DE2656886B2 - Anlage zum Entwässern und Verdichten von Schlamm - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf eine Anlage zum Entwässern und Verdichten von Schlamm, insbesondere Abwasserschlamm, bestehend aus Filterpresse, Pumpvorrichtung für die Beschickung der Filterpresse sowie fur die Entwässerungs- und Verdichtungsarbeit und Steuereinrichtung, wobei die Pumpvorrichtung eine Kolbenmembranpumpe aufweist und über eine Förderleitung mit Rückschlagventil mit der Filterpresse verbunden ist.

Der zu entwässernde und zu verdichtende Schlamm stellt eine Suspension dar. In der Anlage erfolgt ein Ausfiltrieren der Suspension, d. h. Feststoffe einerseits und Flüssigkeit andererseits werden getrennt, wobei die Feststoffe sich in Form eines Filterkuchens in der Filterpresse gleichsam aufstauen und die Flüssigkeit über angebrachte Kanäle seitlich und unterhalb der Filterpresse abläuft. Bei üblichen Anlagen zum Entwässern und Verdichten von Abwasserschlamm nimmt dieser Vorgang eine Stunde und mehr in Anspruch. Der eingepumpte Schlamm sammelt sich in den Filterkammern, wird langsam über ein Filtertuch an deren Wand angesammelt und setzt sich dabei ab. Die Flüssigkeit bewegt sich durch den abgesetzten Schlamm hindurch nach außen. Im Laufe der Zeit werden die Filterkammern angefüllt, wobei der Entwässerungsgrad des abgesetzten Schlammes steigt, während andererseits der für die Entwässerungs- und Verdichtungsarbeit erforderliche Druck ansteigt.

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Bei den (aus der Praxis) bekannten Anlagen der beschriebenen Gattung ist die Pumpvorrichtung mit einer Kolbenmembranpumpe und nur mit einer selchen ausgerüstet Das ist nachteilig. Da mit steigendem Entwässerungsgrad des Schlammes in den Filterkammern und steigendem Druck in der Förderleitung und in der Filterpresse auch das pro Hub der Kolbenmembranpumpe oder das in der Zeiteinheit in die Filterpresse einführbare Schlammvolumen abnimmt muß bei stetig angetriebenen Kolbenmembranpumpen ein Teil des geförderten Schlammes über eine Bypassleitung mit Überströmventil im Kreislauf umgepumpt werden, woraus erhebliche Energieverluste resultieren. Andererseits muß die Kolbenmembranpumpe für die volle Förderleistung auch zu Beginn eines Beschickvorganges der Filterpresse ausgelegt werden, was im Ergebnis Kolbenmembranpumpen sehr großer Leistung bedingt Hinzu kommt, daß beim Beschicken einer Filterpresse mit einer Kolbenmembranpumpe wegen der gleichsam pulsierenden Arbeitsweise auch eine pulsierende Beaufschlagung der Filterkammern und des abgesetzten Schlammes in den Filterkammern erfolgt, woraus häufig schlechte Filtration resultiert Im Ergebnis ist festzustellen, daß bei den bekannten Anlagen zum Entwässern und Verdichten von Schlamm des beschriebenen Aufbaus über den gesamten Weg der Entwässerungsarbeit und Verdichtungsarbeit einer Filterpressenbeschikkung eben diese Beschickung quasi diskontinuierlich mit Hilfe einer Kolbenmembranpumpe erfolgt deren Fördercharakteristik und Druckcharakteristik an den Fortgang der Entwässerungs- und Verdichtungsarbeit nicht angepaßt sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Anlage so weiter auszubilden, daß über einen weiten Weg der Entwässerungsarbeit und Verdichtungsarbeit einer Filterpressenbeschickung die Beschickung kontinuierlich durchgeführt werden kann, und zwar mit Anpassung an den Fortgang der Entwässerungs- und Verdichtungsarbeit.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die Pumpvorrichtung neben der Kolbenmembranpumpe eine Exzenterschneckenpumpe aufweist, wobei die Kolbenmembranpumpe über eine Kolbenmembranpumpenleitung mit Rückschlagventil sowie die Exzenterschneckenpumpe über eine Exzenterschneckenpumpenleitung mit Rückschlagventil parallel an die Förderleitung angeschlossen sind, daß die Steuereinrichtung zumindest einen Druckfühler aufweist, wobei bei Erreichen eines vorgegebenen Förderdruckes die bei Beginn der Beschickung der Filterpresse zunächst arbeitende Exzenterschneckenpumpe ausschaltbar sowie die Kolbenmembranpumpe einschaltbar ist, und daß endlich die Exzenterschneckenpumpe mit einem Antriebsmotor mit Regelgetriebe sowie die Steuereinrichtung mit einem Regelkreis ausgerüstet sind, der nach Maßgabe steigenden Druckes in der Förderleitung die Drehzahl der Exzenterschneckenpumpe verkleinert. Zweckmäßigerweise ist dabei die Anordnung so getroffen, daß die Förderleitung über einen Windkessel an die Filterpresse angeschlossen und in dem Windkessel der zumindest eine Druckfühler angeordnet ist.

Die erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß bei der erfindungsgemäßen Anlage über einen weiten Weg der Entwässerungsarbeit und Verdichtungsarbeit die Filterpressenbeschickung kontinuierlich erfolgt, und zwar mit automatischer Anpassung der Förderleistung an den zunehmenden Druck in der Förderleitung und damit in der Filterpresse. Erst gegen Ende der

Entwässerungsarbeit und Verdichtungsarbeit wird von der Exzenterschneckenpumpe auf die Kolbenmembranpi:mpe umgeschaltet, die bei kleinem Fördervolumen für die hohen Drücke des Endes der Entwässerungsarbeit und Verdichtungsarbeit ausgelegt ist und als verhältnismäßig kleines Aggregat gestaltet werden kann. Das wird im folgenden anhand lediglich ein Auiführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert

Die einzige Figur zeigt das Schema einer erfindungsgemäßen Anlage.

Die in der Figur dargestellte Anlage dient zum Entwässern und Verdichten von Schlamm, und zwar insbesondere von Abwasserschlamm. In ihrem grundsätzlichen Aufbau besteht die Anlage zunächst aus einer Filterpresse 1, einer Pumpvorrichtung für die Beschikkung der Filterpresse 1 sowie für die Entwässerungsund Verdichtungsarbeit und aus einer Steuereinrichtung 2, wobei die Pumpvorrichtung eine Kolbenmembranpumpe 3 aufweist und über eine Förderleitung 4 mit Rückschlagventil 5 mit der Filterpresse 1 verbunden ist. Filterpresse meint im Rahmen der Erfindung üblicherweise Kammerfilterpressen, aber auch Trommelfilterpressen, Vakuumfilterpressen und dergleichen sind umfaßt. Zunächst ist wesentlich, daß die Pumpvorrich- 2> tung neben der Kolbenmembranpumpe 3 eine Exzenterschneckenpumpe 6 aufweist. Die Kolbenmembranpumpe 3 ist über eine Kolbenmembranpumpen eitung 7 mit Rückschlagventil 8 an die Förderleitung 4 angeschlossen, die Exzenterschneckenpumpe 6 über eine Exzenterschneckenpumpenleitung 9 mit Rückschlagventil 10. Beide Pumpen 3, 6 sind also parallel geschaltet. Sie können grundsätzlich auch gleichzeitig arbeiten. Im allgemeinen ist jedoch die Anordnung so getroffen, daß die Steuereinrichtung 2 zumindest einen i> Druckfühler 11 aufweist und besonders funktioniert, nämlich so, daß bei Erreichen eines vorgegebenen Förderdruckes die bei Beginn der Beschickung der Filterpresse 1 zunächst arbeitende Exzenterschneckenpumpe 6 aus- sowie die Kolbenmembranpumpe 3 einschaltet. Die Exzenterschneckenpumpe 6 besitzt einen Antriebsmotor 12 mit Regelgetriebe, die Steuereinrichtung 2 einen zugeordneten Regelkreis 13. Nach Maßgabe des steigenden Druckes in der Förderleitung 4 wird dabei die Drehzahl der Exzenterschneckenpumpe 4 > 6 verkleinert, und zwar so, daß die Filterpresse 1 ohne weiteres das Fördervolumen aufnimmt. Im Ausführungsbeispiel ist die Förderleitung 4 über einen Windkessel 14 an die Filterpresse 1 angeschlossen. In dem Windkessel 14 befindet sich der schon erwähnte w Druckfühler 11. Die beschriebene Anlage Arbeitet wie folgt:

Bei Beginn der Beschickung einer Filterpresse 1 werden verhältnismäßig große Schlammeligen (Volumina) benötigt, da sämtliche Filterkamroem zunächst leer sind und mit Schlamm erstmals angefüllt werden müssen. Bei diesem Teil der Beschickung und damit der Entwässerungs- und Verdichtungsarbeit wird die Exzenterschneckenpumpe 6 mit sehr großer Drehzahl gefahren, was eine sehr schnelle Füllung bei Gleichmäßigkeit des Füllvorganges sicherstellt Dabei ist antriebsmäßig für die Exzenterschneckenpumpe 6 mit einer relativ kleinen Kraft auszukommen. Tatsächlich erfolgt die Beschickung zunächst praktisch drucklos. Mit zunehmender Aufschwemmung der Filterkammern der Filterpresse 1 tritt ein Druckanstieg ein, weil sich an den Filiertuchwänden ausfiltrierter Schlamm absetzt Dieser Druckanstieg wird in der beschriebenen Weise durch den Druckfühler 11 am Windkessel 14 gemessen. Steigt der Druck über 3 oder 4 atü an, so wird das Regelgetriebe verstellt und eine Verringerung der Drehzahl hervorgerufen, was automatisch zu einer Verringerung der Förderleistung führt. Dieser Vorgang wiederholt sich bei Drucksteigerungen von jeweils z. B. 3 oder 4 atü fortlaufend, bis die Exzenterschneckenpumpe 6 mit dem maximalen Druck ihrer Auslegung arbeitet. Dabei hat sich dann die Drehzahl der Exzenterschneckenpumpe 6 auf ein Minimum reduziert, bis endlich deren Abschaltung erfolgt Gleichzeitig verschließt z. B. ein Magnetventil die Druckleitung der Exzenterschneckenpumpe, während ein weiterer Kontakt die kleine Kolbenmembranpumpe 3 in Tätigkeit setzt, die mit ganz geringer Menge die Restfüllung der Filterpresse 1 vornimmt Im allgemeinen reicht für eine solche Kolbenmembranpumpe 3 bei der Entwässerung und Verdichtung von Abwasserschlamm eine Leistung von etwa 500 Litern pro Stunde — bei Drücken von 16 bis 18 atü aus. Man sieht nun bei der erfindungsgemäßen Anlage, daß sich mit zunehmender Sättigung der Filterpresse 1 der Ablauf an der Filterpresse verringert, bis die sogenannte Fertigpressung erreicht ist. Nun wird die Kolbenmembranpumpe 3 ebenfalls abgeschaltet. Das Rückschlagventil 5 in der Förderleitung 4 schließt den Rücklauf sowohl zu der Kolbenmembranpumpe 3 als auch zu der Exzenterschneckenpumpe 6 — wobei nach Beendigung der Entwässerungs- und Verdichtungsarbeit die Filterpresse 1 entleert und der beschriebene Vorgang erneut durchgeführt werden kann.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. A.nlage zum Entwässern und Verdichten von Schlamm, insbesondere Abwasserschlamm, bestehend aus Filterpresse, Pumpvorrichtung für die Beschickung der Filterpresse sowie für die Entwässerungs- und Verdichtungsarbeit und Steuereinrichtung, wobei die Pumpvorrichtung eine Kolbenmembranpumpe aufweist und über eine Förderleitung mit Rückschlagventil mit der Filterpresse verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpvorrichtung neben der Kolbenmembranpumpe (3) eine Exzenterschneckenpumpe (6) aufweist, wobei die Kolbenmembranpumpe (3) über eine Kolbenmembranpumpenleitung (7) mit Rückschlagventil (8) sowie die Exzenterschneckenpumpe (6) über eine Exzenterschneckenpumpenleitung (9) mit Rückschlagventil (10) parallel an die Förderleitung (4) angeschlossen sind, daß die Steuereinrichtung (2) zumindest einen Druckfühler (11) aufweist, wobei bei Erreichen eines vorgegebenen Förderdruckes die bei Beginn der Beschickung der Filterpresse (1) zunächst arbeitende Exzenterschneckenpumpe (6) ausschaltbar sowie die Kolbenmembranpumpe (3) einschaltbar ist, und daß endlich die Exzenterschnekkenpumpe (6) mit einem Antriebsmotor (12) mit Regelgetriebe sowie die Steuereinrichtung (2) mit einem Regelkreis (13) ausgerüstet sind, der nach Maßgabe steigenden Druckes in der Förderleitung (4) die Drehzahl der Exzenterschneckenpumpe (6) verkleinert

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderleitung (4) über einen Windkessel (14) an die Filterpresse (1) angeschlossen und in dem Windkessel (14) der zumindest eine Druckfühler (11) angeordnet ist.