DE2702612A1

DE2702612A1 - Verfahren und vorrichtung zur entfernung von feuchtigkeit aus schlamm, abwasser o.dgl. mittels einer filterpresse

Info

Publication number: DE2702612A1
Application number: DE19772702612
Authority: DE
Inventors: Herbert Marshall Heaton; Jack Kenyon
Original assignee: Moseley Rubber Co Ltd
Current assignee: Moseley Rubber Co Ltd
Priority date: 1976-01-23
Filing date: 1977-01-22
Publication date: 1977-07-28
Also published as: US4137167A; GB1566103A; JPS52112862A

Description

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THE MOSELEY RUBBER COMPANY LIMITED A 35 603-scho

Mancunian Way 2 1. Jan. 1977

Manchester M12 6HL, Großbritannien

Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung von Feuchtigkeit aus Schlamm, Abwasser oder dgl. mittels einer Filterpresse

Die Erfindung betrifft eine Filterpresse mit mehreren Filterklammern und ein Verfahren zum Filtern mit einer Pressenvorrichtung, die mehrere, höchstens zwanzig Pressenplatten aufweist, die Pressenkammern begrenzen.

Das Filtern mittels einer Presse von Schlamm, Abwasser oder dgl., die im folgenden der Einfachheit halber als "Schlamm" bezeichnet werden, wird üblicherweise mit Pressen durchgeführt, die Aussparungsplatten oder Membranplatten aufweisen. Die Flüssigkeit wird durch den Filterprozeß entfernt, und der Rückstand bleibt in Form eines kohärenten Filterkuchens zurück, der anschließend nach öffnen der Presse entfernt wird.

Herkömmliche Filterpressen haben eine ziemlich große Zahl von Pressenkammern. Daher ist der erforderliche Aufstellraum für die Pressen beträchtlich. Das Füllen solcher Kammern, das nachfolgende öffnen der Presse zum Entfernen des Filterkuchens und die Bereitstellung der Presse für einen folgenden Füllvorgang erfordert erhebliche Zeit, was zu einer ziemlich langen Zykluszeit für die Presse führt. Ein wesentlicher Teil dieser Zeit wird für den öffnungs- und Entleervorgang benötigt, weil die aufeinanderfolgenden Platten einzeln voneinander getrennt werden müssen

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über eine Entfernung von beispielsifeise 60 cm, damit zwischen den Platten ausreichend Raum ist, um den Filterkuchen zu entfernen.

Bei herkömmlichen Filterpressen kann der Filterkuchen je nach Art der Presse auf zwei verschiedene Wege zusammengedrückt werden. Bei einer Presse, die Aussparungsplatten aufweist, werden die Kammern so lange gefüllt, bis die erforderliche Verdichtung erreicht ist. Mit zunehmendem Füllen und Verdichten nimmt die Füllgeschwindigkeit fortschreitend ab. Dies ist zunächst darauf zurückzuführen, daß der Widerstand gegen weiteres Füllen kontinuierlich zunimmt, weil das bereits in der Kammer befindliche Material verdichtet werden muß. Außerdem nimmt die Füllgeschwindigkeit wegen der Filterwirkung des Materials ab, das sich bereits in den Kammern befindet. Bei einer anderen Ausführungsform einer Presse, insbesondere einer Membranplatten-Presse wird der Schlamm in die Kämmen geführt, von denen wenigstens eine Wand durch eine verlagerbare Membran gebildet wird. Nach Beendigung des Füllvorganges wird die Flüssigkeit aus dem Material in der Kammer durch ein Druckmedium ausgepreßt, mit dem die Rückseite der Membran beaufschlagt wird, damit diese verlagert wird und das Material in der Kammer zusammenpreßt und die Flüssigkeit ausdrückt.

Die Zykluszeit für eine Membranplatten-Presse kann geringer sein als für eine Aussparungsplatten-Presse mit ähnlicher Kapazität. Die Zykluszeit ist aber immer noch hoch, und ein wesentlicher Teil dieser Zeit wird dafür benötigt, die Presse zu öffnen und zu leeren und sie für einen weiteren Filterprozeß vorzubereiten.

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Bislang wurde angenommen, daß die Zahl der Kammern verhältnismäßig hoch sein sollte, um eine ausreichende Durchsatzleistung zu erhalten. Außerdem sollte die Tiefe jeder Kammer, die durch die Dicke des darin geformten Filterkuchens angegeben ist, hoch sein. Bei den bekannten Ausführungsformen sind daher beispielsweise mehr als 4o Kammern vorgesehen; jede Kammer hat dabei im allgemeinen eine Tiefe von I9 bis 5o mm.

Die Erfindung beruht auf der Annahme, daß ein ähnlicher oder ein verbesserter Durchsatz im Vergleich zu herkömmlichen Pressen unter bestimmten Umständen erreicht werden kann bei geringeren Anschaffungskosten, indem eine Presse mit einer geringeren Zahl von Kammern als bei herkömmlichen, gegenwärtig im Einsatz befindlichen Pressen verwendet wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Presse zu schaffen.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Filterpresse höchstens 20 Filterkammern hat, deren Tiefe höchstens 19 mm beträgt, und daß die Filterpresse eine Einrichtung zum physikalischen Zusammenpressen von Material in den Kammern nach Beendigung des Füllens der Kammern aufweist.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung hat jede Filterkammer eine oder mehrere innere Zuführleitungen. Bei einer anderen Ausführungsform können für jede Kammer auch eine oder mehrere äußere Zuführleitungen vorgesehen sein.

Vorzugsweise sind die Pressenplatten zum gleichzeitigen öffnen der zwischen ihnen liegenden Kammern gelenkig miteinander verbunden. Die Platten können vorzugsweise mit einer Ablöseeinrichtung versehen sein, mit der das Ablösen des Filterkuchens erleichtert wird.

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Bislang wurde angegenommen, daß mit einer Filtration, bei der dünne Filterkuchen gebildet werden (die beispielsweise dünner als 19 mm sind), kein wirtschaftlich befriedigender Maschinendurchsatz erzielt werden könne, weil sich dünne Filterkuchen nur schwierig aus den Pressenkammern entfernen ließen und weil die Zahl der Kammern in den herkömmlichen Pressen sehr groß sei.

Die erfindungsgemäße Filterpresse hat eine kleinere Zahl von Kammern, und die verschiedenen Kammern können gleichzeitig geöffnet werden. Dabei kann eine automatisch arbeitende Einrichtung zur Entfernung des Filterkuchens vorgesehen sein. Infolge dieser Maßnahmen kann eine Filtration mit der Bildung von dünnen Filterkuchen nicht nur durchgeführt, sondern auch wirtschaftlich praktikabel ausgeführt werden. Darüber hinaus führt das physikalische Zusammenpressen des Materials in der Kammer zu einem trockeren Filterkuchen. Dadurch wiederum kann der Filterkuchen in ausreichendem Maße durch die automatische Einrichtung entfernt werden.

Eine Vorrichtung für das physikalische Zusammenpressen des Materials in den Kammern weist eine Membran auf, die eine Wand der Kammer begrenzt und die mittels eines Druckmediums verlagerbar ist.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Filtern mit einer Pressenvorrichtung, die mehrere, höchstens 20 Pressenplatten aufweist, die Precsenkammern begrenzen,-:Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die Pressenvorrichtung

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mit Schlamm, Abwasser oder dergl. gefüllt wird, daß in den Kammern das Material zum Auspressen von Flüssigkeit zusammengepreßt und ein kohärenter Filterkuchen mit einer Dicke von höchstens 19 mm geformt wird, daß die Pressenkammern geöffnet werden und daß die zusammengedrückten Filterkuchen entfernt werden.

Vorzugsweise wird das Material in den Kammern durch Verlagerung einer entsprechenden Membran in Preßkontakt mit dem Material physikalisch zusammengedrückt, wobei die Verlagerung der Membran durch ein Druckmedium erzeugt wird, mit dem die Rückseite der Membran beaufschlagt wird. Die Filterkuchen werden gleichzeitig aus den Kammern entfernt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Längsschnitt durch eine Filterpresse gemäß der Erfindung,

Fig. 2a bis 2c in Seitenansicht und in schematischer und vergrößerter Darstellung verschiedene Kupplungsteile zur Verbindung benachbarter Preßplatten, um ein gleichzeitiges öffnen der Presse zu gewährleisten,

Fig. 3 in schematischer Darstellung und in Seitenansicht eine Vorrichtung zum Lösen bzw. Entfernen des Filterkuchens.

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Die in Fig. 1 dargestellte Filterpresse hat eine Vielzahl von Platten 11, die benachbart und parallel zueinander angeordnet

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sind. Zwischen den Platten werden Preßkammern 12 gebildet, in die Zufuhr leitungen Ij5 münden. An jede Kammer 12 ist außerdem jeweils eine Austragleitung 14· angeschlossen. Die Presse weist außerdem eine mit den Pressenenden 16 zusammenwirkende Preßvorrichtung 15 auf, mit der eine Last auf die Presse aufgebracht wird, um den durch den Schlamm innerhalb der Kammer 12 erzeugten Innendruck aufzunehmen und um eine ausreichende Dichtung gegen Leckage am Umfang der Kammern aufrechtzuerhalten.

In Übereinstimmung mit der Erfindung sind nicht nehr als zwanzig Pressenkammern vorgesehen, deren Tiefe höchstens I9 mm beträgt, Herkömmliche Filterpressen, wie sie eingangs beschrieben worden sind, haben bis zu beispieIsweise achtzig Kammern.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Presse sechs Filterkammern mit einer Tiefe von jeweils 1 cm auf.

Um die Öffnungszeiten der Presse zu verringern, werden die verschiedenen Pressenkammern gleichzeitig geöffnet, und es ist eine Vorrichtung vorgesehen, mit der die Abtrennung oder die Entfernung des Filterkuchens erleichtert wird.

Der in diesem Zusammenhang erv;ähnte Begriff "gleichzeitig" soll zum Ausdruck bringen, daß die verschiedenen Pressenkammern gleichzeitig offen sind, wenn die Presse vollständig geöffnet

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ist. Dies ist unterschiedlich zu einem Vorgang, bei dem die verschiedenen Kammern alle zu ein und derselben Zeit geöffnet werden. In der Praxis werden die Pressenkammern nacheinander geöffnet, jedoch ist die Pressenkammer geschlossen, bevor eine nachfolgende Kammer geöffnet wird.

Wie ein Vergleich zwischen dem Arbeiten einer herkömmlichen Membran-Filterpresse mit 45 Hohlräumen mit jeweils 5 cm Tiefe mit einer erfindungsgemäßcn Presse mit 10 Hohlräumen mit jeweils 1 cm Tiefe gezeigt hat, kann bei wesentlich geringeren Anschaffungskosten und geringeren Unterhaltskosten ein wesentlich verbesserter Durchsatz erreicht werden.

So hat in einer typischen Arbeitslage die herkömmliche Presse, die in üblicher Weise arbeitet und ein Pressenvolumen von 2400 1 aufweist, eine Zyklenzeit von 600 Minuten. Demgegenüber weist die erfindungsgemäße Presse, die wie vorgeschlagen arbei tet und ein Pressenvolumen von 125 1 hat, eine Zyklenzeit von nur 15 Minuten auf, was einem Durchsatz von 5000 1 in 600 Minu ten entspricht.

Die Kosten der Presse, die erfindungsgemäß ausgebildet ist und gemäß der Erfindung arbeitet, betragen ungefähr 2/3 der Kosten der herkömmlichen Bauart. Das Kosten/Kapazitätsverhältnis für die erfindungsgemäße Presse liegt bei 0,31 : 1 im Vergleich zu einem Verhältnis von 1 : 1 der bekannten Pressen.

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Zur Abtrennung oder Entfernen des Pilterkuchens wird vorgeschlagen, einen Vibrator, einen Schüttelapparat oder eine andere Vorrichtung vorzusehen, die mit den Filterplatten und Filtertüchern wirkverbunden wird.

Eine geeignete Vibratorvorrichtung kann eine längs der Presse von einem Pressenende aus verlaufende Stange aufweisen, die auf einer Seitenstange der Presse unter Zwischenlage eines Gummipufferstreifens abgestützt ist. Das andere Ende der Stange ist mit einem elektrischen oder mechanischen Vibrator verbunden. Zur Verbindung des Vibrators der Stange mit der Pressen platte ist die Bressenpläte mit einem in Längsrichtung von der Platte aus sich erstreckenden Griff auf der Stange gelagert. Die Bewegung der Stange wird dadurch auf die Platte übertragen, wodurch die Abtrennung des Filterkuchens von den die Kammer auskleidenden Filtertüchern erleichtert wird.

Ein typischer Schüttelapparat weist eine in Längsrichtung und oberhalb der Presse verlaufende Stange auf, deren eines Ende auf einem an einer Ecke vorgesehenen Nocken aufliegt, der durch Rotation die Stange in einer Vertikalebene hin- und herbewegt.

Eine weitere mögliche Vorrichtung ist schematisch in Fig. 3 dargestellt. Diese Vorrichtung weist eine mit Nocken versehene Stange 51 auf, auf der Griffe 52 der Presse aufliegen und längs der diese Griffe zum öffnen der Presse gezogen werden. Bei der Bewegung der Griffe über die Nocken 53 in der Stange vibrieren die Platten 54, 55, 56 und entfernen dadurch den Filterkuchen 57 von den Filtertüchern 58.

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Bei einer weiteren (nicht dargestellten) Vorrichtung kann Druckluft verwendet werden, die auf die Rückseite einer Membran geblasen wird, um die Bindung zwischen dem Filterkuchen und solchen Filtertüchern zu lösen.

Zusätzlich zu den wirtschaftlichen Vorteilen, die unmittelbar durch die Anwendung der Erfindung auf eine Filterpresse erzielt werden, wird der notwendige Aufstellraum der erfindungsgemäßen Presse wesentlich verringert im Vergleich zu dem Aufstellraum herkömmlicher Pressen mit einen ähnlichen Durchsatz.

In Fig. 2a ist eine Vorrichtung dargestellt, mit der nacheinander die verschiedenen Pressenkammern geöffnet werden können, wodurch das "gleichzeitige" öffnen der Presse erreicht wird. Diese Vorrichtung weist einen Kettenstrang 21 auf, der benachbarte Pressenplatten 22, 23 miteinander verbindet. Zum öffnen der Kammer 2¹I, die durch die Platte 22 und die dazu benachbarte Platte 23 begrenzt wird und zwischen diesen beiden Platter/liegt, wird die Platte 22 durch einen (nicht dargestellten) Preßstempel in entsprechender Richtung von der benachbarten Platte 23 so weit weggeschoben, wie es die Kette 21 erlaubt. Dann wird die

_D-, ^ o, -v, ·*. v. · ·«. der Platte 22. über die Kette Pl Platte 23 ihrerseits beim weiteren Verschieben^rvon der nacht οJL-genden Platte 25 weggeschoben, bis das "tote Spiel" der Kette im Bereich zwischen den Platten 23 und 25 aufgehoben ist. Der beschriebene Vorgang wiederholt sich, bis die Presse vollständig geöffnet ist.

Bei der in Fig. 2b dargestellten Ausführungsform sind entsprechende Hakenelemente 31 auf den Pressenplatten 32, 33» 3^ angelenkt, die mit entsprechenden Zapfen 35 auf der jeweils nächsten Pressenplatte zusammenwirken. Die Hakenelemente 3I liegen

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rait ihren Schenkeln 31a bei geschlossener Presse auf den zugehörigen Zapfen 35 auf. Die Hakenenden 31b der Hakeneleraente 31 fallen in die zugehörigen Zapfen 35, wenn die jeweilige Kammer vollständig geöffnet ist. Infolge des in den Zapfen 35 der nächsten Platte eingehängten Hakenendes 31b wird diese nächste Pressenplatte von derjenigen Platte weggezogen, mit der sie die nächstfolgende Kammer bildet.

Fig. 2c zeigt eine Ausführungsform, die entsprechende Gelenkglieder 4l auf v/eist, die auf jeder Pressenplatte angelenkt sind und mit einem entsprechenden Zapfen 45 auf der jeweils nächsten Platte in Eingriff sind. Der Zapfen 45 greift in einen länglichen Schlitz 4la im Gelenkglied 4l ein, wodurch ein "totes Spiel" zwischen dem Gelenkglied 4l und dem Zapfen 45 entsprechend der notwendigen Trennungsweg der Platten 42, 43, bei Offenstellung der Presse geschaffen wird. Der Abstand der Platten bei geöffneter Presse bzw. das "tote Spiel" beträgt beispielsweise 5 bis 12,5 cm, bevor diejenige Platte 43 bewegt wird, auf der der jeweilige Zapfen 45 angeordnet ist.

Es können auch andere, dem Fachmann geläufige Vorrichtungen verwendet werden, um, wie oben beschrieben, die einzelnen Platten nacheinander zu bewegen bzw. die Kammern nacheinander zu öffnen.

Anstelle einer Presse mit Hohlräumen, deren Tiefe nicht größer als 19 mm ist, kann auch eine Presse verwendet werden, deren Hohlräume eine herkömmliche Tiefe haben. Dadurch kann die Größe begrenzt werden, bis zu der solche Hohlräume gefüllt werden, um einen stark gepreßten Filterkuchen von nicht mehr als 19 mm Dicke zu erhalten.

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Claims

2.Stuttgart N. Mefuelstraße 40

THE MOSELEY RUBBER COMPANY LIMITED A 35 603-scho

Mancunian Way 21. Jan. 1977

Manchester M12 6HL, Großbritannien

Ansprüche

1.^Filterpresse mit mehreren Filterkammern, dadurch gekennzeich-

\ / net, daß die Filterpresse höchstens zwanzig Filterkammern

(12) hat, deren Tiefe höchstens 19 mm beträgt, und daß die Filterpresse eine Einrichtung zum physikalischen Zusammenpressen von Material in den Kammern nach Beendigung des Füllens der Kammern aufweist.

2. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mit einer Vielzahl von Membranplatten versehen ist und daß die Einrichtung die Membranen dieser Platten aufweist.

3. Filterpresse nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Filterkammer (12) eine oder mehrere innere Zuführleitungen (13) hat.

h. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Platten (22, 23, 25) zum gleichzeitigen öffnen der zwischen ihnen liegenden Kammern (2*1) gelenkig miteinander verbunden sind.

5. Filterpresse nach Anspruch H> dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkglieder (21) zwischen benachbarten Pressenplatten (22, 23, 25) für eine Relativbewegung zwischen benachbarten Platten "totes Spiel" haben, derart, daß zum öffnen der Kammern (2¹O zwischen den Platten die jeweils in Öffnungsrichtung

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INSPECTED

hintere Platte (23) während des Bewegens der jeweils vorderen Platte (22) in Ruhe bleibt.

6. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet y daß zurr, Ablösen des Filterkuchens (57) eine Ablöseeinrichtung vorgesehen ist.

7. Filterpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablöseeinrichtung einen Vibrator, einen Schüttelapparat oder dgl. aufweist.

8. Filterpresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablöseeinrichtung eine mit Nocken (53) versehene Stange (51) aufweist, die mit Griffen (52) der Pressenplatten (54, 55,56) zusammenwirkt und längs der sich auf den Nocken die Griffe beim Bewegen der Pressenplatten bewegen.

9. Verfahren zum Filtern mit einer Pressenvorrichtung, die mehrere, höchstens zwanzig Pressenplatten aufweist, die Pressenkammern begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressenvorrichtung mit Schlamm, Abwasser oder dgl. gefüllt wird, daß in den Kammern das Material zum Auspressen von Flüssigkeit zusamingepreßt und ein kohärenter Filterkuchen mit einer Dicke von höchstens 19 mm geformt wird, daß die Pressenkammern geöffnet werden und daß die zusammengedrückten Filterkuchen daraus entfernt werden,

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Material in den Kammern durch Verlagerung einer entsprechenden Membran in Preßkontakt mit dem Material physikalisch zusammengepreßt wird und daß die Verlagerung der Membran durch ein Druckmedium erzeugt v/ird, mit dem die Rückseite der Membran beaufschlagt wird.

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11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Pressenplatten bei Offenstellung der Kammer oder beim Bewegen in die Offenstellung zum Ablösen des Filterkuchens quer zu ihrer Bewegungsrichtung mechanisch bewegt werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet j daß die Rückseite einer Membran mit Druckluft beaufschlagt wird, um die Bindung zwischen dem Filterkuchen und dem Filtertuch zu lösen.

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