DE2806109A1 - Vorrichtung zum reinigen von fluessigkeiten - Google Patents
Vorrichtung zum reinigen von fluessigkeitenInfo
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Description
2806109 Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch Patentanwälte
3 Diplom-Physiker
Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honke
Anwaltsakte: 43 Essen 1, Theaterplatz 3, Postf. 789
51 463/Pm-th I3. Februar 1978
Patent- und.
Gebrauchsmusterhilfsanmeldung
Lars A.H. Hakansson
Lindöhällsvagen 15
Vorrichtung zum Reinigen von Flüssigkeiten.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Reinigen von Flüssigkeiten,
insbesondere industriellen Abwässern, mit einer Flockungskammer mit Flockungsmittelzufluß, einer Abscheide- oder Absetzkammer
zur Ausscheidung des Niederschlages und einem die die Absetzkammer verlassende Flüssigkeit weiter reinigenden Filter.
Zur Reinigung von Flüssigkeiten, insbesondere zur Reinigung der Abwässer von Industrieanlagen, waren bisher sehr großvolumige
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Anlagen mit großen Abscheide- oder Absetzkammern oder -behältern
erforderlich, in denen die Abwasser mit chemischen Substanzen
vermischt werden, welche mit gelösten Substanzen im Abwasser reagieren, um unlösliche Substanzen zu bilden, welche sich als
Schlamm am Boden der Absetzbehälter absetzen. Außerdem sind Filterkammern vorgesehen, welche ebenfalls relativ große Abmessungen
aufweisen, um die bereits in der Absetzkammer oder dem Absetzbehälter vorbehandelte Flüssigkeit nochmals zu reinigen.
Diese Reinigung der Flüssigkeit oder der Abwässer wird in vielen Fällen direkt in den Industriebetrieben durchgeführt, in denen
diese Abwasser entstanden, da die Abwasser aus Gründen des Umweltschutzes
nicht ohne weiteres in das örtliche Abwassersystem der Haushalte abgelassen werden können. Da derartige Reinigungsanlagen
naturgemäß infolge ihrer Größe sehr kostenaufwendig sind, besteht insbesondere bei kleineren und Mittelbetrieben das
Bedürfnis nach kleineren kompakten Einrichtungen, durch welche die bei ihnen anfallenden Abwasser wirkungsvoll derart gereinigt
werden können, daß sie ohne Schaden in das öffentliche Abwassernetz abgeleitet werden können. Bis zum heutigen Tage war es
jedoch noch nicht möglich, derartige Reinigungseinrichtungen mit der erforderlichen Kapazität und dem gewünschten Reinigungsvermögen zu schaffen, da bei einer kleineren Einrichtung eine
relativ hohe Durchflußgeschwindigkeit der zu reinigenden Flüssigkeit erfolgen mußte.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung
zum Reinigen von Flüssigkeiten der eingangs genannten Art zu schaffen, welche relativ kompakt und einfach ausgebildet
ist und einen sehr hohen Reinigungsgrad besitzt, ohne daß die
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bisher erforderliche hohe Durchflußgeschwindigkeit der zu reinigenden
Flüssigkeit erforderlich ist.
Gekennzeichnet ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch., daß das Filter aus
im wesentlichen radial angeordneten, einen Kreisring bildenden schräg liegenden Lamellen besteht und als Ganzes auf einem senkrechten
Ausflußrohr der Abscheide- oder Absetzkammer verschiebbar und verdrehbar ist und einen Schwimmer aufweist, durch welchen
es in einer vorgegebenen Höhe zum Flüssigkeitsspiegel in der Absetzkammer haltbar ist, daß die Flockungskammer aus einem oben
offenen Ringkanal besteht, welcher das Filter in der Absetz-Kammer
umgibt, und daß zwischen dem Filter und dem die Plockungskammer bildenden Ringkanal ein zylindrisches Gehäuse mit Durchbrüchen
angeordnet ist, welches mittels eines Antriebes langsam derart um das Ausflußrohr verdrehbar ist, daß das Filter dem
Gehäuse in seiner Drehbewegung folgt.
Vorzugsweise sind dabei die Lamellen des Filters zwischen 60 und 8o° zu einer wagerechten Ebene geneigt und bestehen aus
gewellten Blättern, deren Wellung im wesentlichen rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit durch das gesamte Filter
verläuft. Vorzugsweise ist außerdem unter dem Filter eine Reinigungseinrichtung mit wenigstens einem eine Vielzahl von
Düsen aufweisenden Rohr angeordnet, wodurch ein Reinigungsmedium, vorzugsweise Luft, in die Zwischenräume zwischen den
Lamellen des Filters eindringbar ist.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung im einzelnen erläutert, welche einen Vertikalschnitt durch ein
Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt, bei welchem ein Teil der rechten Hälfte der Vorrichtung fortgelassen wurde.
Die in der Figur dargestellte erfindungsgemäße Vorrichtung zum Reinigen von Flüssigkeiten, insbesondere industriellen Abwässern,
ist in einem Außenbehälter 10 mit einem konischen Bodenteil 10' und einem im wesentlichen zylindrischen Hauptteil 10" mit senkrechter
Achse angeordnet. Dieser Behälter 10 besitzt am oberen Ende Zentrierungshalter 12, während koaxial zur Behälterachse
ein zentrales Ausflußrohr 14 angeordnet ist, welches am unteren
Ende im Boden des Behälters befestigt ist und am oberen Ende durch die Zentrierungshalter 12 abgestützt wird. Diese Zentrierungshalter
12 können dabei durch einen Außenflansch l6 auf dem zylindrischen Hauptteil 10" des Behälters 10 abgestützt sein.
Der Behälter 10 besitzt eine Einlaßöffnung 1& für die zu reinigende Flüssigkeit, welche in eine kreisringförmige Flockungskammer
20 einmündet, welche in einiger Entfernung von der Innenwandung des Behälters 10 angeordnet ist. In diese Flockungskammer
20 wird durch eine Leitung 22 ein Flockungsmittel eingeführt, wobei die zu reinigende Flüssigkeit in der kreisringförmigen
Flockungskammer 20 in Umlauf versetzt wird, sodaß sie
mit dem Flockungsmittel einwandfrei vermischt wird. Der Flockungseffekt wird außerdem durch Kontakt mit altem Schlamm am Boden der
Flockungskammer 20 verstärkt. Aus der Flockungskammer 20 fließt die Flüssigkeit in den Behälter 10 über, welcher eine Abscheideoder
Absetzkammer 24 bildet, in welcher der Niederschlag aus der Flockungskammer zum Boden absinken Kann, wobei es vorteilhaft
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ist, wenn der Behälter 10 ein derartiges Volumen besitzt, daß
die Strömungsgeschwindigkeit der zu reinigenden Flüssigkeit in dieser Kammer 24 zwischen 0,1 und 0,2 m/s beträgt, sodaß der
Niederschlag nicht zerrieben oder zerrissen wird und eine optimale Absetzgeschwindigkeit erreicht wird. Aus der Absetzkammer
24 fließt die Flüssigkeit durch ein zumindest teilweise perforiertes
zylindrisches Gehäuse 26, welches konzentrisch zur Behälterachse drehbar auf dem zentralen Ausflußrohr 14 angeordnet
ist. Dieses perforierte Gehäuse 26 besitzt auch eine obere Wandung 28 und einen ebenfalls perforierten Boden 30. Das
Gehäuse 26 wird durch einen Antrieb 32 mit einem Zahnrad Jk
angetrieben, welches mit einem Zahnkranz J56 des Gehäuses k&mmt.
In diesem Gehäuse 26 ist ein Filter in Form eines kreisringförmigen
Gebildes 38 angeordnet. Dieser Filterring oder Sternfilter
^8 besteht aus einer großen Anzahl von im wesentlichen
radial angeordneten Lamellen 40 zwischen einer Oberplatte 42 und einer Unterplatte 44, wobei diese Platten drehbar und verschiebbar
auf dem zentralen Ausflußrohr 14 montiert sind. Die Lamellen 40 sind wie gesagt im wesentlichen radial angeordnet
und verlaufen schräg zu einer horizontalen Ebene, wobei die Neigung am Rande wenigstens 60 und in dem Bereich, welcher dem
zentralen Ausflußrohr 14 am nächsten liegt, 60 bis 8o° beträgt. Die Oberplatte 42 trägt einen kreisringförmigen Schwimmer 44,
welcher das Filter j5ö in einer vorgegebenen Höhe zum Flüssigkeitsspiegel
46 im Behälter 10 halten soll. Vorzugsweise besitzt der Schwimmer 44 eine derartige Tragfähigkeit, daß seine Oberkante
etwas über dem Flüssigkeitsspiegel 46 liegt, sodaß jegliche auf diesem Flüssigkeitsspiegel schwimmenden Verunreinigun-
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gen nicht in das zentrale Ausflußrohr 14 fließen können. Das Filter 38 wird als Ganges zusammen mit dem zylindrischen Gehäuse
26 durch einen in der Figur nicht dargestellten Antrieb in Drehung versetzt.
Innerhalb des Filterringes 38, d.h. zwischen demselben und dem
zentralen Ausflußrohr 14, ist eine Anzahl von kegelstumpfförmigen Lamellen 48 angeordnet. Diese Lamellen 48 ruhen auf einem
konischen Rohr 50 und stützen sich radial am zentralen Ausflußrohr
14 ab, welches Öffnungen 52 aufweist, durch welche die
Zwischenräume zwischen den Lamellen 48 mit dem Innenraum dieses Ausflußrohres 14 in Verbindung stehen. Bei niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten
der zu reinigenden Flüssigkeit und geringen Abständen zwischen den Lamellen 4o des Filterringes 38 besteht
die Gefahr, daß dieser Filterring sich zusetzt oder verstopft wird, so daß erfindungsgemäß eine Reinigungseinrichtung vorgesehen
ist, durch welche der Filterring von Zeit zu Zeit gereinigt werden kann. Diese Reinigungseinrichtung 54 ist unter dem
Filterring Jh angeordnet und besteht aus einer Anzahl von radial
angeordneten Rohren mit Sprühdüsen 56, durch welche zwischen die Lamellen 40 des Filterringes 3S Luft eingeblasen werden kann.
Die Reinigungseinrichtung 54 wird durch ein Rohr 5Ö innerhalb
des zentralen Ausflußrohres 14 und eine anschließende elastische spiralförmige Leitung 60 mit Luft versorgt, wodurch die Reinigungseinrichtung
entlang des Ausflußrohres 14 nach oben und unten bewegt werden kann. Die Reinigungseinrichtung 54 ist
allerdings gegenüber dem zentralen Ausflußrohr 14 nicht verdrehbar.
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- sr -
Unter dem Gehäuse 26 besitzt der Behälter 10 eine Kammer 62, in welcher der sich aus der Flüssigkeit absetzende Niederschlag
aufgefangen wird. Dieser Niederschlag rutscht durch Öffnungen in ein Unterteil 66 des zentralen Ausflußrohres 14 und kann durch
ein Abflußrohr 68 entfernt werden. Zum Eindicken des Niederschlages und zur Verbesserung seiner Bewegung aus der Kammer 62
heraus ist eine Anzahl von Schabern 70 an der Unterseite des
Bodens J>0 des Gehäuses 26 angeordnet. Das Unterteil 66 des zentralen
Ausflußrohres 14 ist vom übrigen Teil dieses Rohres durch eine Trennwand 72 getrennt. Das gereinigte Wasser, welches durch
die Öffnungen 52 in das Rohr 14 einfließt, wird diesem durch
einen Bodenauslaß 7^ entnommen oder wird mittels einer Pumpe 76
abgesaugt und durch ein Ausflußrohr 78 abgegeben.
Die in der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu reinigende Flüssigkeit
wird durch den Einlaß 18 eingebracht und in der Flockungskarnmer
mit einem Flockungsmittel derart gemischt, daß Verunreinigungen der Flüssigkeit in einen Niederschlag transformiert werden,
welcher ein höheres spezifisches Gewicht hat als die Flüssigkeit. Wie bereits erwähnt begünstigt die Form der Flockungskammer 26
die Abscheidungseffizienz in hohem Maße, und die Flüssigkeit strömt dann in die Abscheide- oder Absetzkammer 24, in welcher
der Niederschlag zum Boden bis in die Kammer 62 herabsinkt, aus welcher der abgesetzte Niederschlag mittels der Schaber 70 durch
die Öffnungn 64 herausgedrückt werden Kann. Die Flüssigkeit hat in der Abscheide- oder Absetzkammer 24 eine Strömungsgeschwindigkeit
von 0,1 bis 0,2 m/s, wodurch sich ausgezeichnete Bedingungen für das Absetzen ergeben. Aus dieser Absetzkammer fließt die
Flüssigkeit durch das perforierte Gehäuse 26, welches irgend-
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Vielehe grobkörnigen Niederschläge abtrennt, zu dem Filter 38,
welches sich zusammen mit dem Gehäuse 2.6 dreht. In diesem Filter
j58 fließt die Flüssigkeit in radialer Richtung durch die Zwischenräume
zwischen den Lamellen 4o. Diese Lamellen sind sehr dicht nebeneinander angeordnet und liegen schräg, wobei es außerdem
vorteilhaft ist, diese Lamellen gewellt auszubilden, sodaß die Flüssigkeit in den Zwischenräumen zwischen den Lamellen eine
Turbulenzbewegung erhält, was bedeutet, daß in der Flüssigkeit suspendierte Flocken unter andere Teilchen mit den Lamellen in
Berührung kommen und zur Bodenplatte 44 herabsinken, welche perforiert ist, sodaß diese Teilchen weiter in die Kammer 62
gelangen können.
Von der Innenkante des Filters 3»b wird die Flüssigkeit in die
Zwischenräume zwischen die Lamellen 48 geleitet, wo ein weiteres Absetzen oder Abscheiden aller verbleibenden Partikelchen stattfindet.
Dieses Absetzen wird dadurch verstärkt, daß der Zwischenraum zwischen den Lamellen 48 derart gewählt wird, daß die Durchflußfläche
wesentlich größer ist als im Filter J>b, sodaß die
Strömungsgeschwindigkeit herabgesetzt wird, wodurch auch sehr kleine Partikelchen sich absetzen und zum Boden herabsinken
können. Aus den Zwischenräumen zwischen den Lamellen 48 wird die Flüssigkeit durch die Öffnungen 52 in das Zentralrohr 14
geleitet, aus welchem sie wie bereits erwähnt abgelassen oder abgepumpt werden kann. Die Zufuhr von Abwässern zu der Vorrichtung
wird durch zwei Pegelsensoren 80 und 82 gesteuert.
Wenn das Filter 3& zugesetzt ist, läßt es sich dadurch säubern,
daß Luft mittels der Reinigungseinrichtung 54 eingeblasen wird.
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Bei diesem Reinigungsvorgang sollte allerdings aus dem Rohr
kein Wasser entnommen werden, da die Reinheit des V/assers zu diesem Zeitpunkt ungenügend ist.
Wenn die Flüssigkeit öl oder andere Substanzen mit geringerem
spezifischen Gewicht als die Flüssigkeit selbst enthält, lassen sich diese Verunreinigungen in der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ebenfalls entfernen. Diese Verunreinigungen steigen zur Oberfläche der Flüssigkeit empor, wo sie mittels einer Pumpe oder
auf irgendwie andere geeignete Weise entfernt werden können. Dabei verhindert der Schwimmer 44, daß die auf der Flüssigkeit
schwimmenden Verunreinigungen von oben her in das Filter 38 eindringen
können.
Das erfindungsgemäße Filter j>8 läßt sich auch zur biologischen
Reinigung verwenden, in welchem Fall es über die Reinigungseinrichtung 54 mit Luft gespeist wird, wobei der Luftstrom durch
die Düsen 56 derart eingestellt wird, daß ein Optimum für die
biologische Aktion erreicht wird. Nach einer gewissen Zeitspanne oder bei Gefahr einer Verstopfung der Lamellen 4o durch einen
starken Luftstrom aus der Reinigungseinrichtung 54 wieder gesäubert,
wobei auch bei dieser Säuberung kein Wasser aus dem Rohr 14 entnommen werden sollte.
Während vorstehend lediglich ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung im einzelnen erläutert wurd3, sind naturgemäß im
Rahmen der jeweiligen Betriebsbedingungen die verschiedensten Abwandlungen möglich, ohne daß dabei der Erfindungsgedanke verlassen
werden müßte.
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Leerse ite
Claims (4)
1.1 Vorrichtung zum Reinigen von Flüssigkeiten, insbesondere
industriellen Abwässern, mit einer Flockungskammer mit Plockungsmittelzufluß,
einer Abscheide- oder Absetzkammer zur Ausscheidung des Niederschlages und einem die die Absetzkammer verlassende
Flüssigkeit weiter reinigenden Filter, dadurch
gekennzeichnet , daß das Filter (38) aus im wesentlichen
radial angeordneten, einen Kreisring bildenden
schrägen Lamellen (4o) besteht und als Ganzes auf einem senkrechten Ausflußrohr (14) in der Abscheide- oder Absetzkammer
(24) verschiebbar und verdrehbar ist und einen Schwimmer (44) aufweist, durch welchen es in einer vorgegebenen Höhe zum
Flüssigkeitsspiegel (46) in der Absetzkammer haltbar ist, daß die Flockungskammer (20) aus einem oben offenen Ringkanal besteht,
welcher das Filter in der Absetzkammer umgibt, und daß zwischen dem Filter und dem die Flockungskammer bildenden Ringkanal
ein zylindrisches Gehäuse (26) mit Durchbrüchen angeordnet ist, welches mittels eines Antriebes langsam derart um das
Ausflußrohr (14) verdrehbar ist, daß das Filter dem Gehäuse in seiner Drehbewegung folgt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (40) des Filters (38) zwischen 60 und 8o° zu einer
wagerechten Ebene geneigt ist.
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^*i*. INSPECTED
Andrefewski, Honke, Gesfhuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Lamellen (4o) aus gewellten Blättern bestehen., deren
Wellung im wesentlichen rechtwinklig zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit durch das gesamte Filter (^8) verläuft.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis ^, dadurch
gekennzeichnet, daß unter dem Filter (38) eine Reinigungseinrichtung
(54) mit wenigstens einem eine Vielzahl von Düsen (56)
aufweisenden Rohr angeordnet ist, wodurch ein Reinigungsmedium, vorzugsweise Luft, in die Zwischenräume zwischen den Lamellen
(4o) des Filters (38) einbringbar ist.
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