DE2360576A1

DE2360576A1 - Verfahren und vorrichtung zur gewinnung aufgeschlaemmter festkoerperteilchen aus fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2360576A1
Application number: DE2360576A
Authority: DE
Inventors: Thure Petter Magnus; Nils Erik Svahn
Original assignee: Sandco Ltd
Current assignee: Sandco Ltd
Priority date: 1972-12-12
Filing date: 1973-12-05
Publication date: 1974-06-27
Also published as: FR2209724A1; JPS4996364A; IT1005103B

Description

PW £ NTAN WALTE DR.- ING. Hi H. WILHELM - DIPL. -I NG. H. DAUSTER D-7000 STUTTGARTI - GYMNASIUMSTRASSE 31 B - TELEFON (0711) 29 11 33

Stuttgart, den 5· Dezember 1973 D 4566/13a Dr.W/Wu .

Betr.: Patent--und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Anm.: Sandco Ltd.

ν 160 Elgin Street
.* Ottawa / Canada

Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung aufgeschlämmter Festkörperteilchen aus Flüssigkeiten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Gewinnung auf geschlämmt er Festkörperteilchen aus Flüssigkeiten unter Verwendung mindestens eines nach unten in die Flüssigkeit bewegten Filters und von Ansaugeinrichtungen, die diesem Filter zugeordnet sind. ■

Täglich tritt heute das Problem der Abwasser schlammbehandlung

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und seiner Aufbereitung auf. Einerseits ist der Transport solchen Schlammes unwirtschaftlich und andererseits ist solcher Schlamm auch aus hygienischen Gesichtspunkten sehr problematisch· Es sind schon verschiedene FiItereinrichtungen und Filterverfahren vorgeschlagen worden, um die aufgeschlämmten Festkörperteilchen aus wasserangereichertem Schlamm zu gewinnen. Die. bekannten Bauarten haben aber alle gewisse Nachteile. Normaler- . weise ist nämlich die zur Aufbereitung eingesetzte Wärmebehandlung mit wirtschaftlichen Nachteilen behaftet, die sowohl auf dem Einsatz heißer Gase sehr hoher Temperatur beruhen und zum anderen aber auch auf dem geringen Gehalt aufgeschlämmter Festkörperteilchen in dem-zu behandelnden Rohmaterial. Die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens ist aber auch deswegen nicht gegeben, weil auch, der angesammelte Schlamm zu wenig Trockensubstanz enthält- Beim Einsatz von Zentrifugen beispielsweise oder sogenannter Siebbandpressen wird nur eine Ausbeute fester Bestandteile von etwa 15 bis 25 % erreicht, was in erster Linie auf der mangelhaften Entwässerung in solchen Apparaten beruht. Der in den bekannten Einrichtungen angesammelte Schlamm bleibt somit immer noch sehr voluminös, so daß nach wie vor hohe Kosten für seinen !Transport entstehen. Es besteht daher ein Bedürfnis nach . einer üiltereinrichtung, die so. gebaut ist, daß nicht nur eine Ansammlung der Festkörperbestandteile erreicht wird, sondern auch eine mechanische Entwässerung vorgenommen werden kann und zwar soweit, daß die festen Bestandteile, die dann gewonnen werden können, vollkommen trocken sind und keine weitere Behandlung mehr vorgenommen werden muß, ehe diese Bestandteile beispielsweise als Düngemittel eingesetzt werden.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache und wirksame Lösung dieser Probleme zu bringen und ein Verfahren und eine Vorrichtung vorzuschlagen, die auf einfache : und wirtschaftliche Weise eine vollkommene Aufbereitung der festen Bestandteile aus Abwasserschlamm ο. dgl. erreicht.

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Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß als Filter " ein dünnes, durchlässiges Filtertuch aus polymerem Material, Zellulose o. dgl. vorgesehen ist, das. zusammen mit. einem innerhalb des Filtertuches bewegten, perforierten"Band ständig durch die Flüssigkeit gefördert wird, daß die Ansaugeinrichtungen gleichzeitig eine fortschreitende Ablagerung der Festkörperteile am Filtertuch ,bewirken und die Fördergeschwindigkeit des Bandes und die Ansaugwirkung so aufeinander abgestimmt sind, daß die Festkörperteilchen als eine dünne, gleichmäßige Schicht am Filtertuch anhaften,; die höchstens 1 bis 2mm stark ist, wenn das Filtertuch aus der Flüssigkeit austaucht, wobei die am Filtertuch haftenden Festkörperteilchen entwässert und dann einer Wärmebehandlung ausgesetzt werden, bei der heiße Gase durch und/oder längs der Festkörperteilchenschicht ge>fuirrt werden. Da die Filtrierung bei diesem Verfahren nur soweit ausgeführt wird, daß eine dünne Schlammschicht entsteht, wird die Temperatur, dieser Schicht bei der Wärmebehandlung nahezu ohne Zeitverlust dieselbe sein, wie die der heißen Gase, mit denen sie behandelt wird, so daß die Berührungszeit sehr klein gehalten-werden kann. Das bedeutet auch, daß die Entwick- · lung von stark riechenden Abgasen bei der Wärmebehandlung vermieden werden kann, so daß der Einsatz der üblichen und recht aufwendigen Gaswascheinrichtungen überflüssig wird.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in der beigefügten Zeichnung gezeigt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert. .-, .-_rii.

In der Zeichnung ist mit 1 ein Filtertuch bezeichnet, das aus polymerem Material, Zelluloseoder ähnlichem Material besteht. Das Filtertuch -splite ein Monofilament mit quadratischen Maschen, "entweder einzeln abgebunden oder geköpert,sein. Es ist dabei von wesentlicher Bedeutung, daß die Geometrie dieses Gewebemateriales so ausgebildet ist, daß es gut von anhaftenden Teilen gereinigt. , v/erden kann. Das Filtertuch sollt« eine Dicke von höchstens

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einiges Zehnteln eines Millimeters haben. Eng an dem Filtertuch .Ί liegt ein perforiertes Band 2, vorzugsweise ein Stahlband an, das zusammen mit dem Filtertuch 1 in die Flüssigkeit 3 eintaucht- Die Löcher des perforierten Bandes sind etwa 1,5 bis 2 mm im Durchmesser. Das Band 2 ist ein endloses, das über zwei Umlenkwalzen 4- und eine Eeihe kleinerer Stützwalzen 5 geführt ist, die so angeordnet sind, daß das Band nur teilweise unter die Oberfläche der Flüssigkeit reicht. JLnsaugeinrichtungen 6, die beispielsweise durch Absauggebläse gebildet sind, sind auf der Innenseite des Bandes dicht an dem Band angeordnet, so daß eine £ox-tschreitende Filtrierung der anhaftenden Bubstanz erreicht wird. Weitere Ansaugmittel 7 sind am oberen Trum des Bandes 2 vorgesehen und sind vorwiegend für eine mechanische Entwässerung gedacht.

Der Zufluß der Flüssigkeit, der den Flüssigkeitsstand in dem Behälter konstant halten soll, wird durch mechanische oder elektrische Pegeleinrichtungen, beispielsweise mit Schwimmer reguliert. Dsr Flüssigkeitsstand kann in gewissen.Grenzen schwanken.

Um die Schianmablagerung vollkommen zu trocknen, sind besondere Einrichtungen vorgesehen. Zu diesem Zweck ist ein Trockner 8 der FiItereinrichtung zugeordnet. Der gezeigte Trockner wird durch ein Gehäuse gebildet, in dem die Wärmebehandlung stattfinden soll, und zwar vorzugsweise bei einer Temperatur von etwa 150 G. Das endlos angetriebene Filtertuch 1 läuft zusammen mit dem perforierten Band über die umlenkwalzen 4· und am oberen Ende,· v/o 03 das Band 2 verläßt, bewegt es sich stetig in den Trockenra^ra des Gehäuses 8 herein, wobei es die Schlammiclagerungen mit si oh trägt. Heizeinrichtungen, die von Gebläsen 9 gebildet werden, sind dort so angeordnet, daß heiße Gasein den Trockenraum herein gefördert werden können. Um eine kompakte

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Trockenkammer zu erreichen, kann das Filtertuch 1 zick-zackförmig über Walzen 10 geröhrt "werden", wie es in der Figur gezeigt ist. Es ist klär, daß das Filtertuch durch* den Trockenraum entweder im Gegenstrom oder im gleichen Sinn zu der Strömung der heißen Gase geführt werden kann.'Die fein verteilten Festkörperteilchen, die auf diese Weise in Richtung zum Boden des Gehäuses 8 heruntergeführt warden, können dort durch Absaugegebläse oder ähnliche.Einrichtungen entnommen werden.

Zur Ansammluag der Schlananablageruagen. auf dem Filteßtuoii 1 ist die Geschwindigkeit, des Bandes und die Ahsaugwirkung der Saugeinrichtuagen 6 so aufeinander abgestimmt, daß die Schlammablagerung einheitlich auf dem Filtertuch Vor sich geht und eine dünne wad. gleichmäßige Schicht bildet, deren Dicke höchstens 1 bis 2 mm beträgt, wenn das Filtertuch die zu filternde Flüssigkeit 3 verlässt. Vorteilhaft kann die Dicke dieser Schicht aber auch kleiner als 1 mm sein, und es hat sich· gezeigt, daß siezweckmäßig 0,1 bis_vÖ₅3 mm dick sein soll» Die willkürliche Anpassung der oben genannten Parameter, d.h. der Geschwiadigkeit des Bandes wad der Ansaugwirkung häagt allerdings von der Art des anzusammeladen Schlammes ab«, Weira ein hydrophyler Schlamm ausgefiltert werden soll, dann müssen diese Parameter so abgestimmt werden* daß eine relativ dünne und gleichmäßige Schlammschicht auf dem Filtertuch gebildet wird, weil diese Schlammart sehr schwer zu filtrieren ist ο Es ist daher notwendig eine kräftigere Ansaugwirkung hervorzurufen₅ um auch eine genügende Haftung des Schlammes am Filtertuch zu gewährleisten» Aluminiumhydroxyd schlamm beispäelsxtfeise ist hydrophyl. Wenn aber andererseits ein Schlamm mit einer mehr festeren Struktur gefiltert werden soll, wie beispielsweise Kalkschlamm, dann muß ein schwächerer Ansaugeffekt gewählt werden, weil diese Schlammart sehr viel leichter zu filtrieren ist. Abhängig von der Schlammart wird es also notwendig, auf die"Oberfläche der Flüssigkeit einen gewissen niederen"Druck auszuüben, der in etwa in der Größenordnung von O bis 2 mm Wassersäule liegt. Was die Geschwindigkeit des Bandes betrifft, so ist

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die Berührung^zeit entscheidend. Wenn also eine kleine Einheit mit einem relativ kurzen Band verwendet wird,, dann muß die Geschwindigkeit des Bandes kleiner gewählt.-werden,, als wenn eine große PiItereinheit, eingesetzt wird, die mit längeren Bändern arbeitet und daher auch eine größere Geschwindigkeit erforderlich macht. Im ganzen gesehen wird die zu erwartende Bandgeschwindigkeit innerhalb eines relativ weiten Bereiches schwanken, der beispielsweise zwischen 0,1 bis lOm/ain betragen kann .

Der Einsatz eines feines I*etzmateriales als Filter&$diuni₉ wie es erfindungsgemäß vorgesehen ist, bringt beträchtliche Vorteile. Es wird nämlich möglich, bei der Filtrierung eine hohe Filterdurchströmung zu erreichen, wobei der Druckverlust nur gering bleibt. Das bedeutet, daß die üblicherweise eingesetzten Vakuumpumpen, die durch einen großen Energieverbrauch gekennzeichnet sind, bei der Einrichtung nach der vorliegenden Erfindung durch gebräuchliche Gebläse ersetzt werden können, die durch große Luftfördermengeu, aber geriagen Druckverlust gekennzeichnet sind. Ein weiterer Vorteil liegt darin₉ daß der zusätzliche Einsatz von Flockenbildnsra verringert oder bei bestimmten Schlammtypen sogar ausgeschlossen werden kaxm»

Das gezeigte Ausführungsbeispiel soll nicht als*eins Einschränkung der Erfindungsidee ausgelegt werden und es ist aatürlicii möglich, Abänderungen der in den nachfolgenden Ansprüchen beschriebenen Erfindung vorzunehmen. Solch eine Abänderung kaim beispielsweise darin bestehen, daß Entwässerungsmittel 7 auch noch an der Stelle angeordnet werden, wo das Tragband und das Filtertuch den Schlammb ehält er verlassen und es ist auch möglich die Trocknergebläse 9 durch Heißluftgebläse zu ersetzen, die auf die Oberseite des Bandes oder längs dazu gerichtet sind und den Entwässerungseinrichtungen 7 gegenüberliegen, die jetzt in der Zeichnung dargestellt sind. Durch die Anordnung einer Heißluftströmung entweder durch oder entlang des dünnen Filtertuches können hohe Wärmeübertragungskoeffizienten erreicht werden,

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Bas bedeutet, daß die gesamte, für den Trocknungsvorgang zur Verfügung zu' stellende CFoerflacke sehr-viel kleiner sein kann, d.h.. axt anderen Vorten, daß der TrocknuBgsprozess auch. solion direkt auf der Obex*seite des umlaufenden Bandes (2) beendet sein kann. Durch, eine solche^: Wärmebehandlung- v/ird auch, der Bakterieügehalt erniedrigt. ■

Andere Variationsraögliclikeiten der Erfindung können verseilen, daß Geoläse oder andere pneumatische Einrichtungen mit so starker Wirkung vorgesehen vrerden, daß sie schräg über dem Filtertuch angeordnet werden können, wobei die Sehlamüiablagerung direkt von dem Tuch, in einen sogenannten Ehtspannungstrocknex' geführt -x-ierden kann, faο diese Ablagergung durch einen Heißluftstros getrocknet wird.

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Claims

1. Verfahren zur Gewinnung auf geschlämmter Festkörperteilchen aus Flüssigkeiten tinter Verwendung mindestens eines ziacli unten in die Flüssigkeit "bewegten Filters und von Aasaugeinriclitiiagen, die diesem Puter zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß als filter ein dünnes, durchlässiges Filtertuch (1-) kus polymer em Material, Zellulose©, dgl» vorgesehen ist, das zusammen mit einem inn erhall) des 5FiIt ertuches bewegten perforierten Band (2) ständig durch, die Flüssigkeit (3) gefördert wird, daß die Ansaugeinrichtungen (6) gleichzeitig eine fortschreitende Ablagerung der Festkörper teilchen aia Filtertuch bewirken und die Fördergeschwindigkeit d-es Bandes und die Ansaug\iirkung so aufeinander abgestimmt sind, daß die Festkörperteilchen als eine dünne, gleichmäßige" Schicht am Filtertuch anhaften, die höchstens Λ bis 2 mm stark ist, wenn das Filtertuch aus der Flüssigkeit austaucht, wobei die am Filtertuch haftenden Festkörperteilchen entwässert und dann einer Wärmebehandlung ausgesetzt werden, bei der heiße Gase durch und/oder längs der Festkörperteilchenschicht geführt werden-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördergeschwindigkeit des Bandes (1,2) und die Ansaugwirkung so aufeinander abgestimmt werden, daß die Stärke der Festkörperteilchenschicht 0,1 bis 0,3 mm beträgt, wenn das Filterband aus der Flüssigkeit austaucht.

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BAD ORIGINAL

Verfahren Dach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch, gekennzeichnet» daß die Festkörperteilchen nach dem S¹IItem und Entwässern zur Wärmebehandlung in einen !Trockner (8) geführt werden ο.

4ο, Verfahren nach einem der Ansprüche 1 "bis 3s> dadurch gekennzeichnet, daß die Festkörperteilchen bei der Wärmebehandlung einer Temperatur von etx*a 150° C ausgesetzt sind«

5« Vorrichtung zur Durchführung d'es Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4-„ bei der mindestens ein Filter kontinuierlich In eine Flüssigkeit eintaucht und bei der dem Filter Ansaugeinrichtungerl· zugeordnet sind, die ©Ine Filtrierung der Flüssigkeit durch das Filter hindur-ch bewirken, dadurch 'gekennzeichnet, daß das Filter als dünnes und durchlässiges Filtertuch (1) ausgebildet ist,-das an einem perforierten und angetriebenen Band (2)· anliegt und mit diesem mindestens teilweise in die Flüssigkeit- (3) eintauchts so daß eine fortschreitende Ansammlung der auf geschlämmt en Festkörperteilchen,-aufgrund, der Ansaugwirkuag am Filtertuch entsteht,

6ο Vorrichtung nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch (1) höchstens einige. Zehntel eines Millimeters dick Ist. , .

7» Vorrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6_? dadurch gekennzeichnet j daß das Filtertuch aus einem Geifeb©material aus einem Monof!lament mit quadratischen Maschen besteht.

8ο -Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7? dadurch gekennzeichnet, daß das Filtertuch (1) und das perforierte

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•Band {2) endlose umlaufende Bänder sind, die über Uinlenkwalzen (4-) und Führungswalzen (5) laufen«

9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem oberen Trum des perforierten Bandes (2) ein !Trockner (8) zugeordnet ist, der von einem Gehäuse gebildet wird, an dem von heißen Gasen durchströmte Gebläse (9) angeordnet sind, wobei das Filtertuch alleine in das Trocknergehäuse hereingeführt und dort über Führungswalzen (ΊΟ) zusammen mit den daran haftenden Festkörperteilchen nach unten läuft und einer Durchströmung und/oder einer Anströmung durch die heißen Gase ausgesetzt ist.

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