DE19929637A1 - Leicht handhabbare Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine leicht handhabbare Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten, wobei der Filtrationsbereich eine erste Einlaufwand und eine der ersten Einlaufwand gegenüberliegend angeordnete zweite Einlaufwand aufweist und Auslaufkammer zum Übertritt des Filtrats von der Filtrationskammer in die Auslaufkammer in der Draufsicht parallel zueinander angeordnete, von den Einlaufwänden beabstandete, flüssigkeitsdurchlässige Auslaufwände, welche parallel zu den Einlaufwänden ausgerichtet sind, hat und die Auslaufkammer mit einer Rohrleitung zur Ableitung des Filtrats verbunden ist und die Schüttgutverteiler Austrittsöffnungen aufweisen, welche in Reihe im mittleren Bereich angeordnet sind.

Description

Die Erfindung betrifft eine leicht handhabbare Vorrich­ tung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten, wel­ che einen aufrechtstehenden im Querschnitt rechteckig ausge­ bildeten Filtrationsbehälter mit einem Behälterabschnitt mit einem Innenraum, welcher von Wänden seitlich begrenzt ist und einen Berieselungsbereich zur Reinigung von Schüttgut und zum Berieseln des zu einem in einem Filtrationsbereich nach Korn­ größe klassierten Filterbett sich erstreckenden Schüttguthau­ fens mit gereinigtem Schüttgut und einen sich an das untere Ende des Berieselungsbereichs sich anschließenden Beriese­ lungsbereich in einen Filtrationsbereich zur Aufnahme des körnigen Schüttguts zu dem Filterbett umfaßt, sowie in das un­ tere Ende des Filtrationsbereichs sich ein trichterförmiger Abzugsbereich anschließt, in dem Berieselungsbereich ein Schüttguttrennapparat angeordnet ist, welcher mit einem Ab­ leitungsrohr eines Hebesystems zum Absaugen von verunreinig­ tem Schüttgut aus dem Abzugsbereich und zum Zuführen dessel­ ben in den Schüttguttrennapparat in Verbindung steht, welches mit seinem unteren Saugende in den unteren Abschnitt des Ab­ zugsbereichs hineinragt, die den Berieselungsbereich seitlich begrenzenden Wände flüssigkeitsundurchlässig und die den Fil­ trationsbereich seitlich begrenzenden Wände als Einlaufwände flüssigkeitsdurchlässig ausgebildet sind sowie der Abzugsbe­ reich von einer trichterförmigen Wand seitlich begrenzt ist.

Der Stand der Technik ist eine Filtrationseinrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten bekannt, welche einen aufrechtstehenden Filtrationsbehälter und einen Berie­ selungsbereich mit einem Filterbereich, an welchen sich un­ terseitig ein Abzugsbereich anschließt, umfaßt. Bei dieser Vorrichtung wird aufgrund einer von der Oberseite eines Fil­ terbettes beabstandeten Schüttguttrennapparatur mit einem Schüttgutverteiler ein ungleichseitiger Schüttguthaufen er­ zeugt, der eine Klassierung des Filterbettes mit vorwiegend großem Korndurchmesser auf der Einlaufseite und einem gerin­ geren Korndurchmesser auf der der Einlaufseite gegenüberlie­ genden Auslaufseite aufweist.

Es zeigt sich jedoch, daß dieser Einrichtung Grenzen ge­ setzt sind, da bei Erweiterung der Filtrationsleistung die herkömmliche Einrichtung nicht in der Höhe beliebig vergrö­ ßert werden kann, weil man bei der Vergrößerung der Höhe der Einlaufseite der Filtrationskammer die Schüttgutgeschwindig­ keit stark vergrößern muß, zumal bereits in den oberen Berei­ chen der Filtrationskammer auch die Beladung des Schüttgutes erfolgt und deren rascher Abtransport erforderlich wird. Eine Erhöhung der Breite der Einlaufseite der Filtrati­ onskammer bei der herkömmlichen Filtrationseinrichtung ist gleichfalls nicht möglich, da wegen des Erfordernisses des nach allen Seiten gleichmäßigen Abzugs des mit Schmutzteil­ chen beladenen Schüttgutes lediglich ein konisch ausgebilde­ ter Abzugsraum dieses möglich macht, so daß bei Erhöhung der Einlaufseitenbreite auch die beiden quer zu den Einlaufsei­ tenwänden ausgebildeten Wände der Filtrationskammer eine mit der Breite der Einlaufseite übereinstimmende Tiefe aufzuwei­ sen haben. Hierdurch wird eine Überdimensionierung erforder­ lich, die den Einsatz der herkömmlichen Filtrationseinrich­ tung nicht sinnvoll erscheinen läßt.

Hinzutretend zeigt es sich, daß bei der herkömmlichen Filtrationseinrichtung in den Wänden, die quer zu den Ein­ laufseitenwänden angeordnet sind, zugewandten Bereichen des Filterbettes ein besonders hoher Anteil an Schüttgut mit gro­ ßem Korndurchmesser sich einstellen, so daß die zu filtrie­ rende Flüssigkeit in diesem Bereich mit großem Korndurchmes­ ser das Filterbettes durchfließen aufgrund des im Vergleich zu dem mittleren, zwischen diesen Wänden angeordneten Bereich geringeren Fließwiderstands.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung soll es sein, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten bereitzustellen, die sich für zu filtrierende Flüssigkeiten mit einem besonders hohen Anteil an Schmutzteilchen und zu dem mit besonders großflockigen Schmutzteilchen zu reinigen vermag und einfach in ihrem Aufbau ist, um die Herstellungs­ kosten derselben möglichst zu erniedrigen. Weiterhin soll die Vorrichtung die Erhöhung der Filtrationsleistung möglich ma­ chen, ohne daß die oben genannten Nachteile aufzutreten vermö­ gen.

Die Aufgaben werden gelöst durch den Hauptanspruch und den Nebenanspruch. Die weiteren Ausgestaltungen und Weiter­ entwicklungen werden in den Unteransprüchen beansprucht.

Die Erfindung betrifft eine leicht handhabbare Vorrich­ tung zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkeiten

• a) welche einen aufrechtstehenden, im Querschnitt recht­ eckig oder kreisförmig, ausgebildeten Filtrationsbehälter mit
  einem Behälterabschnitt mit einem Innenraum, welcher von Wän­ den seitlich begrenzt ist und
  einen Berieselungsbereich zur Reinigung von Schüttgut und zum Berieseln des zu einem in einem Filtrationsbereich nach Korngröße klassierten Filterbett sich erstreckenden Schütt­ guthaufens mit gereinigtem Schüttgut und
  einen sich an das untere Ende des Berieselungsbereichs sich anschließenden Filtrationsbereich zur Aufnahme des kör­ nigen Schüttguts zu dem Filterbett umfaßt, sowie an das untere Ende des Filtrationsbereichs sich ein trichterförmiger Abzugsbereich anschließt,
• b) in dem Berieselungsbereich ein oder mehrere Schütt­ guttrennapparate angeordnet ist, welcher mit einem Ablei­ tungsrohr eines Hebesystems zum Absaugen von verunreinigtem Schüttgut aus dem Abzugsbereich und zum Zuführen desselben in den Schüttguttrennapparat in Verbindung steht, welches mit seinem unteren Saugende in den unteren Abschnitt des Abzugs­ bereichs hineinragt,
• c) die den Berieselungsbereich seitlich begrenzenden Wän­ de flüssigkeitsundurchlässig und die den Filtrationsbereich seitlich begrenzenden Wände als Einlaufwände flüssigkeits­ durchlässig ausgebildet sind sowie der Abzugsbereich von ei­ ner trichterförmigen Wand seitlich begrenzt ist, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß
• d) der Filtrationsbereich eine erste Einlaufwand und eine der ersten Einlaufwand gegenüberliegend angeordnete zweite Einlaufwand aufweist,
• e) an die Einlaufwand sich eine erste Zulaufkammer zum Einleiten von zu filtrierender Flüssigkeit von der ersten Zulaufkammer in den Filtrationsbereich und an die zweite Ein­ laufwand sich eine zweite Zulaufkammer zum Einleiten von zu filtrierender Flüssigkeit von der zweiten Zulaufkammer in den Filtrationsbereich anschließen,
• f) eine im Querschnitt rechteckige Auslaufkammer in einem mittleren Bereich des Filtrationsbereichs angeordnet ist,
• g) welche sich über die Breite der Einlaufwände und die Höhe der Einlaufwände sich erstreckt,
• h) die Auslaufkammer zum Übertritt des Filtrats von der Filtrationskammer in die Auslaufkammer in der Draufsicht par­ allel zueinander angeordnete, von den Einlaufwänden beabstan­ dete, flüssigkeitsdurchlässige Auslaufwände, welche parallel zu den Einlaufwänden ausgerichtet sind, hat und die Auslauf­ kammer mit einer Rohrleitung zur Ableitung des Filtrat ver­ bunden ist,
• i) der oder die Schüttguttrennapparate mit einem oder mehreren Schüttgutverteiler verbunden ist, welcher Schüttgut­ verteiler oberhalb der Oberseite des Filterbettes in dem Be­ rieselungsbereich und im mittleren Bereich in dem Beriese­ lungsbereich zum Berieseln des Filterbettes zur Erzeugung ei­ nes gleichseitigen Schüttguthaufens in dem Berieselungsbe­ reich mit klassiertem Schüttgut ausgerichtet ist sowie
• j) der oder die Schüttgutverteiler Austrittsöffnungen aufweisen, welche in Reihe im mittleren Bereich angeordnet sind.

Die Austrittsöffnungen in Reihe sind parallel zu den Ein­ laufwänden und entlang einer von den Einlaufwänden gleich be­ abstandeten Mittelabstandslinie M und oberhalb der Oberseite des Filterbettes angeordnet sind.

Unter zu filtrierende Flüssigkeit werden beispielsweise industrielle Abwässer, Grundwasser, Oberflächenwasser, Kreis­ laufwasser, kommunale Abwässer, Kühlwasser und Schwimmbecken­ wasser verstanden.

Unter Rieseln bzw. Berieseln wird im Sinne der Erfindung verstanden der Vorgang, welcher das Verlassen des Schüttgut­ verteilers durch regeneriertes oder von Schmutzteilchen be­ freites Schüttgut bis zum Auftreffen desselben auf die Ober­ fläche der Oberseite des Filterbettes bzw. der Oberfläche der Oberseite des Schüttguthaufens umfaßt.

Im Sinne der Erfindung wird auch unter körnigem Schüttgut verstanden, beispielsweise körniges Material unterschiedli­ cher Korndurchmesser, wie mindestens ein Vertreter der Sand, Kohle, Anthrazit, Lava, Bimsstein, Glas, Kunststoff, Ton und Materialien aus Cellulose oder dergleichen umfassenden Grup­ pe, vorzugsweise in Granulatform.

Unter Filtrationsbereich wird im Sinne der Erfindung auch verstanden, derjenige, in welchem sich das Filterbett befin­ det und der von der zu filtrierenden Flüssigkeit von der Ein­ laufwand als Einlaufseite zu dem Auslaufwand als Auslaufseite durchflossen wird. Unter Filtration wird auch Reinigung ver­ standen.

Unter kontinuierlichem Filtrieren bzw. Filtration wird im Sinne der Erfindung verstanden, daß zumindest auch ein Teil des Schüttgutes während der Beschickung mit der zu filtrie­ renden Flüssigkeit dauernd regeneriert wird, d. h., von den Schmutzteilchen befreit wird, und dem Filtrationsverfahren und damit dem Filterbett über den Schüttgutverteiler und dem Schüttguthaufen zugeführt wird, sowie andauernd zu filtrie­ rende Flüssigkeit dem Filterbett zugeleitet wird. Schmutz­ teilchen betreffen z. B. Feststoff-, Schwebstoffteilchen und während der Filtration ausflockende Teilchen des großflocki­ gen oder des kleinflockigen Typs.

Unter Klassierung des Filterbetts wird im Sinne der Er­ findung verstanden, daß sich ein Filterbett einstellt, in welchem der Korndurchmesser des Schüttguts auf der Einlauf­ seite hin zu der Auslaufseite zunehmend abnimmt.

Unter gleichseitigem Schüttguthaufen wird im Sinne der Erfindung verstanden, daß dieser Hangseiten, also geneigte Seiten, aufweist, die sich in Richtungen zu den Einlaufseiten bzw. Einlaufwände hin erstrecken und die Abstände der Hang­ seiten des Schüttguthaufens von dessen Spitze bzw. Kamm ent­ lang der Hangseiten zu den Einlaufseiten übereinstimmen.

Die filtrierte Flüssigkeit wird auch Filtrat genannt und tritt aus dem Filterbett in die Auslaufkammmer durch die Au­ laufwand als Auslaufseite ein.

Das körnige Schüttgut kann beispielsweise körniges Mate­ rial entsprechend der DIN 19623 verwendet werden. Hierbei eignet sich besonders Filtersand als feinerer oder als Fil­ terkies als grobkörnigerer oder Mischungen derselben glei­ chermaßen.

Der Filtrationsbehälter ist aufrechtstehend, vorzugsweise lotrecht angeordnet. Der Behälterabschnitt des Filtrationsbe­ hälters umfaßt Wände, die ihn seitlich begrenzen. Der Behäl­ terabschnitt weist einen in seinem oberen Bereich angeordne­ ten Berieselungsbereich und einen daran sich anschließenden Filterbereich auf. In dem Berieselungsbereich befindet sich der gleichseitige Schüttguthaufen.

Beispielsweise kann der Schüttguthaufen ein Schüttguthau­ fen sein, welcher einen in der Draufsicht von der einen quer zu den Einlaufseiten ausgerichtete Wand zu der ihr gegenüber­ liegend angeordneten Wand sich erstreckenden Schüttguthaufen­ kamm hat.

Der Behälterabschnitt hat vier Wände mit zwei gegenüber­ liegend angeordneten Einlaufwänden, die parallel zueinander ausgerichtet sind. Die Einlaufwände weisen vorzugsweise über ihre gesamte Breite B und über ihre gesamte Höhe H Durchbrü­ che auf, die die Zulaufkammern mit dem Filtrationsbereich flüssigkeitsmäßig verbinden. Unter flüssigkeitsmäßiger Ver­ bindung wird auch der Übertritt der mit Schmutzteilchen bela­ denen Flüssigkeit von der Zulaufkammer in das Filterbett und den des Filtrats von dem Filterbett in die Auslaufkammer ver­ standen. Auch die Auslaufwände der Auslaufkammer weisen vor­ zugsweie über ihre gesamte Breite und über ihre gesamte Höhe Durchbrüche auf, die die Auslaufkammern mit dem Filtrations­ bereich flüssigkeitsmäßig verbinden.

Unter Einlaufseite wird derjenige Bereich der Wand des Behälterabschnitts verstanden, der Durchbrüche aufweist. Un­ ter Auslaufseite wird derjenige Bereich der Wand der Auslauf­ kammer verstanden, der Durchbrüche aufweist.

Vorzugsweise stimmt das Ausmaß der Höhe H der Einlaufsei­ te mit dem Ausmaß der Höhe H der Einlaufseite gegenüberlie­ genden Auslaufseite überein. Vorzugsweise stimmt das Ausmaß der Breite B der Einlaufseite mit dem Ausmaß der Breite B der Einlaufseite gegenüberliegenden Auslaufseite überein. Zudem kann die Anzahl an Durchbrüchen und/oder deren Summe ihrer lichte Weiten einer Einlaufseite mit dem Anzahl an Durchbrü­ chen und/oder deren Summe ihrer lichten Weite übereinstim­ men.

An die Einlaufwände schließen seitlich sich die Zulauf­ kammern an, über welche die zu filtrierende Flüssigkeit über die mit Durchbrüchen versehenen Einlaufwände in das Filter­ bett eingeleitet wird. Die Zulaufkammern können sich bis zu dem Berieselungsraum erstrecken.

Unterseitig schließt sich an den Filtrationsbereich des Behälterabschnitts der Abzugsbereich an. Der Abzugsbereich ist im Querschnitt spitz nach unten zulaufend ausgebildet. Im Falle der Ausgestaltung des hohlzylinderförmigen Behälterab­ schnitts ist der Abzugsbereich konusartig. Im unteren Bereich des Abzugsbereichs befindet sich das untere Ende des Ablei­ tungsrohrs. Auch der Abzugsbereich ist mit dem Schüttgut ge­ füllt. Das untere Ende des Ableitungsrohrs reicht so weit in den Abzugsbereich, daß das Schüttgut, welches mit Schmutz­ teilchen beladen ist, mittels eines herkömmlichen Hebesystems gleichförmig oder pulsierend durch den bei Betrieb des Hebe­ systems hervorgerufenen Sog in das Ableitungsrohr eingesaugt wird.

Das Ableitungsrohr erstreckt sich z. B. aufrechtstehend bzw. senkrecht in Richtung Berieselungsbereich oder wird im Abzugsbereich bereits nach außen abgeleitet. Das Ableitungs­ rohr kann in seinem oberen oder zweiten Ende mit einem Hebe­ system verbunden, wobei das über das Ableitungsrohr eingeso­ gene mit Schmutzteilchen beladene Schüttgut mit Hilfe des He­ besystems zusammen mit einem, z. B. Teil eines, Waschmedium, z. B. Wasser, zu filtrierende Flüssigkeit, und/oder Filtrat oder dergleichen, zu einem Schüttguttrennapparat geführt wird. Dieser Schüttguttrennapparat, welcher sich beispiels­ weise außerhalb des Behälterabschnitts, oberhalb des Schütt­ guthaufens vorzugsweise sich befindet, kann ein Aufstromklas­ sierer sein. Der Aufstromklassierer nutzt die unterschiedli­ che Sedimentationsgeschwingigkeit von verschiedenen großen Schmutzteilchen aus. Das bedeutet, daß die Sinkgeschwindig­ keit des Schüttgutes, hier beispielsweise die Sinkgeschwin­ digkeit der Sandkörner, größer ist als die der Schmutzteil­ chen. Entgegen der Sedimentationsrichtung der Sandkörner, al­ so senkrecht nach oben, strömt andauernd das Waschmedium. Die Strömungsgeschwindigkeit des Volumenstroms ist geringer als die Sedimentationsgeschwindigkeit der Sandkörner, jedoch um ein vielfaches größer als die der Schmutzteilchen. Hierzu kommt, daß die Schmutzteilchen mit dem aufströmenden Volumen­ strom mitgenommen bzw. mitgerissen werden und als Schmutz- Waschmedium abgeführt werden. Das Schmutz-Waschmedium setzt sich also vorwiegend aus Waschmedium und Schmutzteilchen zu­ sammen. Die von den Schmutzteilchen befreiten bzw. gereinig­ ten Sandkörner bzw. Schüttgut sedimentiert oder rieseln auf das Filterbett.

Der Schüttguttrennapparat ist mit einem oder mehreren Schüttgutverteilern verbunden. Das von den Schmutzteilchen befreite bzw. gereinigte Schüttgut wird dem oder den Schütt­ gutverteilern zugeführt, der bzw. die oberhalb des Schüttgut­ haufens angeordnet sind. Der Schüttgutverteiler ist im mitt­ leren Bereich z. B. zentriert im Berieselungsbereich angeord­ net.

Unter zentriert wird auch verstanden mittig zwischen den Einlaufwänden bzw. Einlaufseiten und/oder parallel zu den Einlaufwänden und mit gleicher Beabstandung von den Einlauf­ wänden sich erstreckend.

Unter mittlerem Bereich oder mittlerer Anordnung der meh­ reren Schüttgutverteiler oder die Austrittsöffnungen wird auch im Sinne der Erfindung verstanden, daß die in Reihe an­ geordneten Schüttgutverteiler oder die in Reihe angeordneten Austrittsöffnungen oder die in Reihe angeordneten Schüttgu­ trennapparate von den Einlaufwänden gleich beabstandet sind und sich von der einen quer zu den Einlaufwänden angeordnete Wand bis zu der anderen quer zu den Einlaufwänden angeordnete erstrecken und somit parallel zu den Einlaufwänden ausgerich­ tet sind; sie können auf der Mittelabstandslinie M angeordnet sein.

Der Schüttgutverteiler kann Austrittsöffnungen aufweisen, welche parallel zu den Einlaufwänden und entlang einer von den Einlaufwänden gleich beabstandeten Mittelabstandslinie M und oberhalb der Oberseite des Filterbettes angeordnet sind; die Reihe der Austrittsöffnungen können auf der Mittelab­ standslinie M liegen. Die Mittelabstandslinie M schneidet die Mitte-Längsachse des Behälterabschnitts verläuft parallel zu den Einlaufwänden.

In einer besonderen Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist der Behälterabschnitt in einem hohlzylinder­ förmigen Körper eingeführt. Ebenso ist es in einer besonderen Ausgestaltung möglich, daß ein hohlzylinderförmiger Hohlkör­ per als Außenwand für den Behälterabschnitt verwendet wird. Hierbei werden die Wände, welche auch als Wandabschnitt die Einlaufwände aufweisen, senkrecht in den Hohlkörper an dessen Innenseite seines Mantels gekoppelt, so daß in der Draufsicht die Zulaufkammer einen kreissegmentartige Ausgestaltung hat. Hierbei entspricht die mit Einlaufwand versehene Wand der Sehne, die die Schnittpunkte der Schenkel des Zentriwinkels und der der Außenwand entsprechende Kreisperipherie schnei­ det. Die in der Draufsicht längliche Auslaufkammer erstreckt sich mit ihrer Querachse parallel zu den Sehnen bzw. Einlauf­ wänden.

Im Gegensatz zu der herkömmlichen Einrichtung sind der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine Grenzen gesetzt, da die Filtrationsleistung durch die gegenüberliegend angeordneten Einlaufwände erfolgt. Zudem wird durch die gemeinsame ko­ nusartige Abzugskammer die Filtrationsleistung in einem Be­ hälter verfünffacht, da bei der herkömmlichen Einrichtung mit symmetrischer Bauart und 1 m Schichtdicke des Filterbettes nur eine Breite der Einlaufwände von 1 m möglich ist. Mit der Erfindung und der Filterschichtdicke von 1 m und einer Beab­ standung der Auslaufwände von 0,5 m ergibt sich bei symmetri­ scher Bauart eine Breite der Einlaufwände von 2,5 m bei 2 Ein­ laufwänden.

Eine Vergrößerung in der Höhe und das Erfordernis der nachteiligen Erhöhung der vertikalen Schüttgutgeschwindigkeit erübrigen sich. Zudem kann die Breite der Einlaufseite der Filtrationskammer beliebig vergrößert werden, da sich wegen des gleichseitigen Schüttguthaufens wegen der vorzugsweise mehreren Schüttguttrennapparate bzw. Schüttgutverteiler keine Ansammlung von Schüttgut besonders großen Korndurchmessers in den den Wänden, die quer zu den Einlaufseitenwänden ange­ ordnet sind, zugewandten Bereichen zu finden ist.

Da der Schüttguthaufen geneigte Flächen aufweist, fließt das Schüttgut in einer Rollbewegung mit großem Korndurchmes­ ser in Richtung Einlaufwand, hingegen das Schüttgut mit ge­ ringem Durchmesser rollt weniger und verbleibt in der Nähe bzw. Nahe der Spitze bzw. Kamm unterhalb der Austrittsöffnun­ gen verbleibt. Von dem Schüttgutverteiler rieselt Schüttgut als Mischung mit großem und kleinem bzw. geringerem Korn­ durchmesser in Richtung Schüttguthaufen, so daß aufgrund der gleichmäßigen und dauernden Berieselung des Schüttguthaufens mit einer Schüttgutmischung und aufgrund der Anordnung des Schüttgutes mit großem Korndurchmesser auf der Einlaufwand und mit geringerem oder kleinem Durchmesser auf der Auslauf­ wand, sich im Längsschnitt des Filterbettes eine gleichmäßige Zunahme der Größe des Korndurchmessers von der Auslaufwand in Richtung Einlaufinnenwand zeigt.

Die erfindungsgemäße leicht handhabbare Vorrichtung ver­ wirklicht das Prinzip, bei welcher das Schüttgut von oben nach unten fließt, von oben auf das Filterbett aufgetragen bzw. berieselt wird und unten mittels eines Hebesystems abge­ zogen wird. Die Fließrichtung der zu filtrierenden Flüssig­ keit erfolgt rechtwinklig zu der Richtung des Schüttgutes in dem Filtrationsbehälter.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich durch das Vorhandensein bei dem Behälterabschnitt des rechteckigen Typs von zwei gegenüberliegenden angeordneten Einlaufinnenwänden und mit sehr hohem Ausmaß an Fläche, die für den Übertritt der mit Schmutzteilchen beladenen zu filtrierenden Flüssig­ keit sich besonders eignet, um gerade Abwässer mit einem sehr hohen Schmutzanteil oder Abwässer mit sehr großvolumigen oder großflockigen Schmutzteilchen zu reinigen, ohne daß die Ge­ fahr des Verstopfens vorliegt. Darüber hinaus zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch durch das Nichtauftre­ ten der sogenannten Durchbrüche auf, die in der Regel bei herkömmlichen kontinuierlich betreibbaren Filtrationsanlagen durch plötzliche lokale Verstopfung des größeren Ausmaßes eintreten.

Ausführungsbeispiel

Die Zeichnungen zeigen aufgrund der zeichnerischen Ver­ einfachung in schematischer, stark vergrößerter Weise ohne Anspruch auf eine maßstabsgetreue Wiedergabe einer Ausfüh­ rungsform und ohne Beschränkung der Erfindung auf diese in

Fig. 1 den Längsschnitt durch die erfindungsge­ mäße leicht handhabbare Vorrichtung zum kontinuierlichen Fil­ trieren und

Fig. 2 eine Draufsicht mit vergrößertem Aus­ schnitt auf die erfindungsgemäße leicht handhabbare Vorrich­ tung

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ein Filtrationsbe­ hälter 1, der senkrecht ausgerichtet ist. Der Filtrationsbe­ hälter 1 ist mit seinem Behälterabschnitt 20 quaderförmig ausgebildet. Der Behälterabschnitt 20 weist einen Innenraum 30 auf, der den Berieselungsbereich 2 und den Filtrationsbe­ reich 3 umfaßt. An dem Behälterabschnitt 20 schließt sich un­ terseitig der trichterförmige Abzugsbereich 4 an. Der Innen­ raum 30 des Behälterabschnitts 20 wird seitlich von einer Wand begrenzt, die im Bereich des Berieselungsbereichs 2 die Wand 6a ist und im Bereich des Filtrationsbereichs 3 die Ein­ laufwand 7a, 7b mit den Durchbrüchen ist. Der Behälterab­ schnitt 20 ist mit dem Abzugsbereich 4 in einem hohlzylinder­ förmigen Behältnis angeordnet ist (Fig. 2). Die Wände, welche auch als Wandabschnitt die Einlaufwände 7a, 7b aufweisen, stehen senkrecht in dem Behältnis. Sie sind an der Innenseite des Mantels 62 des Behältnisses gekoppelt. In Draufsicht bil­ den die Zulaufkammer 26 einen kreissegmentartige Ausgestal­ tung. Hierbei entspricht die mit Einlaufwand 7a, 7b versehene Wand der Sehne, die die Schnittpunkte der Schenkel des Zen­ triwinkels und der dem Mantel 62 entsprechende Kreisperiphe­ rie schneidet. Die in der Draufsicht längliche Auslaufkammer 9 erstreckt sich mit ihrer Querachse parallel zu den Sehnen bzw. Einlaufwänden 7a, 7b und der Mittelabstandslinie M.

Die den Berieselungsbereich 2 seitlich begrenzenden Wände 6a sind flüssigkeitsundurchlässig. Die den Filtrationsbereich 3 seitlich begrenzenden Wände als Einlaufwände 7a, 7b sind flüssigkeitsdurchlässig ausgebildet.

Der Berieselungsbereich 2 dient zur Reinigung von Schüttgut und zum Berieseln des zu einem in dem Filtrations­ bereich 3 nach Korngröße klassierten Filterbett 18 sich er­ streckenden Schüttguthaufens 8 mit gereinigtem Schüttgut. An das untere Ende des Berieselungsbereichs 2 schließt sich der Filtrationsbereich 3 zur Aufnahme des körnigen Schüttguts zu dem Filterbett 18 an. An das untere Ende des Filtrationsbe­ reichs 3 schließt sich der trichterförmiger Abzugsbereich 4 an.

In dem Berieselungsbereich 2 sind zwei Schüttguttrennap­ parate 16 angeordnet, welche mit zwei Ableitungsrohren 10 ei­ nes Hebesystems zum Absaugen von verunreinigtem Schüttgut aus dem Abzugsbereich 4 und zum Zuführen desselben in den Schütt­ guttrennapparat 16 in Verbindung stehen. Das Ableitungsrohr 10 ragt jeweils mit seinem unteren Saugende 14 in den unteren Abschnitt des Abzugsbereichs 4 hinein.

Der Filtrationsbereich 2 hat eine erste Einlaufwand 7a und eine der ersten Einlaufwand 7a gegenüberliegend angeord­ nete zweite Einlaufwand 7b, wobei an die Einlaufwand 3a sich eine erste Zulaufkammer 26 zum Einleiten von zu filtrierender Flüssigkeit von der ersten Zulaufkammer 26 in den Filtrati­ onsbereich 3 und an die zweite Einlaufwand 7b sich eine zwei­ te Zulaufkammer 26 zum Einleiten von zu filtrierender Flüs­ sigkeit von der zweiten Zulaufkammer 26 in den Filtrations­ bereich 3 anschließen. Eine im Querschnitt rechteckige Aus­ laufkammer 9 ist in einem mittleren Bereich des Filtrations­ bereichs 3 angeordnet, wobei sie sich über die Breite B der Einlaufwände 7b und die Höhe der Einlaufwände 7b sich er­ streckt. Die Querschnittsachse (Fig. 2) der Ablaufkammer 9 fällt mit der Mittelabstandslinie M zusammen.

Die Auslaufwände 27 der Auslaufkammer 9 zum Übertritt des Filtrats von der Filtrationskammer 3 in die Auslaufkammer 9 sind in der Draufsicht parallel zueinander angeordnet und von den Einlaufwänden 7a, 7b beabstandet. Sie sind flüssig­ keitsdurchlässig. Zudem sind parallel zu den Einlaufwänden 7b ausgerichtet.

Die Auslaufkammer 9 ist mit einer Rohrleitung zur Ablei­ tung des Filtrat verbunden. Die Schüttguttrennapparate 16 sind mit einem oder mehreren Schüttgutverteiler 22 verbunden, welche Schüttgutverteiler 22 oberhalb der Oberseite des Fil­ terbettes 18 in dem Berieselungsbereich 2 angeordnet sind. Er ist zentriert in dem Berieselungsbereich 2 zum Berieseln des Filterbettes 18 zur Erzeugung eines gleichseitigen Schüttgut­ haufens 8 in dem Berieselungsbereich 2 mit klassiertem Schüttgut ausgerichtet. Der Schüttgutverteiler 22 hat Aus­ trittsöffnungen 15, die parallel zu den Einlaufwänden 7b und entlang einer von den Einlaufwänden 7b gleich beabstandete Mittelabstandslinie M und oberhalb der Oberseite des Filter­ bettes 18 angeordnet sind.

In dem Filtrationsbereich 3 ist das Schüttgut derart an­ geordnet, daß im Bereich der Einlaufwand 7a, 7b das Schütt­ gut, hier Sandkörner mit großem Durchmesser, angeordnet sind und der Korndurchmesser in Richtung der zentriert angeordne­ ten Auslaufkammer 9 abnimmt, wobei der Korndurchmesser des geringsten Ausmaßes sich nahe an der Auslaufkammer 9 sich be­ findet.

Das untere Ende des Ableitungsrohrs 10 befindet sich so­ weit in dem spitzen Bereich des konusförmigen Abzugsbereich 4, daß das mit Schmutzteilchen beladene Schüttgut gleichmäßig mittels eines mit dem Ableitungsrohr 10 verbundenen Hebesy­ stems 14 in Richtung Berieselungsbereich 2 befördert wird. Als Waschmedium dient Wasser oder zu filtrierende Flüssig­ keit. Das Hebesystem 14 führt das Schüttgut, welches mit Schmutzteilchen beladen ist, zu einem Aufstromklassierer als Schüttguttrennapparat 16. In dem Aufstromklassierer Aufstrom­ klassierer als Schüttguttrennapparat 16 wird das Schüttgut von den Schmutzteilchen getrennt, wobei die Schmutzteilchen zum größten Teil mit dem Waschmedium abgeführt werden. Das Schüttgut wird von dem Aufstromklassierer dem Schüttgutver­ teiler 15 zugeführt und das dem Schüttgutverteiler 15 zuge­ führte Schüttgut weist eine Mischung von verschiedensten Korndurchmessern auf. Da bereits das Schüttgut in dem Abzugs­ bereich 4 aufgrund der trichterförmigen Anordnung desselben in einer Mischung unterschiedlicher Korndurchmesser vorliegt und ebenfalls einer Verwirbelung in dem Aufstromklassierer unterliegt, kann das Schüttgut gut gemischt über den Schütt­ gutverteiler 15 dem Schüttguthaufen 8 zugeführt werden. Die Zuführung erfolgt mittels Berieselung, da der Schüttgutver­ teiler 15 von dem Schüttguthaufen 8 hinreichend beabstandet ist. Da die Austrittsöffnungen oberhalb des Schüttguthaufens 8 in Reihe oberhalb der Mittelabstandslinie M mit gleichem Abstand zu beiden Einlaufwänden 7a, 7b angeordnet sind, bil­ det sich auf der Oberseite des Filterbettes 18 ein Schüttgut­ haufenkamm, der oberhalb der Mittelabstandslinie M mit glei­ chem Abstand zu beiden Einlaufwänden 7a, 7b angeordnet ist. Der Schüttguthaufen 8 hat gleichlange Hangseiten von dem Schüttguthaufenkamm in Richtung Einlaufwände 7a, 7b.

Hierbei bewegt sich das Schüttgut mit großem Korndurch­ messer aufgrund der dauernden durch die Berieselung erfolgen­ den Erschütterung des Schüttguthaufens und aufgrund der Ge­ wichtskraft auf den geneigten Hangseiten des Schüttguthaufens 8 in Richtung Einlaufwand 7a, 7b, hingegen das Schüttgut mit geringerem Korndurchmesser im wesentlichen im Bereich des Schüttguthaufenkamms sich befindet. Durch die Verteilung des Schüttgutes mit großem Korndurchmesser hin zu dem mit gerin­ ger werdenden Korndurchmesser in Richtung Auslaufkammer 9 stellt sich ein Filterbett 18 ein, welches im Längsschnitt zu beiden Seiten ein Schüttgut mit großem Korndurchmesser und durch Abnahme desselben in der Mitte mit geringem Korndurch­ messer klassiert ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung vereinigt die besonderen Eigenschaften der Vorrichtung zur kontinuierlichen Filtrati­ on, nämlich dauernden Betrieb der Filtration, mit den beson­ deren Vorteilen der erstrebenswerten Art, wie hoher Durchsatz an zu filtrierender Flüssigkeit und Erhöhung der Filtrations­ leistungen und Unabhängigkeit des Ausmaßes an Größe und Volu­ men der Schmutzteilchen und Unabhängigkeit von dem Anteil an Schmutzteilchen in der zu filtrierenden Flüssigkeit, so daß auch die Kontrolle und Steuerung sowie Überwachung der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung nur im beschränktem Ausmaß zu erfol­ gen haben.

Claims (6)

1. Leicht handhabbare Vorrichtung zum kontinuierlichen Fil­ trieren von Flüssigkeiten,

• a) welche einen aufrechtstehenden im Querschnitt rechteckig ausgebildeten Filtrationsbehälter (1) mit einem Behäl­ terabschnitt (20) mit einem Innenraum (30), welcher von Wänden seitlich begrenzt ist und
  einen Berieselungsbereich (2) zur Reinigung von Schüttgut und zum Berieseln des zu einem in einem Filtrationsbereich (3) nach Korngröße klassierten Filterbett (18) sich er­ streckenden Schüttguthaufens (8) mit gereinigtem Schütt­ gut und
  einen sich an das untere Ende des Berieselungsbereichs (2) sich anschließenden Berieselungsbereich (2) in einen Fil­ trationsbereich (3) zur Aufnahme des körnigen Schüttguts zu dem Filterbett (18) umfaßt, sowie an das untere Ende des Filtrationsbereichs (3) sich ein trichterförmiger Abzugsbereich (4) anschließt,
• b) in dem Berieselungsbereich (2) ein Schüttguttrennapparat (16) angeordnet ist, welcher mit einem Ableitungsrohr (10) eines Hebesystems zum Absaugen von verunreinigtem Schüttgut aus dem Abzugsbereich (4) und zum Zuführen des­ selben in den Schüttguttrennapparat (16) in Verbindung steht, welches mit seinem unteren Saugende (14) in den unteren Abschnitt des Abzugsbereichs (4) hineinragt,
• c) die den Berieselungsbereich (2) seitlich begrenzenden Wän­ de (6a) flüssigkeitsundurchlässig und die den Filtrati­ onsbereich (3) seitlich begrenzenden Wände als Einlauf­ wände (7a, 7b) flüssigkeitsdurchlässig ausgebildet sind sowie der Abzugsbereich (4) von einer trichterförmigen Wand (40) seitlich begrenzt ist,

dadurch gekennzeichnet, daß

• a) der Filtrationsbereich (3) eine erste Einlaufwand (7a) und eine der ersten Einlaufwand (7a) gegenüberliegend ange­ ordnete zweite Einlaufwand (7b) aufweist,
• b) an die Einlaufwand (3a) sich eine erste Zulaufkammer (26) zum Einleiten von zu filtrierender Flüssigkeit von der ersten Zulaufkammer (26) in den Filtrationsbereich (3) und an die zweite Einlaufwand 7b sich eine zweite Zulauf­ kammer (26) zum Einleiten von zu filtrierender Flüssig­ keit von der zweiten Zulaufkammer (26) in den Filtrati­ onsbereich (3) anschließen,
• c) eine im Querschnitt rechteckige Auslaufkammer (9) in einem mittleren Bereich des Filtrationsbereichs (3) angeordnet ist,
• d) welche sich über die Breite (B) der Einlaufwände (7b) und die Höhe der Einlaufwände (7b) sich erstreckt,
• e) die Auslaufkammer (9) zum Übertritt des Filtrats von der Filtrationskammer (3) in die Auslaufkammer (9) in der Draufsicht parallel zueinander angeordnete, von den Ein­ laufwänden (7b) beabstandete, flüssigkeitsdurchlässige Auslaufwände (27), welche parallel zu den Einlaufwänden (7b) ausgerichtet sind, hat und die Auslaufkammer (9) mit einer Rohrleitung zur Ableitung des Filtrat verbunden ist,
• f) der Schüttguttrennapparat (16) mit einem odere mehreren Schüttgutverteiler (22) verbunden ist, welche Schüttgut­ verteiler (22) oberhalb der Oberseite des Filterbettes 18 in dem Berieselungsbereich (2) und im mittleren Bereich in dem Berieselungsbereich (2) zum Berieseln des Filter­ bettes (18) zur Erzeugung eines gleichseitigen Schüttgut­ haufens (8) in dem Berieselungsbereich 2 mit klassiertem Schüttgut ausgerichtet sind sowie
• g) der Schüttgutverteiler (22) Austrittsöffnungen (15) auf­ weist, welche in Reihe parallel zu den Einlaufwänden (7b) und entlang einer von den Einlaufwänden (7b) gleich beab­ standeten Mittelabstandslinie (M) und oberhalb der Ober­ seite des Filterbettes (18) angeordnet sind.

2. Leicht handhabbare Vorrichtung zum kontinuierlichen Fil­ trieren von Flüssigkeiten, nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Ableitungsrohr (10) sich in das obere Ende des Berieselungsbereichs (2) hin erstreckt.

3. Leicht handhabbare Vorrichtung zum kontinuierlichen Fil­ trieren von Flüssigkeiten, nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Behälterabschnitt (20) in einem hohlzylinderförmigen Behältnis angeordnet ist.

4. Leicht handhabbare Vorrichtung zum kontinuierlichen Fil­ trieren von Flüssigkeiten, nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablaufkammer (9) mit dem Filtrationsbereich (3) über Düsen, Jalousien, Lamel­ len, Spaltsiebe oder siebförmig angeordnete Öffnungen flüssigkeitsmäßig in Verbindung stehen.

5. Leicht handhabbare Vorrichtung zum kontinuierlichen Fil­ trieren von Flüssigkeiten, nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zulaufkammern (26) mit dem Filtrationsbereich (2) über Düsen, Jalousien, Lamel­ len, Spaltsiebe oder siebförmig angeordnete Öffnungen filtratmäßig in Verbindung steht.

6. Verfahren zum kontinuierlichen Filtrieren von Flüssigkei­ ten unter Verwendung der leicht handhabbaren Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Schüttguthaufen mit gleich langen zu den Einlaufwänden zugewandten Hangseiten erzeugt wird.