DE2821768A1

DE2821768A1 - Filtrierverfahren und vorrichtung

Info

Publication number: DE2821768A1
Application number: DE19782821768
Authority: DE
Inventors: Edwin Hiesinger; Klaus Keplinger; Hermann Dipl Ing Nessler
Original assignee: Individual
Current assignee: Interex 2000 Hamburg De GmbH
Priority date: 1978-02-24
Filing date: 1978-05-18
Publication date: 1978-11-30
Also published as: AR216150A1; DE2821768C3; FR2390985B1; CH635518A5; AU3629178A; US4367150A; DK221678A; ATA360977A; JPS53148073A; NL176147B; NL7805468A; BE867267A; US4285821A; IT7823606A0; FR2390985A1; GB1602968A; JPS5826964B2; AT352757B; BR7803194A; NL176147C

Description

Dr. Ing. Hans Licnti

Dipl.-Ing. Heiner Licht!

Dipl.-Phys. Dr. Klaus Leutwein

f ctenianwuite

D 75 Kcrlsruhe 41 (Grötzingen) Durlacher Str. 31, Postf. 410760

4521/78
16. Mai 1978

Edwin HIESINGER

Schalserstrasse 17
Λ-6200 JENBACH

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Die Erfindung "bezieht sich auf ein Verfahren zur Abtrennung von Teilchen aus einem strömenden Medium in sich "wiederholenden drei Arbeitsphasen mit Hilfe einer Filtriereinrichtung, deren sperrbare Ein- und Auslaßöffnungen aufweisende Filterkammer durch eine mit Durchtrittsöffnungen versehene und an einer Seite ein Stützgewebe für eine Filterschicht aufweisende Trennwand in zwei Teilkammern unterteilt ist, wobei in jeder Anschwemmphase ein ein Filterhilfsmittel mitführendes Trägermedium in die erste Teilkammer mit Stützgewebe zugeführt, durch das Stützgewebe hindurch, an dem sich das Filterhilfsmittel in Form einer Filterschicht ablagert, in die zweite Teilkammer gebracht, und daraus wieder abgeführt wird, worauf in jeder Filtrierphase das zu filtrierende Medium in die erste Teilkammer zugeführt, durch die Filterschicht hindurch, an der sich die Teilchen ablagern, in die zweite Teilkammer gebracht, und daraus als gereinigtes Filtrat wieder abgeführt wird, und worauf schließlich in jeder Reinigungsphase durch Rückspülung die verunreinigte Filterschicht vom Stützgewebe abgelöst und aus der ersten Teilkammer entfernt wird, sowie auf eine Vorrichtung zu dessen Durchführung.

Ein Verfahren dieser Art ist beispielsweise der DE-PS 965 850 zu entnehmen. Das Verfahren dient zur Filtrierung von insbesondere Oberflächenwasser, wobei die Entfernung der verunreinigten Filterschicht durch Rückspülung von gereinigter Flüssigkeit, also von Filtrat erfolgt.

Dieser Verlust an Filtrat bei der Rückspülung zur Loslösung der angeschwemmten Filterschicht kann dann in Kauf genommen werden, wenn das zu filtrierende, nicht besonders wertvolle Medium in ausreichenden Mengen zur Verfügung steht. Beides trifft vor allem für Wasser zu,

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sodaß das beschriebene Verfahren und die Vorrichtung auch vor allem zur Filtrierung von Wasser Verwendung findet.

Ein ähnliches Verfahren ist weiters aus der AT-PS 316 585 bekannt geworden. Nach diesem Verfahren wird ebenfalls mit Filtrat rückgespült, wobei zusätzlich noch eine Vermischung von zu filtrierendem Medium mit Filtrat während der Reinigungsphase unvermeidlich ist. Da auch dieses Verfahren zur Reinigung von Wasser dient, sind diese Nachteile von geringer Bedeutung.

Bei der Filtrierung von wertvollen Medien, die nur in begrenzten . Mengen vorhanden sind, das heißt, vor allem von solchen, die erst durch verschiedene Arbeitsprozesse erhalten werden, wird ein derartiger Verlust bzw. eine Vermischung von Spülmedium und zu filtrierendem Medium nach Möglichkeit unterbunden. Es sind daher beispielsweise in der Wein- und Bierherstellung Filtriereinrichtungen in Verwendung, die zur Reinigung zerlegt werden. Die Filterelemente werden herausgenommen, gereinigt und wieder eingesetzt. Da dies einen beträchtlichen Zeitaufwand benötigt, ist es das Bestreben, die Filtriereinrichtung möglichst groß zu bauen, und sie mit möglichst viel Filterfläche zu versehen, um den Abstand zwischen zwei Reinigungen zu vergrößern. Dem Medium werden ständig hochwertige Filterhilfsmittel zugegeben, etwa Kieselgur, um eine mit dem Filtriervorgang wachsende Filterschicht zu erzeugen. Dies und die seltene Reinigung bedingen wiederum hohe Betriebsdrücke, die eine druckfeste Ausführung ^der Filtriereinrichtung nach sich ziehen. Es ist verständlich, daß derartige Filtriereinrichtungen große Gestehungskosten aufweisen, und deren Reinigung schwierig ist.

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Weiters sind Filtriereinrichtungen bekannt, die zur Gewinnung von Feststoffteilchen dienen. Um hier weitmöglichst den Rest des zu filtrierenden Mediums zu entfernen, ist es bekannt geworden, den sich auf der Filterschicht ablagernden Filterkuchen auszupressen, etwa durch die CH-PS 399 422, bzw. gegebenenfalls noch zu waschen und zu trocknen, etwa nach der DE-OS 1 805 478_O Für die Auspressung des Filterkuchens werden bewegliche Wände, etwa Membranen verwendet, die von außen unter Druck gesetzt und gegeneinander gepreßt werden. Kammerseitig sind sie mit einer Filterschicht versehen, wobei das Filtrat über Rillen in den beweglichen Wänden abfließen kann. Nachdem der Filterkuchen ausgepreßt ist, wird die Filtriereinrichtung geöffnet und der Filterkuchen entnommen. Es ist dabei belanglos ob das nicht zur Weiterverwendung bestimmte Filtrat mit Waschwasser vermischt wird oder nicht.

Die Aufgabe der Erfindung liegt nun darin, ein Verfahren und eine Filtriereinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der ein Verlust an gereinigtem Filtrat sowie eine Vermischung der einzelnen Medien, insbesondere des zu filtrierenden Mediums mit dem Spülmedium verhindert wird, sodaß jedes beliebige Medium gefiltert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß zumindest nach jeder Filtrier- und jeder Reinigungsphase die in beiden Teilkammern vorhandene Restmenge des jeweiligen Mediums entfernt, und während jeder Reinigungsphase mit einem vom gereinigten Filtrat unterschiedlichen Spülmedium rückgespült wird.

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Die vollständige Entleerung dieser beiden Teilkammern von Filtrat sowie von Spülmedium nach der jeweiligen Arbeitsphase verhindert die Vermischung von Restmengen des einen Mediums mit dem nächst zufließenden. Da die Teilkammern entleert sind, wird nicht mit dem Filtrat rückgespült, sondern mit dem Spülmedium, das zu diesen Zweck auch der auf der Trennwand aufliegenden Unterfläche des Stützgewebes zugeführt und durch dieses hindurch geführt wird.

In einer bevorzugten Ausführung ist schließlich auch vorgesehen, daß auch nach jeder Anschwemmphase die in beiden Teilkammern vorhandene Restmenge des Trägermediums entfernt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist daher zwei, vorzugsweise drei voneinander getrennte Durchflußwege auf:

a) Die Anschwemmphase kann auf zwei verschiedene Arten .erfolgen. Das zu filtrierende Medium und das Trägermedium können dieselben Substanzen sein, d.h. es kann aas Filterhilfsmittel in einer bestimmten Menge des bereits filtrierten oder sonst zur Verfugung stehenden klaren Mediums verteilt sein. In diesem Fall sind die Einlaßöffnungen für das zu filtrierende Medium und für das Spülmedium, sowie die Auslaßöffnung für das Spülmedium geschlossen.Das Trägermedium, das über seine Einlaßöffnung in die erste Teilkammer fließt und sich auf dem Stützgewebe verteilt, kann, da es aus klarem Medium besteht, durch die Auslaßöffnung für das Filtrat abfließen.

Wird jedoch als Trägermedium für das Filterhilfsmittel nicht bereits klares Medium verwenden werden, so wird · die Auslaßöffnung für das Filtrat verschlossen, und an deren Stelle eine eigens dafür vorgesehene Auslaßöff-

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nung für das Trägermedium geöffnet. In diesem Fall wird die Restmenge des Trägermediums aus der Filterkammer vor Beginn der Filtrierphase entfernt.

b) Das zu filtrierende Medium gelangt über die sperrbare Einlaßöffnung in die erste, das mit dem Filterhilfsmittel versehene Stützgewebe beinhaltende Teilkammer, wobei sich an der durch das Filterhilfsmittel gebildeten Filterschichte die Verunreinigungen absetzen. Das Filtrat fließt von dort in die zweite Teilkammer und über die Auslaßöffnung aus der Filtriereinrichtung restlos heraus, sodaß beide Teilkammern entleert sind. Ein Verlust an Filtrat ist dadurch unmöglich.

c) Dem dritten Durchflußweg folgt das Spülmedium, das durch seine Einlaßöffnungen in die Filterkammer gelangt und die Unterfläche des Stützgewebes bespült, •^urch das SpUlmedium wird also das Stützgewebe rückgespült wobei die Filterschicht entfernt wird, worauf das Spülmedium mit dem Filterhilfsmittel durch seine Auslaßöffnung aus der ersten Teilkammer abfließt. Während dieses Vorganges sind die Einlaßöffnungen für das zu filtrierende Medium bzw. das Filterhilfsmittel und die Auslaßöffnung für das Filtrat in der zweiten Teilkammer verschlossen. Am Ende der Reinigungsphase werden die Restmengen des Spülmediums aus beiden Teilkammern entfernt, so daß eine scharfe Trennung der einzelnen Phasen erfolgt, und die Vermischung der Medien während jedes Phasenüberganges unterbunden wird.¹ Die erfinduhgsgemäße Filtriereinrichtung läßt sich aus diesem Grund hervorragend für die Filtrierung von wertvollen, bzw. in geringen Mengen vorhandenen Medien verwenden.

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-Λδ-Insbesondere für die Filtration von Flüssgkeiten mit gelösten Drganischen Stoffen wie Wein, Bier usw., ist es vorteilhaft, wenn nach der Entfernung der Restmenge des zu filtrierenden Mediums und vor Beginn der Reinigungsphase die Filterkammer sterilisiert wird, um die Entsteh-ung von Bakterienkulturen zu verhindern, die eine Verstopfung des Stützgewebes im Laufe der Zeit bewirken könnten.

In einr Ausführung ist vorgesehen, daß die Restmengen durch ein Verdrängungsmedium aus der Filterkammer entfernt werden. Das Verdrängungsmedium kann beispielswei se Luft oder ein anderes geeignetes Gas sein.

Eine bevorzugte Ausführung des Verfahrens sieht jedoch vor, daß die Restmengen aus den beiden Teilkammern durch je eine an sich bekannte bewegliche Wand entfernt werden, die an die Trennwand angepreßt wird. Die Begrenzung der Teilkammern durch je eine bewegliche Wand ermöglicht die Entfernung der Restmenge der jeweiligen Medien dadurch, daß das Volumen jeder Teilkammern durch die Anpressung der beweglichen Wände gegen Null gebracht werden kann.

Eine erfindungsgemäße Filtriereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß der der Trennwand zugewandten Unterfläche des Stützgewebes die Einlaßöffnung für ein vom gereinigten Filter unterschiedliches Spülmedium zugeordnet ist.

Für die Durchführung der bevorzugten Verfahrensvariante findet eine Filtriereinrichtung Verwendung, die jede Teilkammer durch eine an sich belamte, durch äußere Durckeinwirkung an die Trennwand anpreßbare, bewegliche Wand, die die zweite Teilkammer ohne Stützgewebe begrenzt, in der Anpreßstellung die Durchtrittsöffnungen in der Trennwand dichtend verschließt.

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7 fi 7 1 7 R Bei der erfindungsgemäßen Filtriereinrichtung ist auc bei der Filtration von. Wein, Bier usw. eine häufige Reinigung des Stützgewebes und ein häufiger Austausch des Filterhilfsmittels möglich, da dazu die Filtriereinrichtung nicht zerlegt zu werden braucht. Weiters kann ein sehr billiges Filterhilfsmittel verwendet werden.' In Frage kommen beispielsweise Zellulosefasern, Baumwollfasern u.a., wobei dies Abfallprodukte sein können, genauso jedoch Sägespäne od.dgl.' Eine Wiedergewinnung des Filterhilfsmittels ist im allgemeinen nicht nötig, da die genannten Materialien beispielsweise als Düngemittel weiter verwertbar sind, jedoch ohne weiteres denkbar.

Die die Durchtrittsöffnung der beispielsweise als Gitterrost auszubildenden Trennwand verschließende bewegliche Wand ist bevorzugt mit den Öffnungen entsprechenden Er-•hebungen versehen, die beim Anpressen an die Trennwand die Durchtrittsöffnungen vollständig ausfüllen. Die Er-. hebungen, die beispielsweise an einer mit der beweglichen Wand verbunden Verdrängerplatte ausgebildet sind, können pyramidenstumpfförmig ausgebildet" sein. Beim Anpressen an die Trennwand wird ein dichtender Anschluß der Durchtrittsöffnungen und eine ununterbrochene Oberfläche der Trennwand erzielt«

Als Stützgewebe kann insbesondere ein Polyester-Monofilamentgewebe Verwendung finden, daß in Maschenweiten zwischen 10 ^eIm und 5100 um unter dem Handelsnamen "Polymon" erhältlich ist. Zur Filtrierung von Wein und Bier hat sich ein Gewebe von 25m. m Maschenweite bewährt. Derartige Gewebe werden von der Schweizerischen Seidengazefabrik AG, Zürich, hergestellt und weisen eine höchstS Feuchtigkeitsaufnahme von 0,6 ^c/o auf, dehnen sich also praktisch •nicht. Ein weiteres geeignetes Gewebe, das unter dem Handelsnamen "Nybolt" von derselben Firma erzeugt wird, ist ein Polyamid 66-Monofilament-Gewebe mit Maschenweiten

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zwischen 5 und 4000 mn. Von diesem Gewebe hat sich eines mit einer Maschenweite von 20yU.m bewährt.

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Eine weitere Ausführung, durch die eine bestmögliche Reinigung des Stützgewebes erzielt wird, sieht zwei sperrbare Einlaßöffnungen für das Spülmedium vor, von denen jede einer Seite des Filtergewebes zugeordnet ist.

Nachstehend wird nun die Erfindung an Hand der Figuren der beiliegenden Zeichnungen in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel näher beschrieben, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Ebenso sollen die in den nachfolgenden Patentansprüchen angeführten Bezugszeichen keine Einschränkung bedeuten, sondern dienen lediglich dem erleichterten Auffinden bezogener Teile in den Figuren der Zeichnungen.¹

Die Fig. 1-5 zeigen Prinzipdarstellungen der einzelnen Arbeitsschritte,

die Fig. 6 einen schematischen Schnitt durch eine erste Ausführung der Filterkaimer,

die Fig. 7 eine Explosionszeichnung einer zweiten bevorzugten Ausführung der Filterkammer,

die Fig. 8-12 Detailansichten der Bereiche A-E in Fig. 7,

die Fig. 13 - 17 schematische Ansichten der einzelnen Betriebsstellungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Fig.' 7 im Schnitt nach der Linie I-I,

die Fig. 18 einen Schnitt durch ein drittes Ausführungsbeispiel,

die Fig. 19 einen Schnitt durch Fig. 18 nach der Linie II - II, und

die Fig. 20 im Detail einen Schnitt durch den Bereich F der Fig. 19

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Das Prinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens wird an Hand der Figuren 1 bis 5 dargestellt. Eine Filterkammer 36 ist durch eine mit Durchtrittsöffnung versehene Trennwand 5 in zwei Teilkammern 6, 7 geteilt„ Die Trennwand 5 ist einseitig mit einem Stütz-gewebe 9 belegt. Ein Trägermedium in dem ein Filterhilfsmittel mitgeführt wird, durchströmt die Filterkammer 36 in Richtung des Pfeiles a„ Dabei werden die Filterhilfsmittelteilchen auf dem Stützgewebe 9 abgelagert und bilden eine Filterschicht. Wird als Trägermedium gereinigtes Filtrat bzw. Medium verwendet, folgt anschließend der in Fig. 2 dargestellte Arbeitsschritt der Filtrierens. Unterscheiden sich jedoch das Trägermedium und das zu filtrierende Medium voneinander, so wird die in der Filterkammer 36 enthaltene Restmenge des Trägermediums entfernt. In Fig. 1a ist dieser Schritt schematisch gezeigt. Die Restmenge des Trägermediums verläßt die Filterkammer entsprechend Pfeil a^f.

Das zu filtrierende Medium durchströmt die Filterkammer 36 entsprechend Pfeil b und verläßt diese als gereinigtesFiltrat, da sich die Verunreinigungen in der Filterschicht absetzen. Nach Beendigung der Filtration, bzw. nach Abfall unter eine wirtschaftliche Mindestdurchflußmenge, wird die Restmenge des zu filtrierenden Mediums bzw. des Filtrates aus der Filterkammer entfernt. Dies entspricht schematisch dem Vorgang nach Pfeil b' in Fig. 3. Als nächster Schritt kann gegebenenfalls die Sterilisation der Filterkammer 36 mittels eines Mikrowellensenders 60 erfolgen.

Die anschließende Reinigungsphase beginnt nach Fig. mit dem Durchfluß des Spülmediums entsprechend dem Pfeil c, wobei das Stützgewebe 9 rückgespült wird, und endet nach Fig. 5 mit der Entfernung der Rest-

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menge des Spülmediums aus der Filterkammer entsprechend Pfeil c·.

In Fig. 6 ist um eine erste Ausführung der erfindungsgemäßen Filtriereinrichtung dargestellt, die Filterkammer 36 weist eine Bodenplatte 23, einen darauf aufgesetzten Rahmen 61 mit Mittelsteg 62 sowie eine abschließende Deckplatte 22 auf. Beidseitig des Mittelsteges 62 sind austauschbare Einsätze 63 in Form von Gitterrosten vorgesehen, die jevjeils mit einem Stützgewebe 9 belegt sind. Der Mittelsteg 62 und die beiden Einsätze 63 bilden die Trennwand 5, die die Filterkammer 36 in eine erste, obere Teilkammer 6 und eine zweite, untere Teilkammer 7 unterteilen. Das Stützgewebe 9 ist demnach in der ersten Teilkammer 6 angeordnet und überdeckt die Durchtrittsöffnungen 4 der als Gitterroste ausgebildeten Einsätze 63. Im Mittelsteg 62 verläuft die Zuflußleitung 42 für das zu filtrierende Medium, das durch die Einlaßöffnung 10 in die erste Teilkammer 6 einströmt. Nach Durchdringen der auf dem Stützgewebe 9 aufliegenden Filterschicht fließt es gereinigt in die zweite Teilkammer 7 und über die Auslaßöffnung 16 der Abflußleitung 41 wieder aus der Filtriereinrichtung. Die Einlaßöffnung 10 ist durch ein Ventil 14, die Auslaßöffnung 16 durch ein Ventil 29 verschließbar. Das SpUlmedium durchströmt die Filterkammer 36 in zwei Teilen. Ein Teil tritt über die durch ein Ventil 31 sperrbare Zuflußleitung 25 und die Einlaßöffnung 12, die durch eine Dichtlippe 19 verschließbar ist, in die zweite Teilkammer 7, durchströmt das Stützgewebe 9, wobei dje Filterschicht mit den Verunreinigungen abgehoben wird, und verläßt die erste Teilkammer 6 durch die Auslaßöffnung 17 der Abflußleitung 35. Die Auslaßöffnung 17 ist durch eine Dichtlippe

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und die Abflußleitung 35 durch ein Ventil 27 sperr "bar. Der zweite Teil des Spülmediums gelangt durch die Zuflußleitung 24 und die durch eine Dichtlippe 18 sperrbare Einlaßöffnung 11 in die erste Teilkammer und reinigt die Oberfläche des Stützgewebes 9. Auch dieser Teil des Spülmediums verläßt die Filterkammer 36 durch die Auslaßöffnung 17. Die Dichtlippen 18 und 19 öffnen in die Filterkammer 36 und werden durch den Überdruck des Filtriervorganges verschlossen gehalten. Die Dichtlippe 20 hingegen öffnet nach außen in die Abflußleitung 35. Zu deren Verschluß wird daher in der Abflußleitung 35 ein Gegendruck aufgebaut, der durch ein über die durch ein Ventil 26 sperrbare Leitung 28 einströmendes Druckmedium erzeugt wird,-

Der in der unteren Teilkammer 7 verbleibende Teil des Spülmediums verläßt diese durch die Auslaßöffnung 21 der Leitung 39, die durch ein Ventil 30 absperrbar ist. Das Trägermedium für das Filterhilfsmittel gelangt über die Zuflußleitung 43 im Mittelsteg 62 durch die mittels Ventil 15 sperrbare Einlaßöffnung 13 in die erste Teilkammer 6 und durch das Stützgewebe 9, auf dem sich die Filterschicht bildet in die zweite Teilkammer 7. Besteht das Trägermedium aus gereinigtem Medium, so verläßt es die Teilkammer 7 durch die Auslaßöffnung 16, besteht es jedoch aus einem anderen Medium, so verläßt es diese durch die Auslaßöffnung 21.

Zur vollständigen Entleerung der Teilkammern 6, 7 von. den Restmengen der jeweiligen Medien kann über die mittels Ventil 33 sperrbare Zuflußleitung 34, und über die mittels Ventil 28 sperrbare Zuflußleitung 37 ein Verdrängermedium, etwa Luft, CO₂, usw„ in die Filterkammer 36 eingebracht werden.

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SM

In den Fig. 7-17 ist eine bevorzugte, zweite Ausführung der erfindungogemäßen Vorrichtung "beschrieben. Der Aufbau dieser Ausführung ist aus Fig. 7 anschaulich erkennbaro Auf die wannenförmige Bodenplatte 23 wird eine bewegliche Wand, beispielsweise eine Membran 2 aufgelegt, auf der eine Verdrängerplatte 64 befestigt ist, die mit einer Vielzahl von Erhebungen 3 versehen ist. Auf die Membran 2 wird der Rahmen 61 aufgelegt, in dessen Mittelsteg 62 vier Leitungen eingebettet sind, deren Öffnungen im Mittelbereich C des Mittelsteges 62 einmünden.

In den Rahmen 61 sind zwei als Gitterroste mit Durchtrittsöffnungen 4 ausgebildete Einsätze 63 einsetzbar, die jeweils mit einem Stützgewebe 9 bespannt sind. Die beiden Einsätze 63 und der Mittelsteg 62 bilden zusammen die Trennwand.5, die die Filterkammer 36 in die erste, obere und die zweite, untere Teilkammer 6, 7 unterteilt.

Die Zahl, die Verteilung und die Form der Durchtrittsöffnungen 4 in den Einsätzen 63 entsprechen den der Erhebungen 3 an der Verdrängungsplatte 64. Als weiterer Teil ist auf dem Rahmen 61 eine obere bewegliche Wand angeordnet, die an der zum Rahmen gewandten Oberfläche ebenfalls mit einer Verdrängerplatte 49 versehen ist, die jedoch eine plane Oberfläche aufweist. Als oberer Abschluß ist die Deckplatte 22 vorgesehen. Sämtliche Teile werden beispielsweise mittels Schrauben 48 und Muttern 50 miteinander verbunden. Die Bodenplatte 23 und die Deckplatte 22 sind gleich ausgebildet, sodaß sich Filterkammern 36 stapeln lassen, wobei die Deckplatte 22 gleichzeitig die Bodenplatte 23 für die nächste Filterkammer bildet. Die wesentlichen Bereiche A-E werden an Hand der Figuren 8 - 12 im Detail beschrieben.

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Die ig. 8 zeigt eine Schrägansicht des Detailes A mit Schnitt durch den Steg 46 des Rahmens 61. Im Steg 46 ist die Zuflußleitung 124 für den ir_ die erste Teilkammer 6 in Richtung der Pfeiles 6 einfließenden Teil des Spülmediums angeordnet. Dieser Teil des Spülmediums gelangt durch Einlaßöffnungen 111 in die erste Teilkammer 6. Die Einlaßöffnungen 111 sind durch eine vorgespannte Dichtlippe 118 überdeckt, die durch eine BefestigungsIleLste 57 am Rahmensteg befestigt sind. Kammerseitig ist der Rahmensteg 46 innerhalb der Einlaßöffnungen111 mit einer sich in Längsrichtung des Steges erstreckenden Rille 66 versehen, in die ein Kamm 67 des Einsatzes 63 der Trennwand 5 eingreift. Die Verriegelung der Einsätze 63 erfolgt mit Steckbolzen 58, die in Löcher der Einsätze 63 einschiebbar und im Rahmensteg 46 angeordnet sind. Das abgewinkelte Ende der Steckbolzen 58 ist in einer Ausnehmung 65 des Rahmensteges 46 bedienbar angeordnet. Nuten 69 dienen zur Aufnahme von Dichtungen gegenüber den beidseitig anliegenden beweglichen Wänden 1,2 (siehe Fig. 7).

In Fig. 9 ist der Bereich B des gegenüberliegenden Rahmensteges 47 einschließlich eines Schnittes durch den Steg 47 dargestellt. In den Steg 47 ist die Abflußleitung 135 für das Spülmedium eingelassen. Dieses tritt aus der ersten Teilkammer 6 durch die Auslaßöffnungen 117 in Richtung des Pfeiles c, c^! (siehe Fig. 5) aus. Die Auslaßöffnungen 117 sind durch Dichtlippen 120 verschließbar, die durch eine Befestigungsleiste 68 am Rahmensteg 47 gehalten wird.

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Die Abflußleitung 135 dient wechselweise als Zuflußleitung 138 für das Druckmedium, mit dessen Hilfe die Dichtlippen 120 die Auslaßöffnungen 117 während der Anschwemm- und der Filtrierphase verschließen. Zur Fixierung des Einsatzes 63 der -Trennwand 5 dienen ebenfalls wieder eine Rille 66 und Steckbolzen 58, deren abgewinkeltes Ende in einer Ausnehmung 65 greif- und verschiebbar ist. In der gezeigten Ausführung erstreckt sich die Befestigungsleiste 68 über die gesamte Höhe des Steges 47» sodaß in diesem Fall die Rille 66 und die Bohrungen für die Steckbolzen 58 in ihr ausgebildet sind.

Die Fig. 10 zeigt den Bereich C des Mittelsteges 62 der Fig. 7 im Detail, sowie einen Schnitt durch den Mittelsteg 62. In den Mittelsteg 62 sind insgesamt vier Leitungen eingelassen. Die Zuflußleitung für das zu filtrierende Medium mündet durch die Einlaßöffnung 110 in die obere Teilkammer 6, ebenso die Zuflußleitung 143 für das Trägermedium des Filterhilfsmittels, dessen Ende die Einlaßöffnung 113 darstellt. Die Zuflußleitung 125 für den zweiten Teil des Spülmediums der zur Rückspülung des Stützgewebes Verwendung findet, mündet durch die Auslaßöffnung 117 in die untere Teilkammer 7, aus der auch die Abflußleitung für das gereinigte Filtrat über die Auslaßöffnung aus der Filterkammer abführt. Alle vier Öffnungen sind im Mittelbereich C des Mittelsteges 62 vorgesehen. Zur Aufnahme der Einsätze 63 sind in beiden Seitenflächen des Mittelsteges 62 wiederum Rillen 66 ausgebildet, in die Kämme 67 der Einsätze 63 eingreifen.

Fig. 11 zeigt den Bereich D der Bodenplatte·23 im Anschnitt bzw. denselben Bereich der gleichgestalteten Deckplatte 22. Die Bodenplatte 23 (Deckplatte 22) weist

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einen verdickten Randsteg 70 mit Nuten 69 zur Einlage von Dichtungen gegenüber der anliegenden beweglichen Wand 2 bzw. 1 (siehe auch Fig. 7). Innerhalb des umlaufenden Randsteges 70 weist die Bodenplatte 23 (Deckplatte 22) eine geringere Dicke auf, wodurch sie etwa wannenfönnig ausgebildet ist und dadurch den unteren Teil der zweiten Teilkammer 7 bildet. Für die Verwendung als Deckplatte weist sie an der anderen Oberfläche ebenso eine wannenförmige Form auf, wodurch in diesem Fall der obere Teil der ersten Teilkammer 6 geformt wird. In die Bodenplatte 23 (Deckplatte 22) ist eine Zuflußleitung 137 für das Verdrängermedium eingelassen, durch das die beweglichen Wände 2 bzw. 1 angehoben bzw. abgesenkt werden können. Das Verdrängermedium dringt zwischen die bewegliche Wand 2 bzw. 1 und die Bodenplatte 23 bzw. Deckplatte 22 in die Druckkammern 45 bzw. 44 über die Auslaßöffnung 71· Wie aus Fig. 7 besser ersichtlich, weist jede Bodenplatte 28 bzw. Deckplatte 22 zwei Zuflußleitungen 137 auf, wobei eine Auslaßöffnung 71 nach oben und eine zweite nach unten weist, wobei je nach Anordnung der betreffenden Platte als untere oder obere Abschlußplatte oder Mittelplatte eine oder beide Zuflußv leitungen 137 in Betrieb sind.

Fig. 12 zeigt den Bereich E eines Einsatzes 63 nach Fig. 7 im Teilschnitt. Der Einsatz 63 der in Form eines Gitterrostes ausgebildet ist und daher Durchtrittsöffnungen 4 aufweist, ist mit umlaufenden Randleisten 73 versehen, an denen ein umlaufender Kamm 67 angeformt ist_o Der Kamm 67 greift in die in den Fig. 8-10 dargestellten Rillen 66 der Rahmenstege 46, 47 und des Mittelsteges 62 ein. Die in den Rahmenstegen 46, 47 angeordneten Steckbolzen 58 werden in Bohrungen 73

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der Randleisten eingeschoben, sodaß die Einsätze 63 verriegelt werden.

Die Einsätze 63 sind mit dem Stützgewebe 9 für die Filterschicht an ihrer Oberseite überzogen. Nach dem ^inbau der Einsätze 63 bilden diese zusammen mit dem Mittelsteg 62 die Trennwand 5 zwischen erster, oberer Teilkammer 6 und zweiter, unterer Teilkammer 7, wobei das Stützgewebe 9 in der ersten Teilkammer 7 zu liegen kommt.

Jede Zufluß- und Abflußleitung ist mit Ventilen zur Absperrung versehen, die jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nur schematisch in Fig. 7 dargestellt sind. Im einzelnen dient das Ventil 126 zur Sperrung der Zuflußleitung 138 für das Druckmedium zur Beaufschlagung der Dichtlippe 120, das Ventil 127 zur Sperrung der Abflußleitung 135 für das Spülmedium, das Ventil 128 zur Sperrung der Zuflußleitung 137 für das Verdrängermedium in der Bodenplatte 23, das Ventil 129 zur Sperrung der Abflußleitung 141 für das Filtrat, das Ventil 131 zur Sperrung der Zuflußleitung 125 für das Spülmedium, das Ventil 132 zur Sperrung der Zuflußleitung 124 für das Spülmedium, das Ventil 133 zur Sperrung der Zuflußleitung 134 für das Verdrängermedium in der Deckplatte 22, das Ventil 114 zur Sperrung der Zuflußleitung 142 für das zu filtrierende Medium und das Ventil 115 zur Sperrung der Zuflußleitung 143 für das Trägermedium des Filterhilfsmittels.

Die aufgezählten Ventile sind nur zur Erläuterung an den in Fig. 7 gezeigten Stelle angeordnet, sie können jeweils auch an beliebiger anderer Stelle

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entlang der zugehörigen Leitung eingebaut sein» Die Ventile sind zum Teil Absperrventile, zum Teil Rückschlagventile, wobei die Ventile 126, 128 und 133 zusätzlich mit einer Entlüftung versehen sind.

Der Arbeitsablauf der erfindungsgemäßen Filtriereinrichtung nach Fig. 7 erfolgt entsprechend den in den Fig. 13 bis 17 dargestellten Phasen in folgender Weise, wobei von der Voraussetzung ausgegangen wird, daß das Filterhilfsmittel von dem bereits gereinigten oder klaren Medium als Trägermedium zugeführt wird. Die Fig. 13-17 zeigen schematische Schnitte nach der Linie I-I der Fig. 7 wobei jedoch zur besseren Verdeutlichung des Strömungsverlaufes die Öffnungen im Mittelsteg 62 in unrichtiger Anordnung gezeichnet sind (Die richtige Anordnung ist der Fig. zu entnehmen).

1. Aufbringen des Filterhilfsmittels, beispielsweise Zellulose-, Baumwollfasern, Sägespäne od.dgl. (Fig. 13, Anschwemmphase)

In dieser Phase sind die Einlaßöffnungen 110 für das zu filtrierende Medium und 111,112 für das Spülmedium gesperrt. Die Dichtlippe 118 steht unter Normaldruck und bedeckt die Einlaßöffnung 111. Weiters steht die durch die Bodenplatte 23 und die untere bewegliche Wand 2 begrenzte Druckkammer 45 ebenfalls unter Normaldruck, so daß die Wand 2 auf der Bodenplatte 23 aufliegt. Die Durchtrittsöffnungen 117 für das Spülmedium sind durch die Dichtlippe geschlossen, die durch Überdruck in der Zuflußleitung 138 (Pfeil d, schematisch) beaufschlagt ist_o Die durch die Deckplatte 22 und die obere bewegliche Wand 1 begrenzte Druck-

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kämm er 44 steht -unter Normaldruck. Über die Leitung 143 des Mittelsteges 62 wird durch die Einlaßöffnung 113 im Trägermedium suspendiertes Filterhilfsmittel in die obere Teilkammer 6 eingebracht, wobei sich das Filterhilfsmittel gleichmäßig über die Oberfläche des Stützgewebes zu einer Filterschicht aufbaut.' Das klare Medium fließt durch das Stützgewebe 9 in die untere Teilkammer 7 und d-urch die Auslaßöffnung 116 für das Filtrat, die in die Unterseite des Mittelsteges 62 eingelassen ist, und weiters durch die Abflußleitung 141 ab. Nach Erreichen der gewünschten Dicke der Filterhilfsmittelschicht wird der Zufluß unterbrochen. Der Durchfluß erfolgt in Richtung des Pfeiles a.

2. Filtrieren des zu filtrierenden Mediums (Fig. 14, Filtrierphase). Die Einlaßöffnung 113 wird geschlossen, die Einlaßöffnung 110 hingegen geöffnet.'

Bei gleichbleibender Stellung der Wände 1, 2 und der Dichtlippenteile 118, 120 wird nun das zu filtrierende Medium durch die Zuflußleitung 142 des Mittelsteges 62 über die Einlaßöffnung 110 in die obere Teilkammer 6 eingebracht. Es kann nur die auf dem Stützgewebe 9 liegende Filterschicht durchdringen, wo sich die Verunreinigungsn ablegen. Durch das Stützgewebe 9 und die freien Durchtrittsöffnungen 4 der Trennwand 5 fließt es als gereinigtes Filtrat in die untere Teilkammer 7, von wo es durch die Auslaßöffnung 116.und die Abflußleitung 141 aus . der Filtriereinrichtung ausrinnt. Durch die Ansammlung von Verunreinigungen wird die Filtrierleistung abnehmen und eine Reinigung der Filtiereinrichtung notwendig werden. Der Durchfluß erfolgt in Richtung des Pfeiles b.

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3. Auspressen der mit Verunreinigungen angereicherten Filterschicht (Fig. 15 und 16).

Diese Phase ermöglicht außerdem auch einen interessanten, bisher nur mit großem Aufwand zu bewerkstelligenden und damit unwirtschaftlichen ■Verfahrensschritt bei der Wein-, Bier- od.dgl. Erzeugung, nämlich die Filtrierung des nach dem Gärungsprozeß im Gärbehälter absitzenden Behälterschlammes, wodurch eine erhöhte Weinausbeute erreicht wird. Gleiches gilt natürlich auch für die Filterung anderer wertvoller Medien. Bei der Wasserreinigung kann diese Phase auch übergangen werden.

Die Zufuhr von zu filtrierendem Medium wird unterbrochen, indem die Einlaßöffnung 110 gesperrt wird. Die Stellung der übrigen Teile und Ventile bleibt unverändert, doch wird das Ventil 133 geöffnet und die Druckkammer 44 unter Überdruck gesetzt. Die bewegliche Wand 1 legt sich die Filterschicht und preßt sie aus. Das noch enthaltene Filtrat rinnt in die zweite untere Teilkammer 7 ab und durch die geöffnete Auslaßöffnung 116, aus der Filtriereiiirichtung. Die Fließrichtung entspricht dem Pfeil b^f (Stellung nach Fig. 15).

Nach Ende des Auspressens wird bei sonst gleichbleibender Stellung aller Teile und Ventile das Ventil 128 geöffnet wodurch ein Druckmedium in die untere Druckkammer 45 einströmt und die bewegliche Wand 2 mit Verdrängerplatte 64 und deren Erhebungen 3 anhebt. Die Fig. 16 zeigt eine Stellung unmittelbar vor vollständiger Füllung der Druckkammer 45. Da, wie erwähnt, nur die Auslaßöffnung 116 geöffnet ist, und eine Rückspülung in die obere Teilkammer 6 durch die an die Trennwand angepreßte bewegliche Wand 1 aus -

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geschlossen ist, wird die enthaltene Restmenge des gereinigten Filtrats aus der unteren Teilkammer 7 vollständig in die Auslaßöffnung 116 und damit in die Abflußleitung 141 gedrängt. Die Fließrichtung entspricht dem Pfeil c^T.

Bei vollständiger Füllung der Druckkammer 45 ist die "bewegliche Wand 2 ebenfalls an die Trennwand 5 angepreßt und die Erhebungen 3 füllen die Durchtritts öffnungen 4 vollständig aus. Die Zuflußleitungen des Druckmediums in die Druckkammern 44, 45 sind im Detail in Fig. 11 dargestellt und hier nur schematisch angedeutet.

4, Insbesondere bei der Filtrierung von Medien mit organischen Verunreinigungen bzw. Teilchen kann, um Bakterienwachstum zu verhindern, eine gelegentliche Sterilisation der Filterkammer erwünscht bzw. notwendig sein, die nach dem Auspressen von der Reinigungsphase erfolgt. Hiezu wird auf die schematische Darstellung nach Fig. 3a verwiesen. Die Auslaßöffnung 116 für das Filtrat wird vorher gesperrt, und die Druckkammern 44 und 45 entleert, sodaß die beweglichen^ Wände 1, 2 von der Trennwand gelöst werden. Ebenso wird der Druck in der Zuflußleitung 138 abgebaut, sodaß die Dichtlippe 120 nur mehr lose die Auslaßöffnungen 117 bedeckt. Die Sterilisation wird mit Mikrowellen durchgeführt, die von dem in Fig. 3a gezeigten Mikrowellensender in einem die Filterkammer .umgebenden und die Mikrowellen reflektierenden Gehäuse 74 abgegeben werden. Die Zufluß-und Abflußleitungen für die einzel-nen Medien sind aus Metall, sodaß sie von den Mikrowellen nicht durchdrungen werden. Die übrigen Teile der Filterkammer sind hingegen aus Kunst-

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stoff durch den die Mikrowellen durchtreten können. Es wird daher die in der Filterschicht verbliebene Restfeuchtigkeit der Verunreinigungen durch die Mikrowellen erhitzt und verdampft, wobei alle enthaltenen Keime zerstört werden, während die in den Zufluß- und Abflußleitungen enthaltenen Medien nicht erwärmt werden.

Die anschließende Reinigungsphase wird bevorzugt zweistufig ausgeführt:

In der ersten Reinigungsstufe (Fig. 13) wird das Stützgewebe mit dem Spülmedium rückgespült. Soferne nicht sterilisiert wurde, werden hiezu die zu Ende der Auspressung noch geöffnete Auslaßöffnung für das Filtrat gesperrt, der Druck in den Druckkam mern 44, 45 und in der Zuflußleitung 138 abgebaut, wodurch die beweglichen Wände 1, 2 und die Dichtlippe 120 entlastet werden. Anschließend wird die Einlaßöffnung 112 für das Spülmedium geöffnet, das über die Zuflußleitung 125 durch den Mittelsteg 62 in die untere Teilkammer 7 einströmt. Als einziger freier Weg verbleibt dem Spülmedium der Durchgang durch das Stützgewebe 9 in die obere Teilkammer 6, wobei die Filterschicht vom Stützgewebe abgehoben wird. Das Spülmedium fließt durch die Auslaßöffnung 117 in die nunmehr als Abflußleitung 135 dienende Zuflußleitung 138 aus der Filtriereinrichtung heraus, wobei die verunreinigte Filterschicht mitgenommen wird. Der Durchfluß erfolgt in Richtung des Pfeiles c.

In der zweiten Reinigungsstufe, durch die eine vollkommene Entfernung der verunreinigten Filterschicht erleichtert wird, wird zusätzlich weiteres Spülmedium durch die Einlaßöffnung 111 und Anhebung der Dichtlippe 118 aus der Zuflußleitung 124 in die erste

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Teilkammer 6 eingebracht. Dieser Teil des Spülmediums fließt entlang der Oberfläche den Stützgewebes 9 zur Auslaßöffnung 117> wobei der letzte Rest der Filterschicht entfernt werden. Als Spülmedium für die erste Reinigungsstufe wird bevorzugt Wasser verwendet, während als weiteres Spülmedium für die zweite Reinigungsstufe bevorzugt stoßweise Druckluft zugeführt wird.

Zum Abschluß der zweiten Reinigungsstufe wird die Einlaßöffnung 112 für das in die zweite Teilkammer 7 eingebrachte Spülmedium gesperrt und das Ventil 128 für die untere Druckkammer 45 geöffnet. Die bewegliche Wand 2 wird angehoben, wobei die Erhebungen 3 die Durchtrittsöffnungen 4 der Einsätze 63 der Trennwand 5-dichtend verschließen. Die Restmenge des in der unteren Teilkammer 7 enthaltenen Spülmediums wird daher vollständig in die obere Teilkammer 6 verdrängt. Weiters wird die Einlaßöffnung 111 wieder durch die Dichtlippe 118 verschlossen, indem der Zufluß von Spülmedium durch die Zuflußleitung 124 unterbrochen wird. Anschließend wird auch die obere Druckkammer 44 gefüllt, wodurch die bewegliche Wand 1 noch unten an die Trennwand 5 gepreßt wird. Die darin enthaltene Restmenge des Spülmediums muß daher durch die noch offene Auslaßöffnung 117 abrinnen, die letztlich ebenfalls wieder durch Umwidmung der Abflußleitung 135 in die Zuflußleitung 138 für das Druckmedium und Anpressung der Dichtlippe 120 an die Auslaßöffnungen 117 verschlossen werden. Die Reinigungsphase ist somit abgeschlossen und nach Entleerung der Druckkammern 44 und 45 kann wiederum mit der Anschwemmphase begonnen werden.

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In den Figuren 18-20 ist eine dritte Ausführung der erfindungsgemäßen Filtriereinrichtung dargestellt.

Die Filtriereinrichtung dieser Ausführung "besteht aus einer Bodenplatte 223, einer Deckplatte 222 sowie seitlichen Wänden 75 bis 78 auf, und ist bevorzugt aus zwei Wannen zusammengesetzt.

Mit geringen Abständen zur Seitenwand 75 erstreckt sich eine parallele Zwischenwand, die in einen oberen Steg 80 und einen unteren Steg 81 getrennt ist und zusammen mit der Seitenwand 75 und Teilen der Trennwand 5, der Bodenplatte 223 "und der Deckplatte 222 die beiden Zuflußleitungen 224 und 225 zum Zufluß des Spülmediums bilden. Der Abfluß des Spülmediums erfolgt durch die Leitung 235 in der Seitenwand 76, die wechselweise wiederum als Zuflußleitung 238 für das Druckmedium zur Beaufschlagung der Dichtlippe 220 dient.

Etwa In der Mitte zwischen der Deckplatte 22 und der Bodenplatte 23 ist parallel dazu eine als durchgehender Gitterrost ausgebildete Trennwand 5 angeordnet. Die Stege 80 und 81 der Zwischenwand und die Seitenwände 76 bis 78 dienen weiters als Randhalterung für die ebenfalls als Membranen ausgebildeten beweglichen Wände 1, 2. Sie bgrenzen die Filterkammer 36, in der die Filtration stattfindet. Die Trennwand 5 teilt die Filterkammer 36 in die beiden Teilkammern 6, 7, die durch die DurchtrittsÖffnungen 4 des Gitterrostes miteinander verbunden sind, und deren Rauminhalt durch beweglichen Wände 1,2 veränderbar ist.

Wenn die Trennwand 5 relativ große Durchtrittsöffnungen 4 und breite Stege aufweist, ist es vorteilhaft, in Durchflußrichtung des Spülmediums (Pfeil c) verlaufen-

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-Tide Rippen vorzusehen, die in die Oberfläche 8 der Trennwand 5 eingelassen sind. So kann ein eventueller Durchhang des Stützgewebes 9, das in dieser Ausführung die gesamte Trennwand 5 bedeckt, verhindert werden.

Die DurchtrittsÖffnungen 4 der Trennwand 5 erweitern sich vorzugsweise nach unten und werden bei Druckbeaufschlagung der beweglichen Wand 2 durch deren Erhebungen 3 dichtend ausgefüllt. Dadurch wird eine geschlossene Oberfläche 8 der Trennwand gebildet, und der Durchtritt von Spülmedium in die untere Teilkammer 7 ausgeschlossen. Im Mittelbereich der Trennwand 5 ist ein Abschnitt ohne Durchtrittsöffnungen 4, also ein verbreiterter Steg 40 des Gitterrostes vorgesehen. Dieser verschließt bei druckbeaufschlagter, unterer beweglicher Wand 2 die in deren Mittelbereich angeordnete Auslaßöffnung 216 für das Filtrat, und dichtet sie ab. Ohne Druckbeaufschlagung hängt die untere bewegliche Wand durch das Gewicht der Auslaßöffnung 216 der Abflußleitung 241 mittig durch, deren MUndungsstück 52 etwa L-förmig ausgebildet ist und eine abgeschrägte Sockelfläche 51 aufweist, die auf der Bodenplatte223 aufliegt. Die untere bewegliche Wand 2 bildet somit einen trichterähnlichen Ablauf für das Filtrat. Dabei kann die Bodenplatte223 mit einer Anzahl von Stützelementen 53 versehen sein, auf denen die bewegliche Wand 2 aufliegt, um eine Ablauffläche mit gleichmäßigem Gefälle zu bilden, wodurch die Ansammlung von Filtratresten zwischen den Erhebungen 3 vermieden wird.

Die obere bewegliche Wand 1 weist ebenfalls etwa im Mittelbereich Einlaßöffnungen 210, 213 der Zuflußleitungen 242, 243 auf, in die Rückschlagventile 214, eingesetzt sind. Dabei dient die Leitung 242 dem Zu-

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fluß des zu filtrierenden Mediums und die Leitung 243 dem Zufluß des Trägermediums für das Filterhilfsmittel.

Als Trägermedium wird bei dieser Ausführung gereinigtes oder reines Medium verwendet. Es fließt durch die Auslaßöffnung 216 wieder aus der Filterkammer 36 ab.

Das Spülmedium tritt sowohl aus der oberen Zuflußleitung 224 durch die Einlaßöffnung 211 als auch aus der untern Zuflußleitung 225 durch die Einlaßöffnung 212 in die obere Teilkammer 6, und von dort durch die Auslaßöffnung 217 in die Abflußleitung 235. Wie aus Fig. 20 ersichtlich, die den Bereich F von Fig. 19 im Detail zeigt, wird die Einlaßöffnung 212 bevorzugt durch eine Reihe von Schlitzen 55 oder Löchern in der Trennwand 5, die Einlaßöffnung 211 durch eine Reihe von Schlitzen oder Löchern in Steg 80 gebildet. Zur Absperrung der Einlaßöffnung 211, 212 und der Auslaßöffnung 217 sind Dichtlippen 218, 219,220 vorgesehen.

Die Absperrung der Einlaßöffnungen 212 (Schlitze 55) in der Trennwand 5, erfolgt durch die Dichtlippe 219, die an der Oberseite der Trennwand 5 befestigt ist, wobei die Dichtlippe 219 zwischen der Trennwand 5 und dem Stützgewebe 9 angeordnet ist. Das durch die Einlaßöffnung 212 einströmende Spülmedium hebt die Dichtlippe 219 mit dem Stützgewebe 9 geringfügig an und strömt zwischen Stützgewebe 9 und der Trennwand 5 in die erste Teilkammer 6, da bei angehobener beweglicher Wand und damit durch die Erhebungen 3 verschlossenen Durchtrittsöffnungen 4 der Weg in die zweite Teilkammer 7 versperrt

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ist. Das Spülmedium kann daher nur durch das Stützgewebe 9 strömen, um die Auslaßöffnung 217 zu erreichen. Dabei wird also das Stützgewebe 9 rückgespült und die Filterschicht abgehoben.

Wie bereits erwähnt, können die Reinigungsphasen in beliebigen Zeitabständen erfolgen, ohne daß bedeutsame Zeitverluste auftreten, da eine Zerlegung der Einrichtung, auch nach längerem Gebrauch nicht nötig wird. Als Filterhilfsmittel können ohne Nachteile Materialien, wie die erwähnten Zellulosefasern, Sägespäne, Verwendung finden, deren Weiterverwendung umweltfreundlich, z.B. als Dünger, erfolgen kann, und die zu beliebigem Ausmaß zur Verfügung stehen. Eine WMergewinnung des Filterhilfsmittels durch dessen Reinigung ist ebenso möglich. Auch Medien mit einem hohen Rückstandanteil könenn leicht gefiltert werden, da eben eine oftmalige Auswechslung der Filterschicht ohne weiteres erfolgen kann. Als Filtergewebe 9 kann, wie erwähnt, ein Polyester-Monofilament-Gewebe aus Kunststoffäden, etwa mit einer Maschenweit.e von 25 jujn verwednet werden.

Die erfindungsgemäße Filtriereinrichtung eignet sich insbesondere für die Wein-, Bier- und Mosterzeugung, für die Wasserreinigung sowie für andere schwer filtrierbare Suspensionen. Es ist aber auch die Reinigung von Aerosolen ohne weiteres denkbar. Auch die Anwendung in chemischen Laboratorien zur Filtration von den verschiedensten Flüssigkeiten ist möglich, wobei sich die Wahl des Spülmediums, des Trägermediums für das Filterhilfsmittel und dieses selbst nach den Gegebenheiten richten wird. Der in der erfindungsgemäßen Filtriereinrichtung herrschende Betriebsdruck beim Filtrieren kann unter 2 bar gehalten werden und vorzugsweise 1,4 bar betragen, der Betriebsdruck für das Spülmedium kann ebenfalls unter

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- 34 4 bis 5 bar bleiben. Der in den Druckkammern 44, 45 aufzubauende Druck liegt ebenfalls maximal in dieser Größenordnung. Die Filterkammer kann daher aus Kunststoff gefertigt sein, wodurch auch die Sterilisierung durch Mikrowellen ermöglicht wird.

Für die meisten Anwendungsgebiete genügt beispielsweise der Anschluß an eine Wasserleitung üblichen Betriebsdruckes, wobei das Wasser sowohl als Druckmedium für die Druckkammern 44 und 45 und zum Verschluß der Dichtlippe 20, 120, 220 als auch als Spülmedium verwendet werden kann. Ebenso ist als Druck- und/oder Spülquelle Preßluft od.dgl. denkbar. Der einfache Aufbau der erfindungsgemäßen Filtriereinrichtung und deren Wartungsfreieheit bilden auch die Grundlage für die Möglichkeit, die Filtriereinrichtung in verschiedenen Größen zu erstellen. Für die Wasserreinj g'ong können Großanlagen gebaut werden, für die Wein- und Bierherstellung Filtriereinrichtungen in mittleren und beispielsweise für die Verwendung im Haushalt in kleinen Größen. Dort können sie beispielsweise zur Filtrierung von selbstgepreßten Fruchtsäften angewendet werden.

Auch eine weitere Anwendungsmöglichkeit ist ohne weiteres denkbar. Die erfindungsgemäße Filtriereinrichtung kann nämlich auch zur Extrahierung von Stoffen verwendet werden. In diesem Fall entspricht das Extraktpulver dem Filterhilfsmittel, das durch die Durchströmung von heißem Wasser extrahiert wird. Die Entfernung des Rückstandes erfolgt wie beschrieben.

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Die Steuerung des Phasenablaufes kann ohne Schwierigkeiten automatisch mit bekannten Steuerungseinrichtungen erfolgen. Dies wird vor allem dann von Vorteil sein, wenn mehrere erfindungsgemäße Einrichtungen gekoppelt, in einfacher Weise platzsparend übereinander gestapelt werden.

Auch einer Filteranlage angehörende übrige Geräte wie etwa die Förderpumpe für das zu filtrierende Medium können kleiner dimensioniert sein.

In der nachfolgenden Tabelle sind Versuchsreihen mit verschiedenen Flüssigkeiten unter unterschiedlichen Betriebsbedingungen beschrieben. Als Filterhilfsmittel wurden handelsübliche Zellstoffasern verwendet, die auch in herkömmlichen Anschwemmfiltern verwendet werden.

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O CD OO

Rohwein

Bier ohne Gegendruck (Rohbier)

Filterhilfsmittel in g/l Trägermedium

HL·

Bier mit j

Gegendruck j

2,0 bar ;

(Rohbier) !

Flußwasser stark verschmutzt

Rohweinessig

Gewebeart |Anschwemm N=Polyamid i zeit

20 wm
P=Polyester;

20/tm !

see

30 30

""30

120

35 35

30

15 ;i6
12 '16

15,5 _27
24 i 26
27 33

30

Filtrierdauer min 0-2 j 2-4j 4-6[6-818-10 Filtrierzeit insec/l klares Filtrat

40
60"

14 fl4,5

11,5

16 22

36 37

67 90

19 30

47 49 44

90

15,5

11,5

12

27 37

⁶J 61"

52

Pumpen druck

bar

1,6

ί 1,6

1,6

120 120

16

12

2,5

1,6

Die Reinigungsdauer betrug im Durchschnitt 30 see. Die Filterfläche betrug 0,1 m"

■~t

,5 ί °ο

Claims

Patentansprüche

1.JVerfahren zur Abtrennung von Teilchen aus einem strömenden Medium in sich wiederholenden drei Arbeitsphasen mit Hilfe einer Filtriereinrichtung, deren sperrbare Ein- und Auslaßöffnungen aufweisende Filterkammer durch eine mit Durchtrittsöffnungen versehene und an einer Seite ein Stützgewebe für eine Filterschicht aufweisende Trennwand in zwei Teilkammern unterteilt ist, wobei in jeder Anschwemmphase ein ein Filterhilfsmittel mitführendes Trägermedium in die erste Teilkammer mit Stützgewebe zugeführt, durch das Stützgewebe hindurch, an dem sich das Filterhilfsmittel in Form einer Filterschicht ablagert, in die zweite Teilkammer gebracht, und daraus wieder abgeführt wird, worauf in jeder Filtrierphase das zu filtrierende Medium in die erste Teilkammer zugeführt, durch die Filterschicht hindurch, an der sich die Teilchen ablagern, in die zweite Teilkammer gebracht, und daraus als gereinigtes Filtrat wieder abgeführt wird, und worauf schließlich in jeder Reinigungsphase durch Rückspü lung die verunreinigte Filterschicht vom Stützgewebe abgelöst und aus der ersten Teilkammer entfernt wird, dadurch gekennzei chnet, daß zumindest nach jeder Filtrier- und jeder Reinigungsphase die in beiden Teilkammern (6, 7) vorhandene Restmenge des jeweiligen Mediums entfernt, und während jeder Reinigungsphase mit einem vom gereinigten Filtrat unterschiedlichen Spülmedium rückgespült wird.

ORIGINAL INSPECTED

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2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auch nach jeder Anschwemmphase die in beiden Teilkammern (6, 7) vorhandene Restmenge des Trägermediums entfernt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Entfernung der Restmenge des zu filtrierenden Mediums und vor Beginn der Reinigungsphase die Filterkammer (36) sterilisiert wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 Ms 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Restmengen durch ein Verdrängungsmedium aus der Filterkammer (36) entfernt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Restmengen aus den beiden Teilkammern (6, 7) durch je eine an sich bekannte bewegliche Wand (1, 2) entleert werden, die an die Trennwand (5) angepreßt wird.

6. Piltriereinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, mit mindestens einer, sperrbare Ein- und Auslaßöffnungen für das zu filtrierende Medium, für das Trägermedium und für das Spülmedium aufweisenden Filterkammer, die durch eine mit DurchtrittsÖffnungen versehene und an einer Seite ein Stützgewebe aufweisende Trennwand in zwei Teilkammern unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der der Trennwand (5) zugewandten Unterfläche des Stützgewebes (9) die Einlaßöffnung (12, 112, 212) für ein vom gereinigten Filter unterschiedliches SpüTmedium zugeordnet ist.

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7. Filtriervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (12, 112) in die zweite Teilkammer (7) mündet.

8. Filtriereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß zwei sperrbare Einlaßöffnungen (11, 111, 211 und 12, 112, 212) für das Spülmedium vorgesehen sind, von denen jede einer Seite des Stützgewebes (9) zugeordnet sind.

9. Filtriereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die sperrbaren Einlaßöffnungen (10, 110, 210; 11, 111, 211; 12, 112, 212; 13, 113, 213) für das zu filtrierende Medium, für das Filterhilfsmittel und für das Spülmedium jeweils die Enden getrennter Zuflußleitungen (42, 142, 242; 43, 143, 243; 24, 124, 224; 25, 125, 225) bilden.

10. Filtriereinrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Teilkammer (6, 7) durch eine an sich bekannte, durch äußere Druckeinwirkung an die Trennwand (5) anpreßbare, bewegliche Wand (1, 2) begrenzt ist, wobei die bewegliche Wand, die die zweite Teilkammer (7) ohne Stützgewebe begrenzt, in der Anpreßstellung die Durchtrittsöffnungen (4) in der Trennwand (5) dichtend verschließt.

11. Filtriereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die die Durchtrittsöffnungen (4) der bevorzugt als Gitterrost ausgebildeten Trennwand (5) verschließende bewegliche Wand (2) mit den Öffnungen entsprechenden Erhebungen (3) versehen ist, die beim Anpressen an die Trennwand (5) die

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Durchtrittsöffnungen (4) vollständig ausfüllen.

12. Filtriereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erhebungen (3) an einer mit der beweglichen Wand (2) verbundenen Verdrängerplatte (64) angeordnet sind.

13. Filtriereinrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (4) sich zur mit Erhebungen (3) versehenen, beweglichen Wand (2) hin erweitern.

14. Filtriereinrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (5) zwei, die Durchtritts öffnungen (4) aufweisende, austauschbare Einsätze (63) in Form von Gitterrosten und einen zwischen diesen angeordneten festen Mittelsteg (62) aufweist.

15. Filtriereinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß im Mittelsteg (62) die Zuflußleitungen (142, 143) für das zu filtrierende Medium und für das Filterhilfsmittel, die Zuflußleitung (125) für dem der Unterfläche des Stützgewebes (9) zugeordneten Teil der Spülmediums, sowie die .Abflußleitung (141) für das FiItrat angeordnet sind, wobei die Einlaßöffnungen (110,113) für das zu filtrierende Hediutn und das Filterhilfsmittel in die Teilkammer (6) mit Stützgewebe (9), die Einlaßöffnung (112) für den der Unterfläche des Stützgewebes (9) zugeord- ; neten Teil des Spülmediums und die Auslaßöffnung (116) für das Filtrat hingegen in die Teilkammer (7) ohne Stützgewebe, jedweils im Mittelbereich (C)

des Iüttelsteges (62) münden.

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16. Filtriereinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuflußleitungen (142, 143, 125) und die Abflußleitung (141) durch zwei im Mittelsteg (62) parallel nebeneinander geführte Rohre gebildet sind, wobei in jedem Rohr im Mittelbereich ein Verschlußpfropfen dichtend angeordnet ist.

17. Filtriereinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß jede im Mittelbereich des Mittelsteges (62) mündende Öffnung (110, 112, 113, 116) in Anpreßstellung der beweglichen Wand (2, 3) durch diese dichtend verschlossen ist.

18. Filtriereinrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, feeder Öffnung (110, 112, 113, 116) ein an der beweglichen Wand (2, 3) angeordneter Verdrängungskörper zugeordnet ist.

19. Filtriereinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (11, 111, 211) für den der Oberfläche des Stützgewebes (9) zugeordneten Teil des Spülmediums und die Auslaßöffnung (17, 117, 217) für das Spülmedium durch druckbeaufschlagbare Dichtlippen (18, 118, 218; 20, 120, 220) absperrbar sind.

20. Filtriereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der die Teilkammer (6) mit Stützgewebe (9) begrenzenden beweglichen Wand (1) die sperrbaren Einlaßöffnungen (210, 213) für das zu filtrierende Medium und für das aufzuschwemmende Filterhilfsmittel angeordnet sind.

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21. Filtriereinrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen (210, 213) In dem Mittelbereich der beweglichen Wand (1) angeordnet sind.

22. Filtriereinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der die Teilkammer (7) ohne Stützgewebe (9) begrenzenden beweglichen Wand (2) die Auslaßöffnung (216) für das Filtrat angeordnet ist.

23. Filtriervorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (216) für das Filtrat in der Anpreßstellung der beweglichen Wand (2) durch einen Abschnitt der Trennwand (5) dichtend verschlossen ist,

24. Filtriereinrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (216) für das Filtrat in der Anpreßstellung der beweglichen Wand (4) durch einen verbreiterten Steg (40) des die Trennwand bildenden Gitterrostes dichtend verschlossen ist.

25. Filtriereinrichtung nach Anspruch 10 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen (18, 118, 218; 19, 219; 20, 120,220) der Einlaßöffnungen (11, 111, 211; 12, 212; 13, 113, 213) bzw. Auslaßöffnung (17, 117, 217) und die beweglichen Wände (1, 2) hydraulisch oder pneumatisch phasengesteuert beaufschlagbar sind.

26. Filtriereinrichtung nach Anspruch 6 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die sperrbare Einlaßöffnung (212) für den der Unterfläche des Stütz-

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gewebes (9) zugeordneten Teil des Spülmediums durch eine Reihe von Schlitzen (55) oder Löchern in der Trennwand (5) gebildet ist.

27. Filtriereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß als Spülmedium eine Mischung von Wasser und Luft Verwendung findet, wobei die Luft über die Zuflußleitung (24, 124, 224) und die Einlaßöffnung (11, 111, 211) und das Wasser über die Zuflußleitung (25, 125, 225) und die Einlaßöffnung (12, 112, 212) eingebracht wird.

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