DE2102780A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ent fernen suspendierter Feststoffe aus einer diese enthaltenden Flüssigkeiten (Trübe) - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Ent fernen suspendierter Feststoffe aus einer diese enthaltenden Flüssigkeiten (Trübe)

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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen suspendierter Feststoffe aus einer diese enthaltenden Flüssigkeiten (Trübe).
Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Vorrichtungen zum Entfernen suspendierter fester Stoffe aus diese enthaltenden Flüssigkeiten (Trüben), insbesondere Abwässern, mittels einer Siebfläche bzw. eines Siebes*
Die Verminderung der Wasserverunreinigung durch industrielle und städtische Abwasser gewinnt mehr und mehr an Bedeutung. Es sind bereits zahlreiche Vorrichtungen zum Entfernen suspendierter Feststoffteilchen aus Abwässern entwickelt worden,, Hierzu gehören die die Schwerkraft der Feststoffteilchen ausnutzenden Klärvorrichtungen, Druckflotationsvorrichtungen, Zentrifugen, Filter und viele andere Vorrichtungen von unterschiedlicher Kompliziertheit. Bei diesen bekannten Vorrichtungen ergeben sich jedoch verschiedene Nachteile, zu denen die hohen Kosten, die Anfälligkeit für Betriebsstörungen, der niedrige Wirkungsgrad und der große Raumbedarf gehören,, Hier soll die Erfindung Abhilfe schaffen»
Hierzu sieht die Erfindung ein verbessertes Verfahren vor, das mit Hilfe eines Siebes, das einen aus den Feststoffteilchen bestehenden Überzug trägt, die suspendierten Feststoffteilchen aus der Trübe entfernt.
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Wenn das Verfahren gemäß der Erfindung ange endet wird, wird die suspendierte Feststoffe enthaltende Flüssigkeit dem Sieb so zugeführt, daß die Bewegungsrichtung der Flüssigkeit eine parallel zur Siebfläche verlaufende Komponente und eine im rechten Winkel zur Siebfläche verlaufende Koaaponente umfaßt. Das Sieb hat öffnungen, die so groß sind, daß sie von dem größten Teil der suspendierten Feststoffe passiert werden können, doch ist das Sieb aus einem Material hergestellt, daß die Fähigkeit besitzt, insbesondere auf seiner der Strömung zugewandten Seite einen Überzug festzuhalten, der sich aus den zurückzuhaltenden Feststoffen bildet. Das Strömen der die suspendierten Feststoffe enthaltenden Flüssigkeit wird so geregelt, daß sich auf dem Sieb ein Oberzug aus den Feststoffen ausbildet. Nachdem dieser überzug entstanden ist, wird das Zuführen der suspendierte Feststoffe enthaltenden Flüssigkeit so fortgesetzt, daß die Strömungsrichtung der Flüssigkeit eine parallel zur Siebfläche verlaufende Komponente und eine im rechten Winkel zur SiebXläche verlaufende Komponente umfaßt, so daß die festen Stoffe aus der Flüssigkeit ausfilttiert werden, welche den überzug und das Sieb durchströmt. Während dieees Vorgangs werden die Hichtungskomponenten der Flüssigkeit parallel zu dem Überzug und dem Sieb bzw. im rechten Winkel dazu so geregelt, daß der Überzug auf dem Sieb erhalten bleibt, Jedoch das Entstehen eines Überzugs von zu großer Dicke vermieden wird.
Ferner sieht die i-rfindung eine Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, die allgemein Atgrenzungsmittel umfaßt, welche eine Flüssigkeitsfiltrationszone abgrenzen, sowie ein oieb, das die Flüssigkeitsfiltrationszone in eine Einströmzone und eine Ausströmzone unterteile. Hierbei sind die öffnungen des oiebes so groß, daß sie den größten Teil der aus der Flüssigkeit zu entfernenden suspendierten Feststoffteilchen durchlassen, doch ist das Sieb so ausgebildet, daß es die Fähigkeit besitzt, eine aus den Fettstoffen entstandene Schicht auf seiner der Strömung zugewandten Seite festzuhalten, ferner sind Maßnahmen
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getroffen, die gewährleisten, daß die Flüssigkeit zusammen mit den darin suspendierten Feststoffen dem Sieb in einer Richtung zugeführt wird, die eine zur Siebfläche parallele Komponente und eine im rechten Winkel zur Siebfläche verlaufende Komponente umfaßt.
Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 ist eine teilweise weggebrochen gezeichnete perspektivische Darstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung -
Fig. 2 zei^t im Grundriß eine weitere Ausführungsform der .Erfindung.
Fig. 3 ist ein Grundriß einer weiteren Ausführungsfοπη der Erfindung.
Fig. 4 veranschaulicht 2.1 einem Fließbild eine Anlage, bei der bestimmte Ausführungsformen der Erfindung benutzt weraen können.
Fig. 5 ist eine teilweise weggebrochen gezeichnete perspektivische Darstellung einer weiteren AusführungsforB der Erfindung.
Fig. 6 zeifct in einer perspektivischen Teildarstellung eine weitere Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 7 ist eine Teildarstellung, die perspektivisch eine weitere Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Fig. 8 ist eine perspektivische Teildaretellung einer weiteren Ausfülirungsfonn der Erfindung.
Fig. 9 ist eine teilweise weggebrochen gezeichnete parspeRtivißche Darstellung einer weiteren Ausführungsfο na der Erfindung.
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Die Erfindung beruht auf der überraschenden Entdeckung, daß suspendierte feste Stoffe, die aus einer Flüssigkeit ausfiltiert werden sollen, dazu verwendet werden können, einen dünnen Überzug auf einer Fläche eines Siebes zu bilden, von dem normalerweise zu erwarten sein würde, daß die Feststoffteilchen das Sieb passieren würden; zu diesem Zweck ist es nur erforderlich, das Siebmaterial unter Berücksichtigung der zu filtiierendenSuspension auszuwählen, das Sieb mit öffnungen zu versehen, die in einem bestimmten Größenbereich liegen, und die die suspendierten Feststoffe enthaltende Flüssigkeit dem Sieb in einer Richtung zuzuführen, die eine zur Siebfläche parallele Komponente und eine im rechten Winkel zur Siebfläche verlaufende Komponente umfaßt. Wenn diese Maßnahmen getroffen sind, bilden die aus der Flüssigkeit auszufiltrierenden festen Stoffe selbst ein Filtermedium. Ein wichtiger Vorteil dieses Verfahrens besteht darin, daß das Filter praktisch mit einer ßelbstreinigungswirkung arbeitet, und daß es daher nicht erforderlich ist, die Vorrichtung stillzusetzen, damit das Filter gereinigt werden kann·
Das Sieb muß aus einem Material bestehen, des die Fähigkeit besitzt, einen Überzug festzuhalten, der eich aus den suspendierten Feststoffen bildet, welche aus der Flüssigkeit entfernt werden sollen. Zwar könnte man die verschiedensten Siebmaterialien einschließlich natürlicher und künstlicher /Stoffe verwenden, doch gehören zu den bevorzugt verwendeten Materialien für das Sieb korrosionsfeste Metalle, s. B. nichtrostender Stahl, Aluminium und die unter der gesetzlich geschützten Bezeichnung "Movel? erhältliche Legierung, sowie synthetische organische Polymerisate wie Polyäthylen, Polypropylen, Nylon und das unter gesetzlich geschützten Bezeichnung "Dacron" erhältliche Material; hierbei werden als Polymerisate insbesondere Nylon und Dacron bevorzugt. Der Name "Dacron" bezeichnet ein synthetisches Polyesterfaser- . material, das aus Methylterephth&lat und Äthylen^lycöl hergestellt ist und von der Firma E. I. duPont de Nenours & Company auf den ftarkt gebracht wird.
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Ferner muß die Größe der öffnungen des Siebes gemäß der Erfindung in einem bestimmten Bereich liegen. Wenn die öffnungen zu klein sind, wird das Hindnrchströmen der Flüssigkeit durch das Sieb erheblich behindert, und es besteht die Gefahr, daß sich das &ieb verstopft. Daher ist es wichtig, daß die öffnungen mindestens so groß sind, daß sie den größten Teil der Feststoffteilchen durchlassen, die aus der Flüssigkeit ausfiltriert werden sollen. Andererseits ist es jedoch wichtig, daß die öffnungen des Siebes nicht zu groß sind, denn bei zu großen öffnungen wird die Fähigkeit des Siebes beeinträchtigt, den au» den Feststoffen entstandenen überzug festzuhalten. Natürlich muß man die Sieböffnungen den jeweiligen Betriebsbedingungen anpassen; hierzu gehören die Menge der festen Stoffe, die in dem abgegebenen Flüssigkeitsstrom enthalten sein darf, die Größe der Feststoffteilchen und die Eigenschaften der suspendierten festen Stoffe. Man kann allgemein feststellen, daß die Abmessungen der Öffnungen im Bereich von etwa 0,010 bis 0,100 mm liegen müssen. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird in den meisten Fällen, in denen Abwasser geklärt werden sollen, eine Sieböffnungsgröße im Bereich von etwa 0,050 bis 0,090 mm bevorzugt.
Dem Webmuster bzw. der Bindung des Siebes kommt leine kritiache Bedeutung zu. Die gemäß der Erfindung anwendbaren Bindungen umfassen die gewöhnliche Leinenbindung, die geköperte Bindung mit zueinander rechtwinkligen Fäden, die gewähnliche Dutch-Bindung, die geköperte Dutch-Bindung, die Matten- oder Panamabindung und dergleichen.Bei der gewöhnlichen Leinenbindung mit zueinander rechtwinkligen Fäden laßt sich de Größe der öffnungen leicht berechnen, wenn die Stärke der Fäden und die Zahl der Fäden je Zentimeter bekannt sind. In diesem Fall wird die Öffnungsgröße dadurch ausgedrückt, daß man die Län&e einer Seite der quadratischen öffnung angi-rbt. Bei komplizierteren Gewebebindungen kann man die Größe der öffnungen mit Hilfe des Luftblasenverfahrenß
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ermitteln, das in der S.A.E.-Korm ARP-9O1 C'pril 1968) beschrieben ist.
Die Richtungskomponenten der die suspendierten Feststoffe enthaltenden Flüssigkeit parallel zur Filterfl^che und im rechten Winkel dazu müssen ebenfalls genau geregelt werden, damit eine brarhbare Uberzugsschicht auf dem tilter erhalten bleibt. Üiese veränderlichen Größen mücsen den jeweiligen Betriebsbedingungen angepaßt werden, und daher ist es schwierig, allgemeine Angaben über optimale Werte zu machen, i-s läßt sich Jedoch allgemein feststellen, daß die Hichtungskomponente parallel zur Siebfläche und der übei-zugsschicht nicht größer sein soll als etwa JOGG mm/sec und vorzugsweise nicht größer als etwa l^CO mm/sec. Bei den meicten Abwässern soll die Eichtungskom^onente im rechten Winkel zur biebfläche im Bereich von etwa 300 bis 9Oü mm/sec liegen.
Die Richtungskomponente im rechten Winkel zur Siebfläche und zu dem Überzug soll allgemein so gewählt sein, daß der Flüssigkeitsdurchsatz im Bereich von etwa 163 bis etwa 1220 Liter je Quadratmeter der Siebfläche je Tag variiert. Bei den meisten suspendierten Feststoffen soll die Richtuixgskomponente im rechten Winkel zur iilterfläche vorzugsweise so gewählt sein, daß die Durehsatzmenge im Bereich von etwa 205 bis 2G40 Liter je Quadratmeter der Liebfläche und je Tag liegt.
Fig. 1 zei£t eine insgesamt mit 10 bezeichnete erfindurigsgemiiße Vorrichtung zum Behandeln von Abwässern. Die Vorrichtung 10 ist so ausgebildet, daß sie es ermöglicht, biologisch abbaufähige Verunreinigungen mit Hilfe eines mit aktiviertem Schlamm arbeitenden Verfahrens zu entfernen, nach dessen Durchführung die Flüssijkeit filtriert wird. Die Vasserbehand] impfvorrichtung 10 umfaßt einen Behälter 12, der durch ein Sieb 14- in eine Einströmkamiaex' oder Einströmzone 16 und eine Ausströmkamiher oder Ausströmzone 18 unterteilt ist. -ine Zuführungsleitung 20 steht mit dem oberen
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Teil der Einströmzone 16 in Verbindung, während mit dem oberen Teil der Ausströmzone 18 eine Entnahmerohrleitung 22 in Verbindung steht. Wenn die Einströmzone 16 nicht abgeschossen ist und nicht unter Druck steht, soll die Austrittsleitung tiefer angeordnet sein als die Speiseleitung 20, damit sich an dem Sieb 11- ein Gefälle-Unterschied ausbildet, so daß Flüssigkeit aus der Einströmzone 16 zu der Ausströmzone 18 strömen kann.
Bei der Vorrichtung nach Fig. 1 bildet die Einströmzone 16 gleichzeitig eine Belüftungskammer, die mit Belüftungsmitteln versehen ist; diese Belüftungemittel umfassen gemäß Fig. 1 eine querliec.ende Rohrleitung 24, an die sich drei nach unten verlaufende Rohre 26 anschließen, deren untere Enden mit waagerecht angeordneten Luftaustrittsrohren 28 verbunden sind. Dem Wasser und den suspendierten Feststoffen wird in der Einströmzone 16 Luft zugeführt, so daß das Wasser in der in Fig. 1 d^ch gekrümmte Pfeile angedeuteten Weise in eine drehende Bewegung versetzt wird, damit die Bewegung des Wassers eine Geschwinciigkeitskomponente umfaßt, die parallel zur Fläche des Siebes 14- verläuft. Gleichzeitig, entsteht eine im rechten Winkel zu dem Sieb 14 verlaufende ßichtunsskomponente infolge des Gefälles zwischen der Einströmzone 16 und der Ausströmzone 18. Die Luftaustrittsrohre 28 sine vorzugsweise so weit von dem Sieb 14 entfernt, daß das Sieb keiner Reiiiigungswirkung ausgesetzt wird, die zu einen; teilweisen Entfernen der Überzugsschicht führen würde.
Gewöhnlich tritt eine kleine Menge fester Stoffe durch das Sieb 14 hindurch in v.ie Ausströmzone 18 über. Infolgedessen itrt bei der Vorrichtung nach Fig. 1 der Behälter'12 so geformt, aaß die Ausströmzone 18 an ihrem Boden schmaler ist als an.ihrer Oberseite, damit sich die das Sieb passierenden Feststoffe konzentrieren. Die angesammelten Feststoffe werden von Zeit zu Zeit zu der i^inströmzone 16 zurückgeleitet; zu diesen. Zweck ist eine Rückleitung 3C vorgesehen, in die -eine Pumpe o"k eingeschaltet ist, und die eine Verbindung
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zwischen dem unteren Teil Qer Ausströmzone 18 und der Einströmzone 16 herstellt.
Fig. 2 zeigt eine zweite, insgesamt mit 40 bezeichnete AusführungsforiB einer erfindungsgemäßen Vorrichtung· Die Vorrichtung 40 umfaßt einen Behälter 42," in dem nahe beiden Enden je ein Sieb 44 angeordnet ist. Die Siebe 44 unterteilen den Behälter 42 in eine mittlere Einströmzone 45 und zwei Ausströmzonen 48, von denen jedem Ende des Behälters eine benachbart ist. Das die suspendierten Feststoffe enthaltende Wasser wird der Einströmzone 46 über eine Speiseleitung 50 zugeführt und aus den Ausströmzonen 48 über zwei Entnahmeleitungen 52 abgezogen. Ebenso wie die Ausführungsform nach Fig. 1 weist die Ausführungsform nach Fig. 2 eine nicht dargestellte Einrichtung zum Zuführen von Luft auf, die von bekannter Art sein und der in Fig. 1 gezeigten entsprechen kann. Die Luftzuführungseinrichtung soll so ausgebildet sein, daß sie das Wasser in eine kreisende Bewegung versetzt, damit eine Richtungskomponente parallel zu den Flächen der Siebe 44 entsteht. Wie bei der Ausführungsfοrm nach Fig. 1 wird eine Bewegung des Wassers durch die Siebe 44 hindurch in Richtung der gestrichelten Pfeile dadurch hervorgerufen, daß zwischen der Einströmzone 46 und den Ausströmzonen 48 ein Gefalle vorhanden ist.
Fig. 5 zei^t eine zweite, insgesamt mit 60 bezeichnete Abwandlung einer erfinduuosgemäüfe η Vorrichtung, bei der mehrere Siebe sowie mehrere Ein- und Ausströmzonen vorgesehen sind. Gemäß Fig. 3 umfaßt die Vorrichtung 60 einen Behälter 62 mit mehreren senkrechten Sieben 64, die den Behälter in mehrere Einströmzonen 66 und -mehrere Ausströmtonen 68 unterteilen. An jede Einströmzone 66 ist eine Speiseleitung 70 angeschlossen, und Jeder Ausströmzone 68 ist eine Entnahmeleitung 72 zugeordnet. Damit sich zwischen den Einströmzonen 66 und den Ausströmzonen 68 ein Gefälle ausbildet, sind die Entnahmeleitungen 72 tiefer angeordnet als die Speiseleitungen 70. jJbenso wie die Ausführungsformen nach Fig. 1 und 2 ist
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die abgeänderte Vorrichtung 60 mit einer nicht dargeetellten Einrichtung zum Belüften der Flüssigkeit und der spependierten Feststoffe in den Einströmzonen 66 versehen, und außerdem ist eine Einrichtung vorgesehen, die dazu dient, die Flüssigkeit so zu bewegen, daß ihre Bewegung eine zu den Flächen der Siebe parallele Komponente aufweist.
Die Vorrichtungen nach Fig. 1 bis 3 arbeiten grundsätzlich in der gleichen Weise. Die Einströmzonen der verschiedenen Vorrichtungen enthalten aktivierten Schlamm, und das feste Material wird ausfiltriert, wenn die Flüssigkeit aus der Einströmzone in die Ausströmzone übertritt. Der Ablauf des Filtriervorgangs wird, wie erwähnt, dadurch geregelt, daß die Geschwindigkeitskomponenten der Flüssigkeit parallel zu dem Sieb und im rechten Winkel zu dem Sieb geregelt werden. Wie erwähnt, ist die Geschwindigkeit parallel zur Siebfläche eine Funktion der Geschwindigkeit, mit der die Flüssigkeit veranlaßt wird, eine drehende Bewegung auszuführen, was durch das Zuführen von Luft bewirkt wird, und diese veränderliche Größe wird daher dadurch geregelt, daß die Geschwindigkeit geregelt wird, mit der die Luft zugeführt wird. Die Bewegung des durch das Sieb strömenden Wassers wird durch den otandhöhenunterschied zwischen der Einströmzone und der Ausströmzone bestimmt, und dieser Standhöhenunterschied richtet sich seinerseits nach dem Höhenunterschied zwischen der Speiseleitung und der Entnahaieleitung.
Man kann die Vorrichtungen nach Fig. 1 bis 3 dadurch abändern, daß man die Einströmzone unter Druck setzt; zu diesem Zweck braucht man nur die üinströmzone dicht abzuschließen und ein Auslaßventil für die Luft vorsehen. In diesem Fall könnte man den Druck in der Einströmzone dadurch regeln, daß man den Druck der zugeführten Luft regelt.
Bei einer zweiten allgemeinen Gruppe von Ausführungsformen der Erfindung wird im Gegensatz zu den in Fig. 1 bis
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3 gezeigten ebenen Sieben ein rohrföraiges Sieb verwendet, das im folgenden auch alε"Siebrohr" bezeichnet wird, Dieses Siebrohr bildet eine Vorrichtung zum Unterteilen der Flüssigkeitsfiltrationszone in eine Einströmzone und eine Ausströmzone. Die Einströmzone kann durch den Innenraum des Rohrs gebildet sein; in diesem Fall würde die Ausströazone durch den das Rohr umgebenden Baum gebildet werden» Man kann dies· Anordnung jedoch auch umkehren, so daß die das Rohr umgebende. Zone die Einströmzone bildet, während die Ausströmzone durch den Innenraum des Rohrs gebildet wird. In beiden Fällen ist es- erforderlich, daß die die suspendierten Feststoff· enthaltende Flüssigkeit dem Siebrohr unter einem solchen Druck zugeführt wird, daß die Bewegung der Flüssigkeit eine im rechten Winkel zur Wand des Siebrohrs verlaufende Komponente umfaßt, wenn die Flüssigkeit mit dem darin suspendierten Feststoffen gleichzeitig parallel zur Wandfläche des Siebrohrs strömt. Dieser Dx-uck wird gewöhnlich mittels einer Pump· aufgebracht.
Fig. 4 zeigt in einem Fließbild eine Anordnung, die in Verbindung mit Siebrohren betreibbar ist, wie sin in Fig. 5 bis 9 dargestellt sind. Die in Fig. 4 dargestellte Anordnung wird unter Verwendung von aktiviertem Schlamm betrieben, und aus diesem Grund sind auch Belüftungsmittel vorgesehen. Das Abwasser wird zuerst einer Belüftungskaminer 80 bekannter Art zugeführt, in der die Flüssigkeit und die suspensierten Feststoffe belüftet werden. Die Flüssigkeit und die suspendierten Feststoffe werden dann einer Absetzkammer 82 zugeführt, in der sich leicht absetzende Stoffe wie Sand und Glas aus dem Abwasser entfernt werden. Jenseits der Absetzkammer 82 wird die Flüssigkeit mit den suspendierten Feststoffen einem nassen Pumpensumpf 8^ und von dort aus einer Pumpe 86 zugeführt. Der nasse Pumpensumpf enthält eine Flüssigkeitsmenge, die ausreicht, um die lumpe 86 im anßaugfähigen Zustand zu halten, so daß ein gleichmäßiges Durchströmen der oiebrohrvorrichtung Ü8 gewährleistet ist. Die Flüssigkeit mit den suspendierten
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Feststoffen wird durch die Pumpe 85 zu der durch die Siebrohrvorrichtung 88 gebildeten Einströmzone gefördert. Fig. 5 bis 8 zeigen verschiedene Ausführungsformen von Siebrohrvorrichtungen, die im folgenden beschrieben werden. Im Inneren der Siebrohrvorrichtung 88 bildet sich aus den feststoffen ein Überzug,und die Flüssigkeit wird mit Hilfe dieses Überzugs filtriert, so daß sie zu der Ausströmzone gelangt, die sich zwischen der Siebrohrvorrichtung 88 und einer Entnahmeleitung 90 für die filtrierte Flüssigkeit befindet. Die Or ige Flüssigkeit, die einen höheren Feststoffgehalt aufweist, wird aus der Einctrömzone durch eine"Entnahmeleitung 92 für das M Konzentrat abgezogen. In die Konzentratleitung 92 ist ein Druckminderventil 94 eingeschaltet, das den richtigen Brück in der Einströmzone der Siebrohrvorrichtung 88 aufrechterhält. Die Flüssigkeit, in der die festen Stoff· jetzt stärker konzentriert sind, wird gewöhnlich der Belüftungskammer 80 durch eine Rück leitung 96 mit einem Regelventil 98 erneut zugeführt. Jedoch ist es gegebenenfalls ül2h möglich, diese Flüssigkeit mit den darin suspendierten Feststoffen zu dem nassen Pumpensumpf 84 zurückzuleiten; zu diesem Zweck wird das Rückleitungsventil 98 geschlossen, und dann öffnet man eis. zweites Rückleitungsventil 100, das mit der Konzentimtentnahmeleitung 92 verbunden und an den Pumpensumpf" 84- angeschlossen ist. Das jk Zurückleiten von suspendierte Feststoffe enthaltender Flüs- ^ sigkeit zu dem nassen Pumpensumpf 84 kann z· B· dann zweckmäßig sein, wenn auf dem Siebrohr 88 ein Oberzug erzeugt werden soll« Wenn es aus irgendeinem Grund erwünscht ist, den der Belüftungskammer entnommenen Flüssigkeitsstrom zu unterbrechen, ist es zweckmäßig, dafür zu sorgen, daß die Siebrohrvorrichtung 88 weiter durchströmt wird; zu diesem Zweok wird die Flüssigkeit über den nassen Pumpensumpf 84 erneut umgewälzt. Da sich das Verfahren gemäß der Erfindung nur anwenden läßt, wenn die richtigen dynamischen Bedingungen aufrechterhalten werden, so daß eine funktionsfähige Oberzugsschicht erhalten bleibt, ist es wichtig, daß der die Siebruiirvorrichtung 88 passierende Flüssigkeitsstrom nicht unter-
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brochen wird.
Fig. 5 bis 8 zeigen in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendbare Siebrohrvorrichtungen 88 a bis 88d. In Fig. 5 erkennt man eine Siebvorrichtung 88a mit einem äußeren Umschließungsrohr 102 und einem inneren Siebrohr 104. Das biebrohr 104 unterteilt die Vorrichtung in eine Einströmzone 106, die durch die Innenfläche des Siebrohrs 104 abgegrenzt ist, und eine Ausströmzone 108, die durch das Umschließungsrohr 102 und die Außenfläche des Siebrohrs 104 abgegrenzt ist. Die suspendierte Feststoffe enthaltende Flüssigkeit wird der Einströmzone 106 über eine Speiseleitung zugeführt, die mit dem Innenraum des Siebrohrs 104 in Verbindung steht. Auf der Innenfläche des Siebrohrs 104 wird ein überzug erzeugt, und die suspendierten Feststoffe werden zurückgehalten, wenn die Flüssigkeit durch das Siebrohr 104 hindurch in die Ausströmzone 108 übertritt, um dann zu der Flüssigkeitsentnahmeleitung 90 zu gelangen, die der in Fig. 4 gezeigten Entnahmeleitung 90 entspricht. Die Flüssigkeit, die nicht in die Ausströmzone übergetreten ist, weist eine höhere Konzentration der Feststoffe auf und wird aus der Vorrichtung 88a über eine Austrittsleitung 92 abgeführt.
Fig. 6 bis 8 zeigen Weiterbildungen der Vorrichtung 88a nach Fig. 5· Die Vorrichtung 88b nach Fig. 6 umfaßt ein Umschließungsrohr 102, in dem mehrere Siebrohre 112 angeordnet sind. Bei dieser Konstruktion steht im Vergleich zu der Vorrichtung nach Fig. 5 mit nur einem Siebrohr 1Ό4 eine erheblich größere Siebfläche zur Verfügung.
Fig. 7 zeigt eine weitere Sie br ölvorrichtung .88c, die mehrere ßiebrohre 114 enthält, welche Jeweils einen rechteckigen Querschnitt haben.
Fig. 8 zeigt schließlich eine Siebvorrichtung 88d mit mehreren konzentrischen Bohren. Bei dieser Ausführungsform
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ist ein zentral angeordnetes Siebrohr 116 von einem zylindrischen Rohr 118 umgeben, das für Flüssigkeiten nicht durch lässig ist. Das zylindrische Rohr 118 ist seinerseits von einem äußeren Siebrohr 120 umgeben, das wiederum in ein äuße res Rohr 102 eingeschlossen ist. Somit wird die Einströmsone durch die Innenfläche des zentralen Siebrohrs 116 und das es umgebende zylindrische Rohr 118 abgegrenzt. Eine zweite Einströmzone wird durch das zylindrische Rohr 118 und das äußere Siebrohr 120 abgegrenzt. Die Ausströmzonen liegen zwischen dem zentralen Siebrohr 116"und dem zylindrischen Rohr 118 einerseits und zwischen dem äußeren Siebrohr 120 und dem äußeren Rohr 102 andererseits.
Die Siebrohrvorrichtungen nach Fig. 5 bis 8 arbeiten auf ähnliche »»eise wie die anhand von Fig. 1 bis 3 beschriebenen Wasserbehandlungsvorrichtungen. Die parallel zu dem betreffenden Sieb verlaufende Komponente der Bewegung der Flüssigkeit und der suspendierten Feststoffe richtet sich nach der Durchsatzgeschwindigkeit,"mit der die Flüssigkeit durch das Siebrohr geleitet wird, und die im rechten Winkel zur Siebfläche verlaufende Komponente wird durch den Flüssigkeitsaruck bestimmt. Diese Komponenten müssen so geregelt werden, daß sie innerhalb der weiter oben angegebenen Grenzen liegen.
Man kann die Ausführungsformen nach Fig. 5 bis 8 dadurch abändern, daß man die Strömungsrichtung der Flüssigkeit umkehrt. Mit anderen Worten, bei der Ausführungsform nach Fi^. 5 könnte z. B. die FlüssiiJceit mit den darin suspendierten Feststoffen der Zone zwischen dem Siebrohr 104 und dem Umschließungsrohr 102 zugeführt werden, so daß die Ein- und Auaströmzonen vertauscht werden.
Fig. 9 zeie;t eine weitere Ausführungsform einer Vorrichtung gemäß der Erfindung. Diese Vorrichtung umfaßt einen geschlossenen Behälter 124 mit zwei in seinen Innenraum hineinragenden drehbaren oiebrohren 126· Die Flüssigkeit mit
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den darin suspendierten Feststorren wird de.^ Behälter 124 über eine Speiseleitung 128 zugeführt, woraufhin sich auf jedem der Siebrohre 126 ein überzug bildet. Sie filtrierte Flüssigkeit wird aus dem Behälter üb«r Rohrleitungen 130 abgezogen, die mit den Innenräunen der Siebräume 126 in Verbindung stehen. Sie Siebrohre 126 werden in der Flüssigkeit gedreht, um der Flüssigkeit eine Geschwindigkeitskoaponente zu verleihen, die parallel zu den Außenflächen der Siebrohre verläuft. Um dies zu ermöglichen, ist Jedes der Siebrohre drehbar gelagert und auf der Außenseite des Behälters mit einem Zahnrad 131 versehen. Die Zahnräder 131 werden durch ein Antriebszahnrad 132 angetrieben, das Mit einer nicht dargestellten Antriebsvorrichtung verbunden ist.
Wenn die Flüssigkeit mit den suspendierten Feststoffen belüftet werden soll, kann man eine Belüftungsvorrichtung vorsehen, z. B. eine Luftzuführungsleitung 133« die zu nicht dargestellten Luftverteilern in dem Behälter 124 führt.
Der in Fig. 9 gezeigte Behälter 124 ist vorzugsweise vollständig abgeschlossen und mit einer Luftaustrittsleitung 134 versehen, in die ein Ventil 136 sum Regeln des Drucks in dem Behälter eingeschaltet ist. Der in dem Behälter herrschende Druck bestimmt die Geschwindigkeit, nit der die Flüssigkeit durch die Siebrohre 126 strömt.
Die Verfahren und Vorrichtungen gemäß der Erfindung werden vorzugsweise bei Abfallbeseitigung»*«»? gangen angewendet, bei denen sit aktiviertes Schlau gearbeitet wird. Das dan aktivierten Schlamm entgeltende flüssige Gemisch bildet einen adr wirksamen Überzug auf dem Sieb, der.praktisch verhindert, daß größere hengen der suspendierten Feststoffe zu der Ausströmzone gelangen. Zwar bildet sich der überzug in erster Linie auf der der Strömung zugewandten Seite des Siebes aus, doch zei&t eine Prüfung des Siebes, daß sich Bakterienkolonien in den öffnungen des durch das Sieb gebildeten Metzwerks ansiedeln und sogar in einem ge-
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wissen Ausmaß in fiiehtung auf die in die Strömungsrichtung weisende Seite des Siebes wachsen. *
Die folgenden Beispiele veranschaulichen die Erfindung weiter, äoch sei bemerkt, daß sich die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt.
Beispiel I
Es wurde eine Vorrichtung ähnlich der in Fig. 1 gezeigten gebaut, die einen Behälter mit durchsichtigen Seitenwänaen aus einem Kunststoff und ein Hylonsieb umfaßte, das eine gewöhnliehe rechtwinklige Leinenbindung aufwies, Jt und bei dem die Abmessungen der Öffnungen 0,44 mm betrugen. Die Einströmzone enthxelt ein flüssiges Gemisch, bei dein es sich hauptsächlich um eine Suspension von aktiviertem Schlamm handelte. Es wurden mehrere Versuche durchgeführt; hierbei wurden nacheinander Haushaltabwässer, eine Glucoselösung und Hundefutterteilclien verwendet, die als Abfallstoffe dem aktivierten L^alr^m beigefügt wurden, um ein zu behandelndes flüssiges Gemiscn. au erzeugen. Die Gesamtmenge der in dem flüssigen Gemisch suspendierten Feststoffe wurde im Bereich von 2000 bis 6000 mg/ltr gehalten. Yfenn der Gehalt des flüssigen Gemisches an suspendierten Feststoffen einen Wert von 6000 mg/ltr erreichte, wurde die Vorrichtung stillgesetzt, und es wurden Feststoffe entfernt, bis der Gehalt an Peststoffen etwa 2000 mg/ltr betrug. Der Flüssigkeitsdurchsatz des Siebes wurde auf etwa 430 Liter je Quadratmeter und Tag gehalten. In die Einströmzone wurde Luft in einer solchen Menge eingeleitet, daß die Geschwindigkeitskomponente der Flüssigkeit parallel zur Siebfläche etwa 600 bis 760 mm/sec betrug. Dieser Wert wurde dadurch ermittelt, daia die Geschwindigkeit gemessen wurde, mit der -die Teilchen in der Flüssigkeit an der Siebfläche vorbeigeführt v/urden; diese Bewegung konnte durch die Seitenwände des Behälters hindurch beobachtet werden. Von den Teilchen war bekannt, daß ihr spezifisches Gewicht nahezu
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Die Menge der suspendierten Feststofff jLn der miisströmenden Flüssigkeit wurde periodisch gemessen. Nach einer Betriebedauer von einem Tag enthielt die ausströeende Flüssigkeit im Durchschnitt etwa 3LGIt mg/ltr suspendifFte feststoffe. Am Ende des zweiten Tages war die Menge der suspendierten Feststoffe in der ausströmenden Flüssigkeit auf 46 mg/ltr zurückgegangen und am Ende des dritten Tages hatte sie sich auf 22 mg/ltr verringert, B4e Menge der in der ausströmenden Flüssigkeit suspendierten Feststoffe erreichte einen stetigen Zustand nach etwa 7 bis -LQ Tagen und sie stellte sich auf einen Mittelwert von etwa IQ «g/ltr einj hieraus war ersichtlich, daß sich auf dem Sieb ein brauchbarer überzug ausgebildet hatte und erhaltengeblieben war.
Eine Untersuchung der Feststoffschicht auf dem Sieb zeigte, daß sie ziemlich dünn war, d, h.f daß ihre Sicke nicht mehr als 1 oder 2 mm betrug· Jedoch konnten keine genauen Messungen durchgeführt werden, da die Schicht zusammenfiel, wenn sie aus dem wässerigen Gemisch entfernt wurde. Eine gewisse Materialmenge unter Einschluß von Bakterien fand sich auch in den Sieböffnungen, und eine weitere kleine Menge befand sich auf der in die StrÖBungsricbtung weisenden Seite.
Beispiel II
Es Wurde entsprechend dem Beispiel I vorgegangen, abgesehen davon, daß da·. Sieb mit den öffnungen, deren Abmessungen 0,044 mm betrugen, durch ein Nylonsieb mit zueinander rechtwinkligen Fäden ersetzt wurdet dessen Öffnungen Abmessungen von 0,074 mm hatten. Die Ergebnisse waren ähnlich, abgesehen davon, daß nach dem Erreichen des stetigen Zustande s die ausströmende Flüssigkeit im Durchschnitt JO mg/ltr suspendierte Feststoffe enthielt. Diese Tatsache seigt an, daß das Cieb mit den größeren öffnungen den Oberzug nicht so gut festhält.
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Beispiel III
Es würde wiederum gemäß dem Beispiel I vorgegangen, abgesehen davon, daß ein gewebtes Nylonsieb mit zueinander rechtwinkligen "Fäden benutzt wurde, dessen Öffnungen Ab-" nessungen von 0,105 mm hatten. In diesem Pail enthielt die ausströmende Flüssigkeit nach dem Erreichen des stetigen Zustande etwa 69 mg/ltr suspendierte Feststoffe; diese Menge wurde aus zu groß betrachtet.
Beispiel IV
Das Beispiel I wurde wiederholt, abgesehen davon, daß anstelle des Siebes aus Nylon ein in Leinenbindung hergestelltes Tolyestersieb aus "Dacron" benutzt wurde. Bei diesem Sieb betrugen die Abmessungen der"Öffnungen etwa 0%044 aua. Nachdem sich ein brauchbarer Überzug auf dem Sieb gebildet hatte, enthielt die ausströmende Flüssigkeit im Durchschnitt etwa 9 mg/ltr suspendierte Feststoffe.
Beispiel V
Das Beispiel IV wurde wiederholt, abgesehen davon, daß ein öieb aus "Dacron" verwendet wurde, das Porenöffnungen mit einer Größe von etwa 0,074- mm aufwies. Nachdem sich auf dem Sieb der Überzug gebildet hatte, betrug die Menge der suspendierten' Feststoffe in der ausströmenden Flüssigkeit in diesem Falle durchschnittlich 5 mg/ltr. Dieser Wert steht in einem bemerkenswerten Gegensatz.zu dem Wert von JO mg/ltr, der gemäß dem Beispiel II mit einem Nylonsieb der gleichen föaschengröße erzielt wurde; dieser Wert läßt erkennen, daß bei einem 3ieb aus "Dacron" eine erheblich wirksamere Filterschicht entsteht und erhalten bleibt. Ferner ist bemerkenswert, daß die Menge der suspensierten Feststelle in der ausströmenden Flüssigkeit im vorliegenden'Fall geringer war als bei dem Beispe-iel IV, obwohl die Sieböffnungen größer waren. Dieses ür^ebnis'zeigt an, daß es einen optimalen Wert für die Porengröße gibt, und daß eine schädliche Wirkung so-
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wohl dann eintreten kann, wenn die Öffnungen zu klein sind, als auch dann, wenn aie zu groß sind.
Beispiel VI
Das Beispiel IV wurde wiederholt, abgesehen daYon, daß ein Sieb aus "Dacron" benutzt wurde, dessen öffnungen Abmessungen von 0,1O^ μ hatten. Die Menge der .suspendierten Peststoffe in der ausströmenden Flüssigkeit betrug ±m Durch* schnitt 24 mg/ltr. Zwar ist dieser Wert in manchen Anwendungsfällen annehmbar, doch ist es ersichtlich, daß die größeren Porenöffnungen eine schädliche Wirkung auf die Fähigkeit des Siebes ausübten, den übersäe in der richtigen Weise festzuhalten so daß die Filtrierwirkung beeinträchtigt wurde.
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Ansprüche:
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Claims (16)

  1. Ansprüche
    1 .J Verfahren zum Entfernen suspendierter Feststoffe aus einer sie enthaltenden Flüssigkeit (Itübe) mittels einer Siebfläche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trübe einer Siebfläche, deren Sieböffnungen so groß sind, daß sie den größten Teil der suspendierten Feststoffe durchlassen, und deren Material die Fähigkeit hat, einen sich auf der An strömseite bildenden Überzug aus den Feststoffen festzuhalten,mit einer Bewegungskomponente parallel zur Siebfläche und einer Bewegungskomponente im rechten Winkel zu ihr zugeführt und deren Zuströmung derart eingestellt wird, daß sich zunächst auf der Siebflache ein Überzug aus suspendierten Feststoffen bildet,und deren Zuströmung dann derart unter Erhöhung der im rechten Winkel zur Siebfläche gerichteten Bewegungskomponente fortgesetzt wird, daß suspendierte Feststoffe aus der utn Überzug und die Siebfläche passierenden Flüssigkeit ausfiltriert werden, wobei das Verhältnis der Bewegungskomponenten derart eingestellt gehalten wird, daß der Überzug auf der Siebfläche erhalten bleibt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die suspendierten Feststoffe aktivierten Schlamm umfassen.
  3. 3· Verfahren nach Anspruch 2f dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Sieböffnungen im Bereich von etwa 0,010 his 0,100 on liegen.
  4. 4. 'Verfahren nach Anspruch 3f dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Sieböffnungen im Bereich von etwa 0,050 bis 0,090 an liegen.
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  5. 5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch g e k e η η -* zeichnet, daß die zur Siebfläche parallel verlaufe:
    etwa .
    Bewegungskomponente der Trübe 1,5 m/sec nicht überschreitet.
  6. 6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Siebfläche parallel verlaufende Bewegungskomponente der Trübe etwa 0,3 bis 0,9 m/sec beträgt.
  7. 7β Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Siebfläche parallel verlaufende Bewegungskomponente der Trübe etwa 3 m/sec nicht überschreitet.
  8. 8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsdurchsatz der Siebfläche etwa 163 bis 12 200 Liter je Quadratmeter und Tag beträgt.
  9. 9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsdurchsatz der Siebfläche etwa 205 bis etwa 2040 Liter je Quadratmeter und Tag beträgt.
  10. 10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 mit Abgrenzungsmitteln zum Abgrenzen einer Flüssigkeitsfiltrationszone und einem Sieb, das die Flüssigkeitsfiltrationszone in eine Einströmzone und eine Ausströmzone unterteilt, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen des Siebes (14; 44; 64; 104; 112; 114; 116, 120; 124) so groß sind, daß sie den größten Teil der suspendierten Feststoffe durchlassen, und das Sieb die Fähigkeit hat, einen aus den Feststoffen gebildeten Überzug auf seiner Anströmseite festzuhalten sowie durch eine Einrichtung, die es ermöglicht, die Trübe mit den darin suspendierten Feststoffen dem Sieb mit einer zu ihm parallelen Bewegungskomponente und einer im rechten Winkel zu ihm verlaufenden Bewegungskomponente einstellbar zuzuführen.
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  11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb eben ist,
  12. 12o Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Sieböffnungen im Bereich von etwa 0,010 bis 0,100 mm liegen.
  13. 13 ο Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Sieböffnungen Am Bereich von etwa 0,050 bis 0,090 mm liegen.
  14. 14o Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb rohrförmig ist0
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Sieböffnungen im Bereich von etwa 0,010 bis 0,100 mm liegen.
  16. 16. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmzone (16; 46; 66; 106) durch den Innenraum des Siebes gebildet ist«,
    17· Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einströmzone (16; 46; 66; 106) auf der Außenseite des Siebes angeordnet ist.
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