DE2854168A1 - Bandfiltermaschine und verfahren zum kontinuierlichen entwaessern einer suspension, eines schlammes o.dgl. - Google Patents

Bandfiltermaschine und verfahren zum kontinuierlichen entwaessern einer suspension, eines schlammes o.dgl.

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DE2854168A1 DE19782854168 DE2854168A DE2854168A1 DE 2854168 A1 DE2854168 A1 DE 2854168A1 DE 19782854168 DE19782854168 DE 19782854168 DE 2854168 A DE2854168 A DE 2854168A DE 2854168 A1 DE2854168 A1 DE 2854168A1
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Description

DlPL-ING. GERHARD F. HIEBSCH
PATENTANWALT
PROFESSIONAL REPRESENTATIVE BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE MANDATAIRE AGREE PRES L'OFFICE EUROPEEN DES BREVETS
-6 -
Alb.KleinGmbH . Co. KG
Postfach 464
Telegr./Cables:
Bodenseepatent
.π.
Mein Zeichen , „ -ι τ ο Myref/Maref AiS,- I JJ
Oatum/Date
I/ke
Bandfiltermaschine und Verfahren zum kontinuierlichen Entwässern einer Suspension, eines Schlammes od.dgl.
Die Erfindung betrifft eine Bandfiltermaschine und ein Verfahren zum kontinuierlichen Entwässern einer Suspension, enes Schlammes od. dgl., welche/r gleichmäßig auf die Oberseite eines zwischen Umlehkwalzen ein Obertrum und ein üntertrum bildenden Siebbandes aufgegeben wird und
aus der/dem in einer Seihstrecke Filtrat durch das Siebband nach unten austritt.
Derartige Bandfiltermaschinen, bei denen aus der aufgegebenen Suspension bzw. dem Schlamm Filtrat infolge Schwerkraft durch die Siebmaschen des Siebbandes abläuft, während die suspendierten Feststoffe sich auf dem Siebband absetzen und ausgetragen werden, werden für die Filtration leicht entwässerbarer Stoffe oder als Vorstufe vor Siebbandpressen und ähnlichen Filtereinrichtungen
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2 3 5 Λ16
mit höherem Entwässerungseffekt eingesetzt.
Die Leistung dieser Bandfiltermaschinen wird begrenzt durch den Filterwiderstand,, den die auf dem Siebband sediment!erten Feststoffpartikel dem Durchtritt weiteren Filtrates aus dem oberen Bereich der Suspension entgegensetzen.
Zur Verbesserung der Schwerkraftfiltration derartiger Bandfilter werden oftmals Saugkästen unter dem Siebband angeordnet, was zu erheblichem apparativem Mehraufwand, zusätzlichem Energieverbrauch und erhöhtem Verschleiß des Siebbandes führt. Auch ist es bekannt, die sedimentierten Feststoffe vom Siebband abzuheben oder die gebildete Feststoffschicht mit Schabern, Pflugscharen oder auf rotierenden Wellen befestigten Taumelscheiben aufzureißen, um dem Filtrat einen freien Weg zum Siebband zu öffnen. Der technische Aufwand für derartige Einrichtungen ist jedoch beträchtlich, auch wird die Wirkung auf deren unmittelbare Nachbarschaft begrenzt, und häufig hat ihr Einsatz das Verschmieren des Siebbandes zur Folge.
Eine Verbesserung des Entwässerungseffektes von Bandfiltermaschinen wird in der US PS 3.531.404 beschrieben, gemäß welcher der auf dem Siebband gebildete Schlammkuchen nach einer gewissen Vorentwässerung auf ein zweites, gleichsinnig bewegtes Siebband aufgebracht wird. Der Schlammkuchen bricht dabei auf und gibt zusätzliches Filtrat ab.
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Ακ-133 2S&4168
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Nachteilig wirkt sich dabei aus, daß für dieses Verfahren zwei Siebbänder erforderlich sind, die jeweils einen eigenen Antrieb, eine Geradlaufsteuerung, Wascheinrichtungen und eine Bandspannvorrichtung benötigen, die hohe Anschaffungskosten bedingen.
Angesichts dieser Gegebenheiten hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine eingangs erwähnte BandfLltermaschine und ein dort umrissenes Verfahren unter Meidung der geschilderten Nachteile zu verbessern, deren Wirksamkeit zu erhöhen und vor allem die Kosten zu senken.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß das Obertrum des Siebbandes zumindest einmal durch wenigstens eine Umlenkrolle sowie eine unterhalb dieser gegen die Förderrichtung angeordnete weitere Umlenkrolle Z-förmig abgestuft ist und dort eine zwischen zwei Seihstrecken vorgesehene Umschichtungszone für den Schlammkuchen bildet. Dabei kann diese stufenförmige Anordnung innerhalb einer einzigen Siebbandschlaufe beliebig wiederholt werden, wobei sich mehrere zueinander abgestufte und im wesentlichen parallel verlaufende Seihstrecken ergeben, an deren Anfang bzw. Ende eine Umschichtung des Schlammkuchens und damit eine Strukturveränderung erfolgt.
Eine andere Lösung der gestellten Aufgabe, welche gegebenenfalls mit der vorstehenden Lösung kombiniert
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NACh'GEREICHTl AK-133
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angewendet werden kann, wird darin gesehen, daß über dem Obefcrum wenigstens ein quer zur Förderrichtung verlaufender Preßstempel oder -balken angeordnet und in den Schlammkuchen zur Erzeugung von darin vorgesehenen Querrillen oder Kanälen — zur Ableitung des Oberflächenwassers — mittels mechanischer und/oder durch ein Medium beaufschlagter Antriebsteile eindrückbar vorhanden ist. Drückt man jene Querrillen jeweils kurz vor der Z-förmigen Stufe in die Oberseite des Schlammkuchens, so wird eine besonders hohe Entwässerung erreicht; durch die Querrillen oder Kanäle kann die im oberen Teil des Schlammkuchens vorhandene Flüssigkeit, welcher der Weg zum Siebband durch die verdichtete Unterschicht versperrt wird, zur Seite und durch die nicht mit Schlamm verlegten Randstreifen des Siebbandes abfließen. Beim nachfolgenden Abwurf über die Z-förmige Stufe kann sich diese abgeleitete Flüssigkeit nicht mehr mit dem bereits weiter vorentwässerten unteren Schicht mischen, was den Wirkungsgrad zusätzlich erhöht.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung weist der Preßstempel oder -balken von der Bandmitte zu beiden Bandrändern hin eine abwärts geneigte, zum Siebband gerichtete ünterflache auf und erzeugt mittels dieser zu den Bandrändern geneigte Ablaufflächen im Schlamm- oder Filterkuchen.
Erfindungsgemäß kann der Preßstempel oder -balken an einem Hubkolben angebracht und in gesteuertem Takt bewegt werden. Jedoch ist es auch möglich, mehrere
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! NACHaERElCHT j AK-133 -Jb-
Preßbalken — welche als Rohre ausgebildet sein können — miteinander durch Stirnscheiben zu einem über dem Siebband drehbaren Käfig zusammenzufügen, der dann eine sich von der Bandmitte nach außen beidseits erweiternde doppelkonische Gestalt besitzt.
Um keine zusätzlichen Antriebsorgane für den sich drehenden Käfig erforderlich werden zu lassen, kann dieser durch Riemen- oder Kettentriebe an die Umlenkwalzen oder die Umlenkrollen angeschlossen werden. Als bessere Lösung wird angesehen, die Stirnscheiben so anzuordnen, daß ihre Umfangsrander auf dem Siebband mitlaufen, was den zusätzlichen Vorteil einer Art von Rutschkupplung bringt.
Erfindungsgemäß sollen die Filtratwannen der Seihzonen oder Seihstrecken das Filtrat als Waschwasser an unter ihnen verlaufende Bandteile abgeben, wobei sich als besonders günstig erwiesen hat, einen Filtratwannenauslauf oberhalb des mittleren Bandstückes der drei in einem Stufenbereich vorhandenen Bandstücke vorzusehen.
Eine weitere Erhöhung der Wirkungsweise wird dann erreicht, wenn man die erfindungsgemäße Bandfiltermaschine als Vorentwässerungszone einer aus ihr und einem darunter angeordneten Siebband — als Hauptentwässerungszone — gebildeten Siebbandpresse verwendet.
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j NACHGEREICHT
AK-133
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in:
Fig. 1: eine Bandfiltermaschine in schematisierter Seitenansicht;
Fig. 2: den vergrößerten Querschnitt durch einen Teil der Fig. 1 in gegenüber dieser geänderter Lage eines Details gemäß Linie II - II in Fig. 1;
Fig. 3: eine andere Ausführungsform des in Fig. dargestellten Details;
Fig. 4: die Seitenansicht zu Fig. 3;
Fig. 5: eine besondere Anwendungsform der Bandfiltermaschine in schematisierter Seitenansicht.
Eine Bandfiltermaschine R besteht aus einem endlosen Siebband 1, das von einer Antriebswalze 2 bewegt und an der oberen von zwei Umlenkwalzen 3,4 bei A über die Aufgabeschurre 5 mit Suspension beschickt wird. Diese Suspension bildet auf dem Siebband 1 einen Schlammkuchen Q, abtropfendes Filtrat F wird in einer Filtrat-Auffangwanne 6 gesammelt.
Nahe einer in Förderrichtung χ eine erste Seihstrecke B begrenzenden weiteren Umlenkrolle 7 ist über dem Obertrum 1h des Siebbandes 1 ein in Fig. 2 in Frontansicht wiedergegebener Preßstempel 8 angeordnet,
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NACHGEREICHT ( AK-133
der taktmäßig von einem in einem Zylinder 9 angeordneten Kolben 10 auf- und abbewegt wird und bei jeder Abwärtsbewegung einen von der Bandmitte zu den beiden Rändern hin abfallenden Kanal 11 in den Schlammkuchen Q preßt. In diesen Kanälen 11 sammelt sich dLe verstärkt im Oberbereich des Schlammkuchens Q enthaltene Flüssigkeit und fließt (Pfeil y) darin zu den Bandrändern G ab.
Das Siebband 1 wird um die Umlenkrolle 7 und eine in Förderrichtung χ nachfolgende Umlenkrolle 12 Z-förmig (Bereich C) umgelenkt und der Schlammkuchen Q über die dadurch entstehende Stufe auf eine zweite Seihstrecke D abgeworfen, wobei seine Struktur verändert und ein kräftiger Anstieg des Filtratanfalls erzeugt wird, den eine weitere Filtratwanne 13 auffängt. Der gefilterte Schlammkuchen Q wird bei E abgeworfen.
Das Filtrat F der ersten Seihstrecke B wird durch einen Schlitz 14 in der ersten Filtratwanne 6 auf das zurückgeführte Siebband 1 zwischen den Umlenkrollen 7 und 12 geleitet, wo es zur Säuberung des Siebbandes 1 von evtl. anhaftenden Schlammteilen dient. Gleichermaßen kann das Filtrat F der zweiten Seihstrecke D durch einen Schlitz 15 auf das rücklaufende Untertrum 1U des Siebbandes 1 geleitet und zur Bandspülung herangezogen werden. Falls die Reinigung durch das Filtrat F nicht ausreicht, ist ein Düsenrohr 16 zur Bandreinigung vorgesehen.
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ΑΚ-133 . -»β-
nachgereichtI
Die Umlenkrolle 3 ist verstellbar und sorgt für den zentrischen Lauf des Siebbandes 1; wird eine der ümlenkrollen 7 oder 12 als Spannwalze ausgebildet, kann auf eine zusätzliche Spannwalze verzichtet werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 sind an einer horizontalen Achse 18 Stirnscheiben 19 für Rundstäbe 20 so angeordnet, daß sie einen sich \on der Bandmitte M nach außen erweiternden doppeltkonischen Käfig 21 bilden, der von der Bandmitte M nach außen geneigte Kanäle 11 in den Schlammkuchen preßt.
Jene Stirnscheiben 19 laufen mit ihren Reifenumfängen 22 auf Randstreifen G des Siebbandes 1 und werden von diesem in Rotation versetzt. Bei einem nicht gezeigten Beispiel werden die Stirnscheiben 19 z. B. über einen Riemen von einer der Umlenkrollen bzw. -walzen 7,12 bzw. 2,3,4, mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die etwa der Bandgeschwindigkeit entspricht.
Fig. 5 zeigt die Bandfiltermaschine R als Vorentwässerungszone einer Siebbandpresse S, wie sie beispielsweise aus der US-PS 3,906,853 bekannt ist mit einer über eine Antriebstrommel 30 und Umlenkwalzen 31 gespannten Siebbandschlaufe 32, zwischen deren Obertrum 32n und dem Untertrum 1 der Bandfiltermaschine R der Schlammkuchen Q in einer Hauptpreßzone K gepreßt wird.
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Claims (19)

PATENTANWALT DIPL.-ING. HIEBSCH · D - 77 SINGEN, den MMACHQEREICHtI a.Z. AK-133 Blatt -AI- PATENTANSPRÜCHE
1. Bandfiltermaschine zum kontinuierlichen Entwässern einer Suspension, eines Schlammes od. dgl., welche/r gleichmäßig auf die Oberseite eines zwischen Umlenkwalzen ein Obertrum und ein Untertrum bildenden Siebbandes aufgegeben wird und aus der/dem in einer Seihstrecke Filtrat durch das Siebband nach unten austritt,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Obertrum (1, ) des Siebbandes (1) zumindest einmal durch wenigstens eine Umlenkrolle (7) sowie eine unterhalb dieser gegen die Förderrichtung (x) angeordnete weitere Umlenkrolle (12) Z-förmig abgestuft ist und dort eine zwischen zwei Se.instrecken (B,D) vorgesehene Umschichtungszone (C) für den Schlammkuchen (Q) bildet.
2. Bandfiltermaschine zum kontinuierlichen Entwässern einer Suspension, eines Schlammes od. dgl., welche/r gleichmäßig auf die Oberseite eines zwischen Umlenkwalzen ein Obertrum und ein Untertrum bildenden Siebbandes aufgegeben wird und aus der/dem in einer Seihstrecke Filtrat durch das Siebband nach unten austritt, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Obertrum (1.) wenigstens ein quer zur Förderrichtung (x)
ORIGINAL INSPECTED
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AK-133 -/C 2-
verlaufender Preßstempel oder -balken (8,20) angeordnet und in den Schlammkuchen (Q) zur Erzeugung von darin vorgesehenen Querrillen oder Kanälen (11) mittels mechanischer (18,19) und/ oder durch ein Medium beaufschlagter Antriebsteile (9,10) eindrückbar vorhanden ist.
3. Bandfiltermaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel oder -balken (8,20) von der Bandmitte (M) zu beiden Bandrändern (G) hin eine abwärts geneigte und zum Siebband
(1) gerichtete Unterfläche aufweist.
4. Bandfiltermaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Preßstempel oder -balken (8) an einem Hubkolben (10) angebracht und in gesteuertem Takt bewegbar ist.
5. Bandfiltermaschine nach Anspruch 2oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Preßbalken (20) miteinander durch Stirnscheiben (19) zu einem über dem Obertrum On) des Siebbandes (1) drehbaren Käfig (21) zusammengefügt sind.
6. Bandfiltermaschine nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Käfig (21) als sich von der Bandmitte (M) nach außen beidseits erweiternder Doppelkonus ausgebildet ist.
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J NACHGEREtCHT AK-133 -/ 3-
7. Bandfiltermaschine nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßbalken (20) von Rohren gebildet sind.
8. Bandfiltermaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnscheiben (19) das Siebband (1) berühren und von diesem angetrieben sind.
9. Bandfiltermaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnscheiben (19) über Riementriebe od. dgl. mit einer der Umlenkwalzen (2,3,4) oder -rollen (7,12) des Siebbandes (1) verbunden sind.
10. Bandfiltermaschine nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch wenigstens eine unter der in Förderrichtung
(x) den Umlenkrollen (7,12) vorgeschalteten Seihstrecke (B) angeordnete Filtratwanne (6) od. dgl., deren Auslauf (14) oberhalb des oberen Bandstückes der von jenen Umlenkrollen erzeugten Z-förmigen Stufung (c) angebracht ist.
11. Bandfiltermaschine nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch wenigstens eine unter der in Förderrichtung
(x) den Umlenkrollen (7,12) nachgeschalteten und von einer Umlenkwalze (2) als Austrag (E) begrenzten Seihstrecke (D) angeordnete Filtratwanne (13) od. dgl., deren Auslauf (14) oberhalb des Untertrums (1 ) des Siebbandes (1) angebracht ist.
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AK-133 -/4-
12. Bandfiltermaschine nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Auslauf (14) der Filtratwanne (6,13) od. dgl. wenigstens ein die Bandbreite erfassender Schlitz dient.
13. Bandfiltermaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Umlenkrollen (7,12) als Spannwalze ausgebildet ist.
14. Bandfiltermaschine nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Vorentwässerungszone das Obersieb einer aus dieser und einem darunter angeordneten Siebband als Hauptentwässerungszone gebildeten Siebbandpresse ergibt.
15. Verfahren zum kontinuierlichen Entwässern einer Suspension , eines Schlammes od. dgl., welche/: gleichmäßig auf die Oberseite eines zwischen Umlenkwalzen ein Obertrum und ein Untertrum bildenden Siebbandes aufgegeben wird und aus der/ dem in einer Seihstrecke Filtrat durch das Siebband nach unten austritt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammkuchen auf dem Siebband wenigstens einmal gewendet bzw. umgeschichtet und/oder mit quer zur Forderrichtung verlaufenden Kanälen zur Ableitung des Oberflächenwassers zu den Bandseiten versehen wird.
0 30025/0407 -as-
j NACHGEREICHT
AK-133 -/ 5-
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schlammkuchen (Q) von seiner Oberfläche ausgehende Kanäle (11) dreieckförmigen Querschnittes und dadurch zueinander geneigten Seitenflächen eingepreßt werden.
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schlammkuchen (Q) von seiner Oberfläche ausgehende Kanäle (11) mit teilkreisförmigen Querschnittskonturen eingebracht werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß in den Schlammkuchen
(Q) Kanäle (11) mit etwa von der Bandmitte zu den Bandseiten (G) hin geneigten Fließflächen eingebracht werden.
19. Verfahren nach wenigstens einem der Ansprüche 15, bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (11) unmittelbar vor dem Umschichtungsvorgang in den Schlammkuchen (Q) eingebracht werden.
030025/040
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