DE2821365C3 - Filtervorrichtung zum Entwässern von schlammförmigem Material - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Filtervorrichtung zum Entwässern von schlammförmigem Material mit zwei Reihen von Filterkörpern, die mit Wandungen und zwischen sich Kanäle bilden, wobei die Filterkörper aus auf einer Welle im Abstand voneinander angeordneten Scheiben bestehen, die mit den Scheiben benachbarter Filterkörper kämmen und in der Nähe der Welle Abflußlöcher aufweisen, wobei die Filterkörper gedreht werden und der Drehsinn der Filterkörper in einer Reihe gleich und entgegengesetzt dem Drehsinn der Filterkörper der anderen Reihe ist, und wobei die Auslaßöffnung zur Entnahme von Filterrückständen an dem Ende der Reihen vorgesehen ist, auf das die Drehrichtungen der Filterkörper auf den sich gegenüberliegenden Seiten hinweisen, zu dem hin die Scheibenreihen konvergieren. -

Eine derartige Filtervorrichtung ist aus der japanischen Patentveröffentlichung Nr. SHO-52 (1977) -119 bekannt. Bei diese bekannten Filtervorrichtung kämmen die Kreisscheiben nur im Umfangsbereich miteinander und erstrecken sich nicht zwischen die gegenüberliegenden Scheiben. Bei dieser bekannten Vorrichtung kann es sehr leicht zu Verstopfungen kommen, und es ist deshalb unbedingt erforderlich, diese von Zeit zu Zeit abzuschalten, um eine Spülung durchzuführen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, bei einer derartigen Filtervorrichtung die Anordnung und die Funktionsweise so zu gestalten, daß die Verstopfungsgefahr praktisch ausgeschlossen wird.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Umfange der miteinander kämmenden Scheiben der Filterkörper die Abflußlöcher der jeweils benachbarten Scheiben überdecken und daß die Umfangsgeschwindigkeit der Scheiber, im Kanal zwischen den Scheibenreihen zum Auslaß hin abnimmt.

Beide Merkmale der Erfindung wirken zusammen, um eine Verstopfung der Filtervorrichtung, die an verschiedenen Stellen auftreten kann und außerordentlich nachteilig ist, in wirksamer Weise zu verhindern.

Durrh eine Überlappung, wie sie Gegenstand der erfindungsgemäßen technischen Lehre ist, wird eine Verstopfung der Auslaßöffnung verhindert.

Das Merkmal, daß die Umfangsgeschwindigkeiten der Scheiben im Kanal zwischen den Scheibenreihen zum Auslaß hin abnehmen, verhindert eine Verstopfung des sich langsam verdichtenden Filterkuchens im mittleren Kanal in der Nähe der Auslaßöffnung. Dies ist insbesondere von Bedeutung, wenn die beiden Filterkörperreihen zur Öffnung hin konvergieren.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Aus der US-PS 22 30 307 ist es an sich bekannt, Filterscheiben zu verwenden, die einander bis zu den gegenseitigen Achsen überlappen, jedoch sind diese Filterscheiben nicht so ausgebildet wie beim Erfindungsgegenstand.

Es zeigt

F i g. 1 eine Schnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Entwässerung von schlammigen Materialien,

F i g. 2 eine Schnittansicht, genommen längs der Linie H-II der F ig. 1,

Fig.3 eine perspektivische Ansicht eines Filterelementes, welches bei der in F i g. 1 dargestellten Vorrichtung verwendet wird,

Fig.4 eine vergrößerte Ansicht mehrerer der in Fi g. 3 gezeigten Filterelemente, die ineinander eingreifen,

Fig.5 eine schematische Ansicht, die die in Fig. 1 dargestellten Filterelemente in ihrer Drehbewegung veranschaulicht,

Fig.6 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Eine erste Ausführungsform der Vorrichtung zur Entwässerung von schlammigen Materialien soll unter Bezugnahme auf die F i g. 1 bis 5 erläutert werden. Die dargestellte Entwässerungsvorrichtung weist eine Kammer 1 auf, die aus einer oberen Wand 2, einem Boden 3, einer senkrechten Vorderwand 4 und einer senkrechten Rückwand 5 und senkrechten Seitenwänden 6 und 7 besteht. Die Kammer 1 hat von außen die Form eines im wesentlichen rechteckigen, parallelepipedischen Kastens. Die Kammer 1 weist einen Einlaß 8 in der oberen Wand 2 auf, über den eine Flüssigkeit zur Entwässerung zugeführt wird, und einen Auslaß 9 in der senkrechten Rückwand 5. Die Kammer 1 kann ebenfalls im Boden 3,

falls erforderlich, mit einem Einlaß 8' ausgerüstet sein. Obwohl in den F i g. 1,2 und 5 zwei Einlasse dargestellt sind, von denen einer in der oberen Wand 2 und der andere im Boden 3 angeordnet sind, sei bemerkt, daß die Einlaßöffnung im Boden, falls gewünscht, fortgelassen werden kann. Die Einlasse zur Zuführung der Speisematerialien werden in der oberen Wand 2 und im Boden 3 am besten so dicht wie möglich bsi der senkrechten Rückwand 5 angeordnet, damit die Strecke, über welche hinweg die Entwässerung der Materialien durch eine Filtration erfolgt, so lang wie möglich gestaltet werden kann. Innerhalb der Kammer I sind zwei Filterstrecken 10a und 106 angeordnet. Jede besteht aus mehreren Filterelementen, von denen jede die Form eines Zylinders hat, wobei die Strecken einander zu beiden Seiten eines Kanals gegenüberliegen, von dem ein Ende mit dem Auslaß 9 in Verbindung steht. Die Filterelemente 11 der einander gegenüberliegenden Filterstrecken 10a und 106 sind drehbar in den gegenüberliegenden senkrechten Seitenwänden 6 und 7 gelagert.

Jedes Element 11 wird dadurch gebildet, daß alternierend auf einer Welle 15 Platten 12, die beispielsweise aus rostfreiem Stahl bestehen und mehrere Filteröffnungen 13 aufweisen und ringförmige Distanzstücke 14, angeordnet werden, die eine etwas größere Dicke und einen wesentlich kleineren Durchmesser als die Platten 12 haben. Diese Platten 12 haben eine Dicke, die vorzugsweise im Bereich von 0,1 bis 2 mm, und zwar je nach Art des Feststoffes, aufweist, die in den zu behandelnden schlammigen Materialien suspendiert sind. Wenn die suspendierten Feststoffe in dem Material beispielsweise große feste Flocken sind, so müssen die kreisförmigen Platten 12 eine etwas größere Dicke aufweisen, damit sie ausreichende mechanische Festigkeit haben. Für eine feste Länge der Wellen 15, die in der Vorrichtung verwendet werden, wird ganz allgemein die Wirkung der Feststoff-Flüssigkeitstrennung, die durch die Kapillarwirkung erzielt wird, proportional verstärkt, wenn die Dicke der einzelnen Platten abnimmt und wenn die Anzahl der Zwischenräume zunimmt. Wenn die Dicke der Platten 2 mm übersteigt, so haben die Zwischenräume natürlicherweise eine Breite, die größer ist als die Dicken der Platten, und diese großen Zwischenräume ermöglichen es, daß Feststoffe im Filtrat verbleiben, welche durch diese Zwischenräume hindurchgeführt werden. Eine Plattendicke über dieser oberen Grenze von 2 mm ist deshalb unerwünscht. Der Behandlungsbereich nimmt selbstverständlich mit zunehmendem Durchmesser der einzelnen Platten zu. Derartige Platten können in wirksamer Weise dadurch hergestellt werden, daß geeignete Materialien gepreßt oder gestanzt werden, und bezüglich der Leichtigkeit und Einfachheit der Herstellung von einer möglichst kleinen Bauweise der Kammer ist es vorteilhaft, einen Durchmesser im Bereich von 50 bis zu 300 mm zu wählen. Die Filteröffnungen 13, die in jeder Platte 12 ausgebildet sind, müssen außerhalb des Umfangs der ringförmigen Distanzstücke 14 liegen. Der Durchmesser einer jeder Filteröffnung 13 sollte unter Berücksichtigung des Durchmessers der kreisförmigen Platte 12, des Durchmessers des ringförmigen Distanzstückes 14 und der Zusammensetzung des zu behandelnden Materials ausgewählt werden. Im allgemeinen liegt der Durchmesser dieser öffnung im Bereich von 5 bis zu 30 mm. Die Anzahl der öffnungen in jeder Platte wird unter Berücksichtigung der verschiedenen vorstehenden Faktoren ausgewählt Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind vier derartige öffnungen vorgesehen. Die Distanzstücke bestehen aus geeigneten Materialien, wie beispielsweise aus rostfreiem Stahl, und haben eine Dicke, die größer als die der Platte ist, wobei diese um 0,1 bis 0,5 mm dicker sind.

Wenn die Platten 12 und die ringförmigen Distanzstücke 14 alternativ angeordnet werden, um ein Filterelement zu bilden, so entstehen Zwischenräume 16

ίο in der Form von flachen Ringen um die ringförmigen Distanzstücke 12 herum. Die Filtrataustrittsöffnungen 13 in jeder der Platten 12 sind derart ausgebildet und angeordnet, daß sie sich miteinander in Registerlage befinden oder miteinander fluchten, wenn die Platten nebeneinander auf der Welle 15 angeordnet und an dieser befestigt sind. Auf diese Weise bilden die Filtrataustrittsöffnungen 13 in den Platten geradlinige kontinuierliche Kanäle, die durch die Vielzahl der Zwischenräume 16 parallel zur Welle sich erstrecken.

Jedes Filterelement 11 wird drehbar in den senkrechten Seitenwänden 6,7 durch zwei Ringe 17 getragen, die eine größere Dicke aufweisen als die der senkrechten Seitenwände 6 und 7, und diese Ringe sind an der Welle 15 montiert, und jeder Ring steht in direktem Kontakt mit der äußeren Platte. Damit das Filtrat, welches durch die vorbeschriebenen kontinuierlichen Kanäle hindurchströmen, aus der Kammer austreten kann, weisen diese Ringe 17 Filtratöffnungen 17' an Stellen auf, die den Stellen der Filtrataustrittsöffnungen 13 in den Platten entspricht.

An den beiden Seitenwänden 6, 7 der Kammer 1 sind Sammelkästen 18 befestigt, die dazu dienen, das Filtrat aufzunehmen, welches aus den Filtrataustrittsöffnungen 17' in den Ringen 17 austritt. Diese Kästen bilden Filtratbehälter 19. Jedes Filterelement 11 wird drehbar mittels der Ringe 17 in der senkrechten Seitenwand 6 und 7 getragen und mittels der Welle 15 i-n Sammelkasten 18. Die vorhandenen Lager werden beispielsweise durch nicht dargestellte O-Ringe wasserte dichtgemacht.

Die einzelnen Drehfilterelemente 11 sind nebeneinander in den beiden Filterstrecken 10a und 106 angeordnet, die sich in senkrechter Richtung einander gegenüberliegen, und diese Filterelemente 11 sind derart angeordnet, daß die äußeren Ränder der Platten 12 in jedem Filterelement 11 teilweise in die entsprechenden Zwischenräume 16 zwischen den Platten und den ringförmigen Distanzstücken des unmittelbar benachbarten Drehfilterelementes eintreten wie es Fig.4zeigt.

Die Platten dieser Filterelemente kämmen derart miteinander, daß die äußeren Kanten eines Elementes wenigstens die Drehbahn oder den Drehort der Filtrataustrittsöffnungen der Zwischenräume des unmittelbar benachbarten Filterelementes erreichen, um eine mögliche Verstopfung der Filtrataustrittsöffnungen 13 zu verhindern. Dies bedeutet, daß die in die Zwischenräume eintretenden Kanten wenigstens die nächstliegende der Filtrataustrittsöffnungen erreichen. Die Platten eines Filterelementes decken vollständig die nächstliegende der Filtrataustrittsöffnungen des unmittelbar benachbarten Filterelementes ab, um ein Verstopfen dieser öffnungen besser verhindern zu können. Für eine glatte und störungsfreie Förderung des schlammigen Materials während der Behandlung, wird die Lage der beiden senkrecht einander gegenüberliegenden Filterstrecken 10a und 10£> derart eingestellt, daß die Breite des Zwischenkanals c, der zwischen den

beiden Strecken ausgebildet wird, allmählich in der Breite in Richtung zum Auslaß 9 hin abnimmt, wobei ferner die beiden Filterstrecken derart angeordnet werden, daß die einzelnen Drehfilterelemente 11 in einer Filterstrecke gegenüber den Filterelementen 11 in der anderen Filterstrecke um eine Strecke verschoben sind, die dem Radius der Kreisplatten 12 entspricht. Der Abstand zwischen den beiden einander gegenüberliegenden Filterstrecken liegt im Bereich von 5 bis 50 mm, gegebenenfalls im Bereich von 10 bis 20 mm.

Die Abschnitte der Wellen 15 eines jeden Filterelementes 11, die sich über den Sammelkasten 18 an einem Ende hinaus erstrecken, tragen Kettenräder 20, die an diesem befestigt sind, um die Drehfilterelemente zu drehen. Ein typisches Beispiel des Mechanismus, der zum Drehantrieb der Drehfilterelemente verwendet wird, ist in F i g. 5 dargestellt. Eine endlose Antriebskette 21, die mit einem Antriebskettenrad 22 kämmt, welches von einem Motor 23 betätigt wird, läuft zuerst um das Kettenrad herum, welches am ersten Filterelement in der oberen Filterstrecke 10a befestigt ist, wobei dieses erste Filterelement den Auslaß 9 am nächsten liegt. Dann läuft diese Kette um das Kettenrad herum, welches am ersten Filterelement in der unteren Filterstrecke 106 befestigt ist, und anschließend um das Kettenrad im zweiten Filterelement in der oberen Filterstrecke 10a und danach um das Kettenrad am zweiten Filterelement in der unteren Filterstrecke 106 usw. Auf diese Weise ist die endlose Kette 21 zickzackförmig um die Filterelemente der oberen Filterstrecke 10a und der unteren Filterstrecke 106 alternierend herumgeführt. Nachdem die Kette um alle Kettenräder aller Filterelemente herumgeführt ist, wird die Kette 21 über ein Hilfskettenrad 22' geführt und läuft schließlich zurück zum Antriebskettenrad 22. Die einzelnen Filterelemente 11 der oberen Filterstrecke 10a und der unteren Filterstrecke 106 werden deshalb in zueinander entgegengesetzten Richtungen, jedoch derart gedreht, daß beide Strecken zum Auslaß hin fördern. Praktisch liegt die Umfangsgeschwindigkeit dieser Drehfilterelemente im Bereich von 15 bis 1000 mm/min in Abhängigkeit von der speziellen Art der behandelnden Materialien. Die Umfangsgeschwindigkeiten können erhöht werden, wenn die im Material suspendierten Feststoffe große und feste Flocken bilden. Eine gewünschte Trennung von Feststoff und Flüssigkeit des Materials kann besser und wirksamer in der Weise erfolgen, daß vorher ein Koagulierungsmittel oder Flockungsmittel zugesetzt wird, welches im folgenden aiigemein ais Koaguiierungsiniiie! bezeichnet wird, urn eine Flockenbildung in dem Material zu erzeugen, wonach das Material in der erfindungsgemäßen Vorrichtung entwässert wird

Dichtungen 24 sind zwischen der hinteren senkrechten Wand 5 und den Drehfilterelementen der oberen und unteren Filterstrecken 10a und 106 eingesetzt, die am dichtesten am Auslaß 9 liegen. Diese Dichtungen 24 weisen auf der Seite der Filterelemente Zähne auf, und diese kämmen mit den Platten der Filterelemente derart, daß diese Zähne teilweise in die Zwischenräume 16 eintreten, die von den Distanzstöcken 14 und den Platten 12 gebildet werden.

In der Ecke, die durch die obige Wand 2 und die Vorderwand 4 gebildet wird und in derjenigen Ecke, die vom Boden 3 und der Vorderwand 4 gebildet wird, sind innerhalb der Kammer 1 Einrichtungen 25 zur Verhinderung eines Staues vorgesehen, die aus mehreren Schaufeln besteht, welche an einer Drehwelle angeordnet sind. Diese Einrichtungen sind an Stellen angeordnet, an denen sie die Drehbewegung der Drehfilterelemente 11 nicht stören. Die Drehwellen dieser Einrichtungen 25 zur Verhinderung eines Staues sind drehbar in den Seitenwänden 6 und 7 gelagert. Nicht dargestellte Kettenräder sind an diesen Drehwellen befestigt, und zwar ähnlich wie an den Wellen der Drehfilterelemente. Durch die Kette 21, die ebenfalls um diese Kettenräder herumgeführt ist, werden die Einrichtungen 25 zur Verhinderung eines Staues in Richtungen entgegengesetzt zu den Richtungen gedreht, in denen die nächstliegenden Filterelemente gedreht werden. Um einen Stau des Materials in den entsprechenden Ecken innerhalb der Kammer 1 zu verhindern, werden diese Einrichtungen mit Drehzahlen gedreht, die wenigstens gleich oder auch größer als diejenigen der Drehfilterelemente sind. Bei der vorbeschriebenen Vorrichtung, die zur Entwässerung eines schlammigen Materials bestimmt ist, wird das zu behandelnde Material durch eine Speiseleitung 26 in einen Mischbehälter 27 eingeleitet, in dem dieses Material mittels eines Rührers 28 mit einem Koagulierungsmittel gemischt wird, welches getrennt von einem Koagulierungsmittelvorratsbehälter 29 zugeführt wird. Durch den Druckhöhenunterschied zwischen dem Mischbehälter 27 und der Kammer 1 wird das Material, welches mit dem Koagulierungsmittel im Mischbehälter 27 gemischt wurde, durch eine Leitung 30 gedrückt, die einen Schieber V\ aufweist und über Leitungen 31 und 32 in die Kammer 1 über die Einlaßöffnungen 8 und 8' eingeführt, die in der Oberwand 2 und im Boden 3 angeordnet sind. Der Teil des zugespeisten Materials, der durch den oberen Einlaß 8 zugeführt wird, wird in einem Kanal a vorwärtsbewegt, der zwischen der Oberseite der oberen Filterstrecke 10a und der Innenseite der oberen Wand 2 der Kammer 1 vorgesehen ist, und zwar zur vorderen senkrechten Wand 4 hin. Diese Förderung erfolgt unter der Einwirkung der Drehung der Filterelemente der oberen Filterstrecke 10a und des Speise- oder Förderdruckes. In ähnlicher Weise wird derjenige Teil des zugespeisten Materials, der durch den Bodeneinlaß 8' eingeführt wird, durch die Drehung der Filterelemente der unteren Filterstrecke 106 zusammen mit dem Speise- oder Förderdruck in einem Kanal b vorwärtsbewegt, der zwischen der Unterseite der unteren Filterstrecke 106 und der Oberseite des Bodens 3 der Kammer 1 angeordnet ist, wobei die Förderung zur vorderen senkrechten Wand 4 hin erfolgt. Wenn das Material, welches, wie in vorbeschriebencr V/eise gefördert wird, die vordere senkrechte Wand 4 erreicht, ändert ein Strom des Materials, der sich durch den Kanal a hindurchbewegt, einen Verlauf nach unten und der andere Strom, der sich durch den Kanal 6 hindurchbewegt, ändert seinen Verlauf nach oben, und zwar durch die Einwirkung der Drehung der letzten Drehfilterelemente der oberen und unteren Filterstrecke 10a und 106 unter zusätzlicher Einwirkung des Förder- oder Speisedruckes. Da sich nun die beiden Ströme treffen und miteinander mischen, wird dann ein kombinierter Strom in Richtung zum Auslaß 9 im Zwischenkanal c gefördert, der durch die inneren Oberflächen der oberen und unteren Filterstrecke gebildet wird. Während die Materialien in den Kanälen a und b gefördert werden, werden sie vom Wasserbestandteil durch eine Ausscheidung und eine Saugwirkung befreit, wie es noch beschrieben werden solL Die Förderung des Materials in Kanal c erfolgt hauptsächlich durch die Reibung des

Materials mit den äußeren Kanten der ringförmigen Platten, die die Drehfilterelemente der oberen und unteren Filterstrecken 10a und 10ό bilden. Durch die Drehung der Drehfilterelemente der Filterstrecken und die Einwirkung des Förder- oder Speisedruckes werden die Kanäle a und b immer mit Material gefüllt gehalten. Es besteht eine Möglichkeit, daß sich das Material in den Ecken stauen kann, die im oberen und unteren Abschnitt der vorderen senkrechten Wand 4 ausgebildet sind. Um diese Schwierigkeit auszuschalten, sind Einrichtungen 25 zur Verhinderung eines Staus in jeder dieser vorher erwähnten Ecken angeordnet und werden betätigt, um zu verhindern, daß das Material in diesen Ecken zurückgehalten wird. Anstatt die Ecken mit derartigen Einrichtungen zur Verhinderung eines Staues auszurüsten, kann die Kammer selbst von vornherein in der Art ausgebildet sein, daß anders als rechtwinklig abgebogene Ecken glatt abgerundete Ecken vorgesehen sind, so daß kein Teil der behandelten Materialien während des Stromes durch die Kanäle a und b einen Stau bilden kann.

Wie im Vorstehenden dargelegt, wird das zu behandelnde Material, während es durch die Kammer 1 hindurchgefördert wird, allmählich von seinem Wassergehalt unter der Einwirkung einer Ausscheidung und einer Absaugung befreit, was durch die Zusammenarbeit der zahlreichen Drehfilterelemente bewirkt wird. Wenn das zu behandelnde Material in Kontakt mit den sich bewegenden Drehfilterelementen gelangt, so wird dessen Wassergehalt in die Zwischenräume zwischen den Platten durch die Kapillarwirkung und/oder die Druckdifferenz ausgeschieden. Der Wassergehalt, der so in diese Zwischenräume abgezogen wurde, wird durch die Filtrataustrittsöffnungen 13 in den ringförmigen Platten und die Öffnungen 17' in den Ringen 17 hindurchgeführt und wird im Filtratbehälter 19 aufgefangen. Das Filtrat, welches in den Filtratbehältern 19 gesammelt wurde, wird über eine Leitung 33 abgezogen, welche einen Schieber V₂ enthält und über eine Leitung 34, welche einen Schieber V3 enthält, wird dann über eine Leitung 37 in einem außerhalb eingebauten Filtratbehälter 38 gesammelt. Die Leitung 37 kann derart aufgebaut sein, daß sie das Filtrat unter der Einwirkung der Schwerkraft fördert. Sie kann aber auch derart ausgebildet sein, daß das Filtrat mit Hilfe einer Pumpe gepumpt wird. Bei der Verwendung einer Pumpe werden die Filtratbehälter 19 in einem dekomprimierten Zustand gehalten, so daß das Absaugen des Wassergehaltes aus dem Material verstärkt erfolgen kann. Die Förderung des Filtrates zum Filtratvorratsbehälter 38 kann auch unter Verwendung eines Siphons erfolgen.

Wenn der Wassergehalt aus dem zu behandelnden Material, wie im Vorstehenden beschrieben, fortschreitet, nimmt die Konzentration der auf den Elementen verbleibenden Materialteilchen allmählich zu. Demzufolge kann das Material evtl. die Form eines Kuchens annehmen. Wenn dieser entwässerte Kuchen, der durch die Behandlung des Materials entstanden ist, die Umgebung des Auslasses 9 erreicht, so kann sich dieser zu einer Masse ansammeln, die praktisch den Auslaß verschließt. Der sich in der Umgebung des Auslasses 9 ansammelnde Kuchen wird allmählich aus dem Auslaß durch den Druck ausgestoßen, der von dem Teil des Kuchens ausgeübt wird, der anschließend die Umgebung des Auslasses erreicht, sowie durch die Drehung der Filterelemente. Da das Material allmählich zusammengedrückt wird, wenn es sich in der Umgebung des Auslasses sammelt, ehe es aus dem Auslaß herausgedrückt wird, wird eine zusätzliche Entwässerung des Materials in wirksamer Weise durchgeführt. Dieser Entwässerungseffekt des Materials wird durch eine Einstellung der Öffnung des Auslasses 9 mittels einer Klappe 39 verstärkt, die am Auslaß 9 angeordnet ist.

Es kann Material in wirkungsvoller Weise mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung dann entwässert werden, wenn dieses in Form eines Schlammes vorliegt, der Feststoffe in einer Flüssigkeit suspendiert enthält. Bekannte Beispiele sind schlammige Substanzen in Wasser und eine Abwasserbehandlung von Flußwasser, Abwässer, Industrieabfall u.dgl., sowie Fruchtpulpen, die beim Auspressen von Früchten bei der Fruchtsaftherstellung entstehen.

Die Breite des Raumes 16, der zwischen benachbarten Platten 12 eines jeden Drehfilterelementes ausgebildet ist, ist etwas größer als die Dicke der einzelnen Platten und liegt im Bereich von 0,2 bis 2,5 mm. Wenn die äußere Kante der entsprechenden Platte 12 des unmittelbar benachbarten Filterelementes in diesem Raum 16 eintritt, so ist der Spalt, der auf jeder Seite der eingesetzten Platte verbleibt, 0,05 bis 0,25 mm breit.

Wenn ein Koagulierungsmitte! dem zu behandelnden Material zugesetzt ist, werden die Feststoffteilchen zu Flocken von einer derartigen Größe koaguliert, die zu groß ist, um durch diese Spalte und diese Räume, wie sie im Vorstehenden erwähnt wurden, hindurchzugehen.

Auch wenn die Flocken einen Durchmesser aufweisen, der kleiner als die Breite dieser Spalte oder Räume ist, so haben sie doch durch die Einwirkung eines Koagulierungsmittels eine verstärkte Festigkeit und können kleine Blöcke in diesen Zwischenräumen überbrücken, so daß sie nicht zu den Filtrataustrittsöffnungen 13 gelangen können.

Tabelle 1	Drehzahl der Drehfilterelemente (U/H)	Menge des abgegebenen ent wässerten Materials (g/U)	Gewicht der Fest stoffe im Kuchen (SiJ)	Wassergehalt des Kuchens (%)	Feststoffgehalt des Filtrates (ppm)
Menge eines Koagu lierungsmittels, welche per geforderte Behand lungssubstanzmenge zugesetzt wurde (ppm)	12 12 30 30 1,88	1252 1659 2784 2527 321	184 282 426 465 50,1	85,3 83,0 84,7 81,6 84,4	855 132 758 426 1325
4 8 16 32 0

ίο

Wie der Tabelle 1 zu entnehmen ist, ist die Menge des Materials, die ohne Zusatz eines Koagulierungsmittels entwässert werden kann, kleiner als die des Materials, die mit Zusatz eines Koagulierungsmittels entwässere werden kann. Wenn die Drehzahl der Drehfilterelemente erhöht wird, um die Fördermenge des Materials ohne zugesetztem Koagulierungsmittel zu erhöhen, so nimmt die Menge der Feststoffteilchen, die in das Filtrat durchsickern, ebenfalls zu. Die Drehzahl der Drehfilterelemente kann erhöht werden, und die Menge des Materials, welches behandelt werden kann, kann ebenfalls proportional erhöht werden, wenn die Menge des Koaguliermittels, welches dem Material zugesetzt wird, erhöht wird.

Obwohl die Menge des Koagulierungsmittels, welche dem zugeführten Material zugesetzt wird, unter Berücksichtigung von Faktoren, wie beispielsweise der Schlammkomponente, in der zugeführten Substanz und der Größe der Filterelemente bestimmt werden soll, ist es im allgemeinen wünschenswert, eine Menge im Bereich von 0,1 bis 2,5 Gew.-°/o, bezogen auf die trockenen Feststoffteilchen im Material, zu wählen. Diese Menge des Koagulierungsmittels ist etwa die Hälfte der Menge des gleichen Koagulierungsmittels, die erforderlich ist, wenn ein Kuchen mit dem gleichen Wassergehalt unter Verwendung eines Zentrifugalseparators erhalten werden soll.

Bei der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform wird das in die Kammer zur Behandlung eingeführte Material nicht gegen die Filterstrecken gedrückt, so daß kaum eine Möglichkeit besteht, daß die Feststoffteilchen des Materials zerdrückt werden und in die Zwischenräume 16 hineingedrückt und vom Filtrat mitgenommen werden. Bei dieser Ausführungsform erfolgt die Entfernung des Filtrates aus den Filtratbehältern nicht dadurch, daß das Filtrat unter Druckeinwirkung herausgenommen wird, sondern die Abgabe erfolgt unter Einwirkung der Schwerkraft. Dadurch kann die Druckdifferenz, die an den Drehfilterelementeri auftritt, auf eine vernachlässigbar kleine Größe vermindert werden. Dieses Merkmal zusammen mit der Tatsache, daß das Material in die Kammer ohne Einwirkung von Druck eingeführt wird, führt zu ganz erheblichen vorteilhaften Bedingungen bei der Entwässerung. .

Ein Versuch, der mit dieser Ausführungsform durchgeführt wurde, soll nunmehr beschrieben werden..

Kreisförmige Platten aus rostfreiem Stahl mit einem Durchmesser von 96 mm und einer Dicke von 0,3 mm und ringförmige Distanzstücke mit einem Durchmesser von 64 mm und einer Dicke von 0,4 mm wurden

Tabelle 2

alternierend angeordnet und so befestigt, daß sie eine Gesamtlänge von 150 mm für ein vollständiges Drehfilterelement ergaben. Neun und zehn derartige Filterelemente wurden so angeordnet, um eine obere und eine untere Filterstrecke derart zu bilden, daß die kreisförmigen Platten eines jeden Filterelementes bis zu einer Tiefe von 6 mm in die entsprechenden Zwischenräume zwischen den kreisförmigen Platten des unmittelbar benachbarten Drehfilterelementes eintraten. Die

ίο oberen und unteren Strecken wurden unter Zwischenschaltung eines Kanals, der mit einem Auslaß in Verbindung steht, senkrecht einander gegenüberliegend innerhalb der Kammer angeordnet, wobei die untere Strecke von der oberen Strecke einen festen Abstand hatte, wie es F i g. 6 zeigt. Diese beiden Strecken wu rden so angeordnet, daß die untere Strecke gegenüber der oberen Strecke um einen festen Abstand in Kammerlängsrichtung verschoben war, wie es F i g. 6 zeigt. Diese beiden Strecken wurden ferner so angeordnet, daß ihre einander gegenüberliegenden Oberflächen aufeinander zu unter einem Winkel von 2° zum Auslaß hin geneigt waren, wo diese beiden Strecken einen kleinsten Abstand von 11 mm am auslaßseitigen Ende hatten.

Die Drehfilterelemente in den Strecken wurden mit einer Drehzahl von 100 U/h gedreht. Es wurde ein Fördermaterial zugeführt, welches dadurch hergestellt wurde, daß aktivierter Schlamm mit einer Feststoffkonzentration von 1,5% aus einer Abwasseraufbereitungsanlage mit einer kationischen Koagulierungspolymer in einer Menge von 1,2 Gew.-%, bezogen auf die trockenen Feststoffteilchen des aktivierten Schlammes, gemischt wurde. Dieses Speisematerial ließ man durch den Einlaß der Kammer lediglich unter der Einwirkung der Schwerkraft einströmen. Die Zuführung des Materials zur Kammer erfolgte mit einer Vorrichtung, mit der die Zuspeisung reguliert werden konnte. Das Material wurde durch die Kammer mit unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten hindurchgeführt, so daß ein Kuchen, der trockene Feststoffteilchen in den Mengen von 15 kg, 10 kg, 5 kg und 2,5 kg pro Stunde erzeugt wurde.

Zu Vergleichszwecken wurde das gleiche Material in die Kammer unter Druck eingeführt, der durch einen Druckhöhenunterschied erzeugt wurde, und das Filtrat wurde durch die Saugwirkung einer Pumpe abgeführt, und eine Druckdifferenz wurde zwischen der Kammer und dem Filtratbehälter ausgebildet, um die Behandlung zu erleichtern. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.

Gewicht der Feststoff	Drucklose Förderung des Materials	i Feststoffgehalt im	Druckförderung des	Materials	Druckdifferenz
teilchen, die im Kuchen	Wassergehalt des	Filtrat (ppm)	Wassergehalt des	Feststoffgehalt im	(m/H20)
entnaiten sind (kg/nj	Kuchens (%)	500	Kuchens (%)	Filtrat (ppm)	4,0
15	84,1	500	84,5	4500	1,2
10	81,5	500	82,0	3000	0,7
5	79,2	500	79,5	1500	3,0
2,5 .	77,5	81,5	4000

Aus der vorstehenden Tabelle ist zu entnehmen, daß 65 wird. In gewissen Fällen werden bessere Ergebnisse

vorteilhafte Ergebnisse nicht immer dadurch erzielt dadurch erzielt, daß das Material der Kammer mit einer

werden, daß das Material unter Druck-zugeführt wird, festen Strömungsrate ohne Anwendung von Druck

oder das Filtrat durch eine Saugwirkung abgezogen zugeführt wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche: von 15 20

1. Filtervorrichtung zum Entwässern
schlammförmigem Material mit zwei Reihen von Filterkörpern, die mit Wandungen und zwischen sich Kanäle bilden, wobei die Filterkörper aus auf einer Welle im Abstand voneinander angeordneten Scheiben bestehen, die mit den Scheiben benachbarter Filterkörper kämmen und in der Nähe der Welle Abflußlöcher aufweisen, wobei die Filterkörper gedreht werden und der Drehsinn der Filterkörper in einer Reihe gleich und entgegengesetzt dem Drehsinn der Filterkörper der anderen Reihe ist, und wobei die Auslaßöffnung zur Entnahme von Filternickständen an dem Ende der Reihen vorgesehen ist, auf das die Drehrichtungen der Filterkörper auf den sich gegenüberliegenden Seiten hinweisen, zu dem hin die Scheibenreihen konvergieren, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfange der miteinander kämmenden Scheiben (12) der Filterkörper die Abflußlöcher (13) der jeweils benachbarten Scheiben (12) überdecken und daß die Umfangsgeschwindigkeit der Scheiben (12) im Kanal (c) zwischen den Scheibenreihen (10a, IQb) zum Auslaß (9) hin abnimmt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Filterstrecke (iOb) um wenigstens ein Filterelement langer als die obere Filterstrecke (lOaJist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (8) zur Zuführung des Materials außerhalb der beiden Filterstrecken (10a, lOöy) in der oberen Wand (2) der Kammer nahe beim Auslaß (9) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dqß ein zusätzlicher Einlaß (8') in der Unterseite der Kammer vorgesehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Einrichtungen vorgesehen sind, um vorher ein Koagulierungsmittel dem Material zuzusetzen, welches in die Kammer durch den Einlaß eingegeben werden soll.

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