel um, wodurch die Mitnahme der Feststoffe durch die Filterbänder
in die nachfolgende Preßzone erleichtert wird.
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Die Stützwalzen 14, 16, 24, 26 dieser Zone sind in Bandlaurriohtun
derart zueinander versetzt angeordnet, daß jede Stützwalze Br, 26 des einen Filterbandes
28 mittels einstellbarer Federkraft an zwei benachbarte/14, 16 des anderen Filterbandes
18 angepreßt werden kann. (Selbstverständlich bilden die oberste und die unterste
dieser Stützwalzen insofern eine Ausnahme, dls diese nur mit einer einzigen Gegenwalze
einen Preßspalt bilden können).
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Die Stllt:walzen 14, 16, 24, 26 sind also zu einen kompakten Waisensatz
zusammengesetzt, den die Filterbänder 18, 28 zusammen nit +/ StUtzwalz.n
den
Feststoffen auf einem mehrfach gewundenen Weg durchlaufen, wodurch auf die eingangs
beschriebene Weise eine intensive Eindeckung der Featstof£e bewirkt wird. Die auf
den Filterkuchen ausgeübten Scherkräfte (und somit der Eindickeff.kt> können
dadurch noch verstärkt werden, daß 1 unteren Bereich des genannten Walzensatzes,
wie in der Zeichnung dargestellt, einige Stützwalzen 16, 26 einen kleineren Durchmesser
aufweisen als die vorhergehenden Stützwalzen 14, 24. Abweichend von dieser Bauweise
ist es auch möglich, bei einer größeren Anzahl von Stützwalzen den Durchmesser in
Bandlaufrichtung von Stützwalze zu Stützwalze abnehmen zu lassen, Ableitbieche 25,
27 und Sammelrinnen 21, 23 führen das abgetrennte Filtrat nach außen ab. Die direkt
unterhalb des oberen Stützwalzenpaares 12, 22 angeordneten Ableitbleche 27 sind
mit Abstreifleisten 29 versehen, welche an den Filterbändern 18, 28 anliegen und
Filtrat von diesen abstreifen. Die oberen Sammelrinnen 23 sind an die Saugkästen
17 angebaut und nehmen in erster Linie das aus dem Inneren der Ümlenkwalzen 10 abströmende
Filtrat auf.
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Die Filterbänder 18, 28 werden nach dem Verlassen des untersten Preßspaltes
getrennt weitergeführt. An den unteren Umlenkwalzen 30 löst sich der Filterkuchen
33 von den Filterbändern ab, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme von Schabern 31.
Zur anschließenden Reinigung der Filterbänder sind Spritzrohre 35 vorgesehen.