DE3004826A1

DE3004826A1 - Verfahren zum auspressen von klaerschlaemmen mittels einer kammerfilterpresse und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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Publication number: DE3004826A1
Application number: DE19803004826
Authority: DE
Inventors: Hans 7534 Birkenfeld Kübler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-02-09
Filing date: 1980-02-09
Publication date: 1981-08-20

Description

VERFAHREN ZUM AUSPRESSEN VON KLÄRSCHLÄMMEN MITTELS EINER
KAMMERFILTERPRESSE UND VORRICHTUNG ZUR DURCHFÜHRUNG DES VERFAHRENS Die Erfindung betrifft zunächst ein Verfahren zum Auspressen von Klärschlämmen mittels einer Kammerfilterpresse, wonach eine Anlaufphase bzw. die erste Aktivperiode einer Förderpumpe, mit der die Beschickung der Kammerfilterpresse mit aßschlan,m, der mit Kalk (CaO) oder Kalkmilch (Ca(OH)2) und egebenenfalls weiteren Fällungsmitteln (FeCl2) versetzt ist, erfolgt, beendet wird, sobald der Druck in den Presse kammern auf einen vorgegebenen oberen Grenzwert angestiegen ist, und zur weiteren Beschickung der Presse mit Naßschlarz :;a-hbeschickungs-Pressphasen vorgesehen sind, die in eine Anzahl wiederholter Presszyklen unterteilt sind, in deren Verlauf die Förderpumpe arbeitet, bis ein vorgebbarer, für jeweilige Pressphase charakteristischer überwachter oberer Grenzwert erreicht ist, und danach stillgesetzt wird, der der Kammerdruck wieder auf einen niedrigeren und durch iien unteren Grenzwert beschränkten Wert abgesunken ist, wobei jede Nachbeschickungspressphase durch mindestens einen zieren Grenzwert (gi, i = 1.... n) und einen oberen Grenzwert (Gi, i = 1 .... n) des Kammerdruckes charakterisiert ist.
-~n- solches Verfahren ist aus der DE-OS 27 50 o28 bekannt.
Bei dem bekannten Verfahren läßt man den Kammerdruck zwischein den einzelnen Pressphasen, innerhalb welcher der Kammerdruck zwischen einem unteren Grenzwert gi und einem oberen Grenzwert G. pendelt, auf einen sehr niedrigen Wert (weniger als 0,5 bar) absinken, urn eine weitgehende Entspannung des sich in den Kammern der Presse aufbauenden Filterkuchens zur erzielen, bevor die jeweils nächste Pressphase eingeleitet wird, in der dann der Kammerdruck zwischen erhöhten oberen und unteren Grenzwerten pendelt. Durch die mit der nahezu vollständigen Entspannung des Filterkuchens verbundene Auflockerung desselben zwischen den einzelnen Pressphasen wird zwar im Ergebnis ein optimal hoher Trockensubstanz~ (TS-)-Gehalt im letztendlich resultierenden Filterkuchen erreicht (55 % und mehr), was insbesondere für die Deponierfähigkeit der Filterkuchen und/oder deren weitere Verarbeitung zu Dünger günstig ist; nachteilig an diesem bekannten Verfahren sind jedoch die in Kauf zu nehmenden langen Filtrationszeiten, die dadurch zustande kommen, daß mit zunehmendem Füllungsgrad der Pressenkammern auch die Abfallzeiten zunehmen, in denen der Kammerdruck nach dem letztmaligen Erreichen des oberen Druckgrenzwertes Gi am Ende einer Pressphase auf den Minimalwert von ca. 0,2 - 0,5 bar absinkt, bevor die nächste Pressphase eingeleitet werden kann.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein mit wechselndem Kammerdruck arbeitendes Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das insgesamt mit deutlich verminderten Filtrationszeiten auskommt und trotzdem zu Schlammkuchen mit einem TS-Gehalt führt, der allenfalls geringfügig d.h. um allenfalls 2 - 5 % niedriger ist als ein optimaler Wert von ca.55 Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 genannten Merkale auf einfache Weise gelöst.
Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß geringfügigen Einbußen von maximal 5 % im TS-Gehalt des erzielten Schlammkuchens, die dessen Transport-und Lagerfähigkeit nicht nennenswert beeinträchtigen, drastische Einsparungen an Filtrationszeit gegenüberstehen, die, wie systematische Versuche ergeben haben, ca. 30 % betragen und in extremen Fällen sogar noch deutlich höher sein können.
Im Ergebnis wird daher bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens'bezogen auf die Zeiteinheit, ein um ca. 25 % höherer Schlammdurchsatz erzielt, was für den wirtschaftlichen Einsatz einer Kammerfilterpresse beispielsweise zur Schlammentwässerung im Rahmen einer kommunalen Kläranlage von erheblicher Bedeutung ist.
Die gemäß Anspruch 2 vorgesehene Zeitverzögerung Lt, deren rsert im Verlauf der jeweiligen Pressphasen ermittelt werden kann, wirkt sich dahingehend aus, daß der Kammerdruck nach dem letztmaligen Erreichen seines für die vorhergehende Pressphase charakteristischen oberen Grenzwertes fta allgeeinen nicht mehr bis auf den für diese vorgesehenen unteren Grenzwert gi absinkt;sie sollte jedoch ausreichend groß gewählt erden, daß dieser untere Grenzwert gi wenigstens annähernd erreicht wird, bevor die nächste Pressphase, die auf einem anderen mittleren Druckniveau gefahren wird, eingeleitet wird.
Dies gilt sinngemäß auch für die durch die Merkmale des Ans,ruchs 3 umrissene Durchführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens, die ebenfalls vorab eine experimentelle Ermittlung der geeigneten Verzögerungszeit dt. voraussetzt. Sie hat unter dem Gesichtspunkt einer automatischen Steuerung des Verfahrensablaufs den Vorzug, daß eine hierzu vorgesehene Druck-Sensor-Einrichtung lediglich auf die für die einzelnen Pressphasen charakteristischen oberen Druckgrenzwerte G. ansprechen muß und daher mit einfachen Druckschaltern als Druckwächter auskommt.
Auch die durch die Merkmale des Anspruchs 4 angegebene Durchführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens ist mit einfachen Mitteln einer automatischen Durchführung mittels einer einfachen Steuerungsvorrichtung zugänglich, wobei der besondere Vorteil dieser Durchführungsart unter dem Gesichtspunkt des günstigstens Verfahrensablaufs darin liegt, daß sich die je nach Schlammbeschaffenheit erforderliche Presszyklenzahl innerhalb der einzelnen Pressphasen automatisch einstellt und - im Zusammenhang damit - eine geeigneteSteutungsvorrichtung ohne teure Zyklenzähler auskommt.
Wie die eingangs erwähnten, umfangreichen Testversuche ergeben haben, kann es unter dem Gesichtspunkt der Erzielung eines besonders hohen TS-Endgehalts im Filterkuchen vorteilhaft sein, wenn, - in der zeitlichen Reihenfolge der einzelnen Pressphasen gesehen - zwischen solchen mit relativ niedrigem oberen Druck-Grenzwert Gi eine Pressphase vorgesehen ist, bei der der Kammerdruck im Verlauf der einzelnen Presszyklen auf einen deutlich höheren oberen Grenzwert ansteigt und gegebenenfalls der untere Grenzwert des Kammerdruckes noch etwas niedriger gewählt ist als in der nachfolgenden Pressphase. Die nach dieser letztgenannten Durchführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens erzielten End-TS-Gehalte im Filterkuchen stimmten bei Schlämmen mit relativ hohem Ausgangs-TS-Gehalt (ca. 5 - 6 %) innerhalb der Fehlergrenzen von ca. 2 % mit nach dem bekannten Verfahren erzielten End-TS-Werten überein, wobei jedoch die Filtrationszeit um ca.
; % niedriger lag als bei Anwendung des bekannten Verfahrens.
Schließlich sind durch die Merkmale der Vorrichtungsansprüche 6 - 9 alternativ oder in Kombination benutzbare zur automatischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Steuerungsvorrichtungen angegeben, die mit handelsüblichen Bauelementen auf einfache Weise realisierbar sind.
Weitere Einzelheiten und Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens und einer zu seiner Durchführung geeigneten Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Durchführungs- und Ausführungsbeispielen des Verfahrens bzw.
der Vorrichtung. Es zeigen: Fig. 1 ein Schaubild einer Schlammentwässerungsanlage mit einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbaren Kammerfilterpresse, in schematischer Darstellung, Fig. 2-5 die Zeitabhängigkeit des Kammerdruckes in der Kammerfilterpresse gemäß Figur 1 bei einzelnen Durchführungsarten des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 6-9 Stromlaufpläne als Relais-Schaltungen realisierter Ausführungsformen einer Steuerungsvorrichtung zur automatischen Durchführung des anhand der Figuren 2 - 5 veranschaulichten erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die in der Figur 1 dargestellte Schlammentwässerungsanlage 10 eignet sich insbesondere zur Konditionierung und Entwässerung in üblichen kommunalen Kläranlagen anfallender Klärschlämme, die für die Endablage auf einer Deponie oder zur Weiterverarbeitüng zu Kunstdünger auf einen TS-Gehalt von mindestens ca. 50 % entwässert werden sollen.
Zentraler Bestandteil der Schlammentwässerungsanlage 10 ist eine übliche Kammerfilterpresse 11, deren gestrichelt angedeutete Presskammern 12 durch je zwei Kammerplatten 13 und 14 bzw. 1G begrenzt sind, die in der aus der Figur 1, auf deren diesbezügliche und weitere Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, ersichtlichen Anordnung zwischen einem feststehenden Pressentisch 17 und einem beweglichen Pressenkopf 18 in einem Stapel angeordnet sind.
Zur Beschickung der Kammerfilterpresse 11 mit Naßschlamm, der in einer Konditioniereinrichtung 20 mit geeigneten Fällungsmitteln zur Ausfällung gelöster, insbesondere anorganischer Schadstoffe vorbehandelt ist, ist eine Förderpumpe 21 vorgesehen, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Exzenter-Schneckenpumpe ausgebildet ist; es konnte aber auch eine Kolbenmembranpumpe vorgesehen sein.
1 der von der Förderpumpe 21 zur Kammerfilterpresse 11 tührenden Schlamm-Förderleitung 22 ist ein Rückschlagventil 23 und stromab von diesem ein Schieber 24 vorgesehen. Von dem zwischen dem Rückschlagventil 23 und dem Schieber 24 verlauenden Förderleitungsabschnitt 26 führt eine Stichleitung 27 zu einem Druckwindkessel 28, der zur Überwachung des Kammerdruckes in den Presskammern 12 mit einer Anzahl von Druckwächtern bestückt ist, die ihrerseits Teil einerSteutungsvorrichtung 29 sind, die in Abhängigkeit von den überwachten #ammerdruck-Werten eine automatische Steuerung der Aktiv- bzw.
Stiiistandsphasen der Förderpumpe 21 im Sinne des im folgenden noch näher zu erläuternden Verfahrens vermittelt, nach dem die Kammerfilterpresse betrieben wird. Das Rückschlagventil 23 :-erhindert einen Rückfluß des Naßschlammes aus der Kamlerfilterpresse 11 r,2. den Druckwindkessel 28 zur Förderpumpe 21. Der Schieben 24 ist vorgesehen, um die Kammerfilterpresse 11 im Zuge gegebenenfalls erforderiizher -her;^;artungsarbeiten gegenüber dem Druckwindkessel 28 bzw. der Förderzpe 21 absperren zu können.
Die Konditionierung des aus dem Eindicker oder dem Faulraum der im übrigen nicht dargestellten Kläranlage entnommenen Naßschlarttr#s erfolgt, je nach Beschaffenheit dieses Schlammes durch Zugabe von ungelöschtem Kalk (CaO) in einer Menge von ca. 5 - 10 kg/m3 Naßschlamm oder einer äquivalenten Kalkhydrat (Ca(OH)2)-Menge oder/und durch Zugabe von Fällungsmitteln wie Eisenchlorid, Aluminiumsulfat und/oder handelsüblicher Flockungsmittel, die mit im Rahmen der Konditioniereinrichtung 20 vorgesehener Dosier-Vorrichtungen 30 bzw. 31 dem über eine Eingangsleitung 32 anfallenden Naßschlamm in der erforderlichen Menge zugegeben werden, wobei ein ebenfalls im Rahmen der Konditioniereinrichtung 20 vorgesehener, als Schneckenförderpumpe ausgebildeter Mischer 19 für die homogene Verteilung der dem Schlamm zugegebenen Stoffe sorgt. Für diese in Pulverform oder in gelöster korm vorliegende Fällungs- und Konditionierungsmittel vorgesehene Vorrats-Silos bzw. Aufbereitungsbehälter sind mit 23 bzw. 35 bezeichnet.
Im folgenden werden anhand der Figuren 2 - 5 spezielle Durchfuhrungsarten des erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert, nach dem ddie Schlammentwässerungsanlage 10 mit Vorteil bétrieben werden kann. Dargestellt ist jeweils der zeitliche Verlauf des Kammerdruckes P, wobei die einzelnen P/t-Dlagramme 33, 34, 36 und 37 gemäß den Figuren 2-5 jeweils nur charakteristische Phasen des Entwässerungsvorganges repräsentieren.
Zur Einleitung des Entwässerungsvorganges werde die Förderpumpe 21 im Zeitpunkt to eingeschaltet, worauf das Rückschlagventil 23 öffnet und Naß schlamm sowohl in die Kammerfilterpresse 21 als auch in den Druckwindkessel 28 gefördert wird. In dem Maße, wie sich die strömungsmäßig parallel geschalteten Pressenkammern 12 zunehmend mit dem praktisch quantitativ zurückgehaltenen Feststoffanteil des Schlammes füllen, nimmt der Strömungswiderstand der Pressenkammern 12 zu und damit auch der Kammerdruck, gegen die Förderpumpe 21 arbeiten muß. In demselben Maß nimmt der im Gasraum des Druckwindkessels 28 herrschende Druck zu, so daß durch dessen Überwachung auch der Druck in den Pressenkammern 12 genau überwacht werden kann.
In der durch den ersten ansteigenden Ast 38 des P/t-Diagramms 33 repräsentierten Anlauf-Pressphase nimmt der Strömungswiderstand der Pressenkammern 12 nur langsam zu, solange die Kammern 12 nicht kompakt mit Feststoff ausgefüllt sind und die sich an den Innenseiten der nicht dargestellten Filtertücher aufbauenden Randschichten noch relativ locker sind und sich noch nicht gegenseitig abstützen. Sobald der Gegendruck einen oberen Grenzwert Go von ca. 3-4 bar erreicht, was bei einer Förderleistung der Förderpumpe 21 von ca. 30 l/m.n. und einem Kammervolumen von insgesamt 90 1 und bei einem TS-Gehalt des Naßschlammes von ca. 3 g nach etwa 10-20 Minuten der Fall ist, wird die Förderpumpe 21 abgeschaltet, worauf das unmittelbar stromab von der Förderpumpe 21 angeordnete Rückschlagventil 23 schließt. Vom Zeitpunkt t1 an, in dem die Förderpumpe 21 abgeschaltet worden ist, strömt unter dem Einfluß des nunmehr absinkenden Kammerdruckes weiterhin Filtrat aus der Kammerfilterpresse 11. Es kann davon ausgegangen werden, daß hierdurch eine Auflockerung an den Filtertüchern haftender Feststoffschichten eintritt, die eine nachfolgende Schlammaufnahme begünstigt.
Während des Absinkens des Kammerdruckes findet, abgesehen von einer geringfügigen, den Druckausgleich vermittelnden Nachlieferung von Naßsc#hlamm aus dem Druckwindkessel 28 keine Schlammbeschickung der Kammerfilterpresse statt.
Sobald der Kammerdruck auf einen unteren Grenzwert go, der ca. 50 0 des oberen Druckgrenzwertes Go beträgt, abgesunken ist, was im Zeitpunkt t2der Fall sein möge, wird durch erneutes Einschalten der Förderpumpe 21 die erste Nachbeschickungs-Pressphase eingeleitet. Es ist auch möglich, diese Nachbeschickungs-Pressphase zeitgesteuert mit einer auf den Zeitpunkt t1 des Erreichens des für die Anlauf-Pressphase 38 maßgeblichen Druck-Grenzwertes Go bezogenen Zeitverzögerung#t0einzuleiten, deren Dauer experimentell so bestimmt ist, daß der Kammerdruck auf etwa den gewünschten niedrigeren Grenzwert gg absinkt. Die erste Nachbeschickungs-Pressphase umfaßt eine vo#egebene Anzahl von Presszyklen, innerhalb welcher der Kammerdruck, während die Förderpumpe 21 aktiviert ist, bis auf einen oberen Grenzwert G1 ansteigt und hierauf: bei abgeschalt eter Pumpe bis auf einen unteren Grenzwert g1 abfällt, bei dessen Erreichen bzw. Unterschreiten der nächste Presszyklus eingeleitet wird. Beim dargestellten Durchführungsbeispiel gemäß Figur 2 pendelt der Kammerdruck im Verlauf der ersten Nachbeschickungspressphase zwischen G bar als obere Grenzwert G1 und 3 bar als unterem Grenzwert g1 Wenn im Raen einer Pressphase der Kammerdruck zwischen fest vorgegebenen Grenzwerten G. und gi # pendelt, so nehmen im allgemeinen mit steigender Zyklenzahl die Anstiegszeiten ab, während die für das Abfallen des Kammerdruckes vom oberen auf den unteren Grenzwert benötigten Zeitspannen zunehmen, wobei im Mittel eine Vergrößerung der sich aus Anstiegszeit und Abfallzeit zusammensetzenden Zykluszeit eintritt.
In der auf die erste folgenden zweiten Nachbeschickungs-Pressphase, die wiederum eine vorgegebene Anzahl von Presszyklen umfaßt, die #denjenigen der ersten Nachbeschickungs-Pressphase analog sind, pendelt der Kammerdruck nunmehr zwischen einem höheren oberen Grenzwert G2 von ca. 8 bar und einem im Vergleich zum Grenzwert g1 ebenfalls erhöhtem unteren Grenzwert (X2 .on ca. 4 bar, der jedoch niedriger ist als der für die erste Nachbeschickungs-Pressphase maßgebliche obere Grenzwert G1. Die Einleitung des ersten Presszyklus der zweiten Nachbeschickungs-Pressphase erfolgt bezüglich des Zeitpunktes t3, zu dem im Rahmen der vorhergehenden Pressphase deren oberer Druck-Grenzwert G1 letztmalig erreicht wird, wiederum mit einer Zeitverzögerung #t1, die so bemessen ist, daß der Kammerdruck bis zur Aktivierung der nächsten Pressphase im Zeitpunkt t4 im Normalfall auf etwa den für die erste Nachbeschickungs-Pressphase charakteristischen unteren Grenzwert g1 abfallen würde. Hierzu kann die Zeitverzögerung ntl zwischen einem Mittelwert der im Verlauf der vorhergehenden Pressphase beobachteten Abfallzeiten oder der letzten Abfallzeit und dem 1,5 -2fachen dieser Zeitspanne gewählt werden. Je nach Wahl der Verzögerungszeitspanne at wird dann der untere Druckgrenzwert vor dem Einleiten der nächsten Pressphase nicht mehr ganz erreicht oder gegebenenfalls noch etwas unterschritten.
Die Einleitung und Beendigung der weiter vorgesehenen Nachbeschickungs-Pressphasen und der abschließenden End-Pressphase erfolgt ganz analog , wobei für diese Pressphasen lediglich andere Druck-Grenzwerte Gi und gi und gegebenenfalls andere Werte der sinngemäß ermittelten Verzögerungszeiten #ti maßgeblich sind. Die Beendigung der End-Pressphase , in der der Kammerdruck zwischen dem absolut höchsten Druck-Grenzwert GE von ca. 12 bar und einem unteren Grenzwert gE von ca. 8 bar pendelt, kann entweder - wie bei den vorhergehenden Pressphasen - nach Ablauf einer erfahrungsgemäß ausreichenden Anzahl von Presszyklen erfolgen, oder nach Ablauf einer für den Entwässerungsvorgang insgesamt vorgesehenen Zeitspanne, falls innerhalb dieser Zeitspanne eine als ausreichend erkannte Anzahl von Presszyklen der End-Pressphase bereits abgelaufen sind.
Die durch das P/t-Diagramm 34 der Figur 3 veranschaulichte Durchführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrens unterscheidet sich von derjenigen gemäß Figur 2 im wesentlichen dadurch, daß die zeitliche Folge der für die einzelnen Nachbeschickungs-Pressphasen maßgeblichen Druck-Grenzwerte Gi und gi nicht monoton ansteigt sondern daß für eine "frühe" Nachbeschickungs- Phase, beispielsweise die zweite Nachbeschickungs-Pressphase ein oberer Grenzwert G2 des Kammerdruckes gewählt ist, der wesentlich höher ist als der für die vorausgegangene erste Nachbeschickungs-Pressphase maßgebliche obere Grenzwert G1 und auch deutlich höher als der für die nachfolgende dritte Nachbeschickungs-Pressphase maßgebliche obere Grenzwert G3, wobei der für die zweite Nachbeschickungs-Pressphase gewählte untere Grenzwert g2 des Kammerdruckes etwas niedriger gewählt ist als der für die erste Nachbeschickungs-Pressphase maßgebliche obere Grenzwert G1 und damit deutlich niedriger als der für die nachfolgende dritte Nachbeschickungs-Pressphase maßgebliche obere Grenzwert G3 des Kammerdruckes. Beim dargestellten Durchführungsbeispiel beträgt der obere Grenzwert G2 ca. 11 bar und ist damit nur um 1 bar niedriger als der für die End-Pressphase gewählte Grenzwert GE von ca. 12 bar. Der untere Druckgrenzwert g2 beträgt ca. 5,5 bar. Die entsprechenden Werte für die erste bzw. dritte Nachbeschickungs-Pressphase sind 6 und 3 bzw. 8 und 5 bar. Wenn mit derartigen Unterschieden zwischen den oberen Druck-Grenzwerten G1, G2 und G3 und entsprechend gewählten unteren Grenzwerten gl r g2 und g3 gearbeitet wird, können die Nachbeschickungs-Pressphasen mit relativ kurzer Verzögerungszeit Lltl bzw. 2t2 gegenüber der jeweils vorhergehenden Pressphase eingeleitet werden, wobei diese Verzögerungszeiten etwa dem Mittelwert der Abfallzeiten der jeweils abgeschlossenen Pressphase entsprechen können.
Bei der durch das P/t-Diagramm 36 der Figur 4 repräsentierten Durchführungsart des erfindungsgemäßen Verfahrnes werden auch die einzelnen Presszyklen der verschiedenen, aufeinander folgenden Nachbeschickungs-Pressphasen mit einer auf den Zeitpunkt des vorhergehenden Erreichens des für die jeweilige Pressphase charakteristischen oberen Druck-Grenzwertes Gi bezogenen und innerhalb der Pressphase konstanten Zeitverzögerung Ot geleitet. Bei dieser Verfahrensweise steigen die jeweils nach Ablauf der Verzögerungszeitnti erreichten niedrigen Druckwerte innerhalb der einzelnen Nachbeschickungs-Pressphasen allmählich an, weil der Strömungswiderstand der Pressenkammern 12 mit zunehmender Feststoffanreicherung zunimmt. Die für die jeweiligen Pressphasen geltenden Verzögerungszeiten Ati werden dann zweckmäßigerweise so gewählt, daß der Mittelwert der Druckdifferenz zwischen dem jeweiligen oberen Grenzwert ti und den nach Ablauf der Verzögerungszeit dti erreichten niedrigeren Kammerdruckwerte gi1, gi2, ...... in etwa der Druckdifferenz zwischen dem oberen Druckgrenzwert Gi und dem unteren Druckgrenzwert gi entspricht, wenn nach der anhand der Figuren 2 und 3 erläuterten Verfahrensweise vorgegangen würde.
Bei den anhand der Figuren 2 - 4 geschilderten Verfahrensweisen wird die jeweils nächste Nachbeschickungs-Pressphase eingeleitet, nachdem eine vorbestimmte Zahl von Presszyklen innerhalb der vorhergehenden Pressphase durchgeführt sind. Im Unterschied dazu wird bei der durch das P/t-Diagramm 37 der Figur 5 veranschaulichten Verfahrensweise, bei der sich die einzelnen Presszyklen einer Pressphase wieder zwischen fest vorgegebenen oberen und unteren Druckgrenzwerten Gi und gi vollziehen, die jeweils nächste Pressphase dann eingeleitet, sobald die Abfallzeit #t, die typischerweise von Preßzyklus zu Preßzyklus zunimmt, größer wird als ein für die jeweilige Pressphase vorgegebenes Vergleichszeitintervall tti.
Die anhand der Figuren 2 - 5 geschilderten Verfahrensabläufe können mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung automatisch gesteuert werden, die im folgenden anhand der Stromlaufpläne 6-9, auf deren Einzelheiten ausdrücklich verwiesen sei, näher erläutert wird. Die Steuerungsvorrichtung ist beim speziell dargestellten Ausführungsbeispiel als Relais schaltung ausgebildet, wobei den in Figuren 6-9 jeweils die Ruhestellungen der Relais-Kontakte und der weiteren Schaltelemente dargestellt sind.
Die durch den ersten ansteigenden Ast3BderP/t-Diagramme gemäß den Figuren 2 und 4 repräsentierte Anlauf-Pressphase wird durch Betätigung eines Handtasters 40 eingeleitet, durch dessen Ausschaltimpuls ein Ausschalt-Wischrelais 41 einen Impuls abgibt, durch den ein Remanenzschütz 42 gesetzt wird.
Der den Setzimpuls übertragende Kontakt des Wischrelais 41 ist mi 90 bezeichnet.
über einen darauf schließenden, in die gestrichelt eingezeichnete Lage übergehenden Arbeitskontakt 43 des Remanenzschützes 42 wird die Anlauf-Pressphase eingeleitet. In dieser Anlauf-Pressphase steht die Förderpumpe 21 über ein Relais 44 unter Strom, der außerdem über den in Ruhestellung befindlichen Schaltkontakt 46 eines Differenzdruckwächters 47 und über einen Verriegelungskontakt 48 eines weiteren Remanenzschützes 49 fließt.
Der Differenzdruckwächter 47 arbeitet zwischen einem unteren Druck-Grenzwert gO und einem oberen Druckgrenzwert Go Sobald im Verlauf der Anlauf-Pressphase der obere Druck-Grenzwert Go erreicht wird, geht der Schaltkontakt 46 des DiEferenzdruckschalters 47 in seine gestrichelt eingezeichnete Arbeitsstellung, worauf nun über einen weiteren Verriegelungskontakt 50 des weiteren Remanenzschützes 49 ein zweites Ausschaltsiischrelais 51 angesteuert ist. Nach dem Erreichen des oberen Druckgrenzwertes Go fällt nach kurzer Zeit der Schaltkontakt 46 des Differenzdruckschalters 47 wieder in seine Ruhestellung zurück. Hierauf gibt das weitere Ausschalt-Wischrelais 51 einen Wischimpuls ab, durch den nunmehr der weitere Remanenzschütz 49 gesetzt wird. Der den Setzimpuls übertragende Kontakt des weiteren Wischrelais 51 ist mit 91 bezeichnet Im gesetzten Zustand des weiteren Remanenzschützes 49 sind dessen Verriegelungskontakte 48 und 50 offen, wodurch nunmehr die Anlauf-Pressphase "gesperrt" ist und nicht mehr wiederholt werden kann. (Figur 6).
Über einen Schließkontakt 52 (Figur 7) des weiteren Remanenzschützes 49 (Figur 6) wird nunmehr die erste Nachbeschickungs-Pressphase aktiviert. Dabei fließt der Steuerstrom eines Schützes 53 , über den die Förderpumpe 21 gesteuert wird, über den in Ruhestellung befindlichen Schaltkontakt 54 eines weiteren als Druckwächter eingesetzten Differenzdruckschalters 56, der auf die für die erste Nachbeschickungs-Pressphase charakteristischen unteren und oberen Druckgrenzwerte g1 bzw. G1 eingestellt ist. Sobald der obere Grenzwert G1 des Kammerdruckes erreicht ist, und der Schaltkontakt 54 des Differenzdruckschalters 56 in seine gestrichelt eingezeichnete Arbeitsstellung übergeht, wird ein Einschalt-Wischrelais 57 angesteuert, das seinerseits einen Zählimpuls für einen Zyklenzähler 58 abgibt.
Der den Zählimpuls übertragende Kontakt des Einschalt-Wischrelais 57 ist mit 93 bezeichnet. Dieser Zyklenzähler 58 ist ein scbtrahierender Zähler, der auf eine vorgegebene Anzahl von Presszyklen eingestellt werden kann, beispielsweise 12 Presszyklen.
Die Wirkungsweise der insoweit beschriebenen Steuerungsvorrichtung besteht darin, daß die Förderpumpe 21 aktiviert wird, sobald der untere Grenzwert g1 des Kammerdruckes erreicht bzw.
unterschritten wird und daß die Förderpumpe 21 abgeschaltet wird, sobald der obere Grenzwert G1 des Kammerdruckes erreicht wird.
Die Einleitung der nächsten Nachbeschickungs-Pressphase, in der der Kammerdruck zwischen anderen Druckgr#enzwerten g2 bzw.
G2 "pendelt", kann nun auf zwei verschiedene Weisen erfolgen: 1. Sobald der Zyklenzähler 58 nach Ablauf der vorgesehenen Anzahl von Presszyklen der ersten Nachbeschickungs-Pressphase den O-Zählerstand erreicht, geht ein Schaltkontakt 59 (Fig. 8) des Zyklenzählers 58 in seine gestrichelt eingezeichnete Schließstellung über. Dadurch wird wiederum ein Remanenzschütz 60 (Fig. 8) gesetzt, in dessen gesetztem Zustand ein Öffner 61 (Fig. 7) dieses Remanenzschützes 60 offen ist. Dadurch ist die erste Nachbeschickungs-Pressphase "verriegelt" und kann nicht mehr wiederholt werden.
Sobald der Remanenzschütz 60 (Figur 8) gesetzt ist, ist über einen Arbeitskontakt 65 des Remanenzschützes 60 ein Zeitrelais 62 aktiviert, das eine vorgebbare Zeitverzögerung vermittelt und nach dieser Zeitverzögerung über einen Schließkontakt 63 einen zweiten Remanenzschütz 64 setzt, der einerseits über seinen Öffner 66 den Steuerstrom des Zeitrelais 62 unterbricht und andererseits über seinen Schließkontakt 67 die zweite Nachbeschickungs-Pressphase einleitet, in der der Steuerstrom für den die Förderpumpe 21 steuernden Schütz 68 wiederum über den der zweiten Nachbeschickungspressphase zugeordneten Differenzdruckschalter 70 fließt.
Diese Art der Steuerung entspricht dem anhand der Figuren 2 und 3 ersichtlichen Verfahrensablauf.
Jedesmal wenn in der vorhergegangenen Pressphase der Dir-ferenzdruckschalter 56 bzw. 70 (Fig. 7 bzw. 8) bei Erreichen des oberen Druckgrensertes G1 bzw. G2 das Wischrelais 57 ansteuert, wird gleichzeitig auch ein Zeitrelais 71 angesteuert, das auf eine vorgebbare zeitverzögerungAtjeinstellbar ist. Ist nun die Zeit, die verstreichen würde, bis der Differenzdruckschalter 56 bzw. 70 bei Erreichen des niedrigeren Druckgrenzwertes g1 bzw. g2 wieder in seine Ruhestellung zurückfallen würde, größer als die vorgegebene Zeitverzögerung ßti, so wird über das Zeitrelais 71 ein Einschaltsignal abgegeben, das den Remanenzschütz 60 (Fig 8) setzt und dadurch die nächste Nachbeschickungs-Pressphase zeitverzögert einleitet, wobei der Bezugszeitpunkt für die Zeitverzögerung das letztmalige Erreichen des oberen Druckgrenzwertes G1 bzw. G2 im Verlauf der vorhergehenden Pressphase ist. der Das Einschaltsignal übertragende Schließ-Kontakt des Zeitrelais 71 ist mit 94 bezeichnet.
Wenn die Einleitung der jeweils folgenden Nachbeschickungs-Pressphase über das Zeitrelais 71 erfolgt, so ist die durch das Zeitrelais 62 vermittelte Zeitverzögerung ausgeschaltet, weil dann der Schaltkontakt 63 dieses Zeitrelais 62 durch einen entsprechenden Arbeitskontakt 72 des Zeitrelais 71 überbrückt ist (Fig. 8).
Die solchermaßen arbeitende Steuerungsvorrichtung vermittelt eine automatische Steuerung des ~verfahrensablaufs gemäß Figur 5.
Die Einleitung weiterer Nachbeschickungs-Pressphasen in der einen oder anderen Weise erfolgt ganz analog, wobei für jede dieser Pressphasen die vorgenannten Baueinheiten (Differenzdruckschalter, Remanenzschütze, Zeitrelais, Zyklenzähler und Schütze für die Steuerung der Förderpumpe) gesondert vorgesehen sind.
Der Verfahrensablauf wird automatisch beendet, sobald der "letzte" Zyklenzähler 73 (Figur 9) seinen O-Zählerstand erreicht hat. Dadurch wird über einen Arbeitskontakt 75 des Zyklenzählers 73 ein Remanenzschütz 74 gesetzt, durch dessen öffner 76 die vorausgegangene End-Pressphase, zu deren Jberwachung der Differenz-Druckschalter 77 vorgesehen ist, a:S-schließend verriegelt wird.
Beim erstmaligen Einschalten der Vorrichtung mittels des Handtasters 40 (Figur 6) wird ein Einschalt-Wischrelais 78 betätigt, über dessen Arbeitskontakt 79 ein Hilfsschütz 80 angesteuert wird, über dessen Kontakte 96 (Fig. 6), 97 (Fig. 7), 98 und 99 (Fig. 8) sowie 100 und 101 (Fig. 9) sämtliche Remanenzschütze in Ruhestellung zurückgesetzt werden und die Zyklenzähler 58 (Fig. 7), 81 (Fig. 8) und 73 (Fig. 7) auf die für den Verfahrensablauf charakteristischen voreingestellten Ausgangswerte gesetzt werden.
Schließlich ist in der Fig. 8 gestrichelt eine Abwandlung der Steuerungsvorrichtung eingezeichnet, die eine automatische Steuerung der durch das P/t-Diagramm. 36 gemäß Fig 4 veranschaulichten Verfahrensweise ermöglicht: hierzu ist ein abfallverzögertes Zeitrelais 81 vorgesehen, fias jeweils bei Erreichen des oberen Druck-Grenzwertes G. angesteuert wird. Dieses abfallverzögerte Zeitrelais 81 hat einenselbstaltenden Schließkontakt 82, der sofort anspricht, und einen nach der vorgegebenen Zeitverzögerung ansprechenden zlffnunqskontakt 83, der mit der vorgegebenen Zeitverzögerung Atiin seine gestrichelt dargestellte Ruhelage zurückfällt. Die Wirkungseise dieser Schaltungsvariante besteht darin, daß jeweils nach Ablauf der ZeitverzögerungA tidie Förderpumpe 21 aktiviert wird, unabhängig davon, ob zuvor ein unterer Grenzwert des Kammerdruckes erreicht worden ist oder nicht, und daß die Einleitung der nächsten Nachbeschickungs-Pressphase ausschließlich über den zugeordneten Zyklenzähler eingeleitet wird. Als Druckwächter können hierbei einfache, auf den geweils oberen Druck-Grenzwert Gi einstellbare Druckschalter einyesetzt werden. Eine in soweit vereinfachte Steuerungs-Jorriclltung bietet jedenfalls dann die erforderliche Sicherne lt, wenn durch eine definierte Beschaffenheit des aus#upressenden Schlammes gewährleistet ist, daß der Ranmerdruck, nachdem zuvor der obere Druck-Grenzwert erreicht ist, auch wieder auf hinreichend niedrige Werte in der Größenordnung der genannten unteren Grenzwerte gi abfallen kann.
In den Figuren 6 - 9 sind, abgesehen von den Druckwächtern und den Zyklenzählern, für funktionsgleiche Beuelemente und Teile jeweils dieselben Bezugszeichen angegeben.
ber die in Fig. 7 eingezeichneten Relaiskontakte 102 - 107 ist der Motor der Förderpumpe 21 in den einzelnen Pressphasen eingeschaltet.

Claims

PATENTANSPRUCHE Verfahren zur Entwässerung von Schlämmen mittels einer Kammerfilterpresse, wonach eine Anlaufphase bzw. die erste Aktivperiode einer Förderpumpe, mit der die Beschickung der Kammerfilterpresse mit Naßschlamm, der mit Kalk (CaO) oder Kalkmilch (Ca(OH)2) und gegebenenfalls weiteren Fällungsmitteln (FeC12) versetzt ist, erfolgt, beendet wird, sobald der Druck in den Pressenkammern auf einen vorgegebenen oberen Grenzwert angestiegen ist, und zur weiteren Beschickung der Presse mit Naßschlamm Nachbeschickungs-Pressphasen vorgesehen sind, die in eine Anzahl wiederholter Presszyklen unterteilt sind, in deren Verlauf die Förderpumpe arbeitet, bis ein vorgebbarer, für die jeweilige Pressphase charakteristischer überwachter oberer Grenzwert erreicht ist, und danach stillgesetzt wird, bis der Kammerdruck wieder auf einen niedrigeren und durch einen unteren Grenzwert beschränkten Wert abgesunken ist, wobei jede Nachbeschickungspressphase durch mindestens einen unteren Grenzwert (it i = 1 ..... n) und einen oberen Grenzwert (Gi, i = 1 ..... n) des Kammerdruckes charakterisiert ist, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der jeweils erste Presszyklus der Nachbeschickungs-Pressphasen gegenüber dem Zeitpunkt des letztmaligen Erreichens des oberen Druckyrenzwerts (Gi) in der vorhergehenden Pressphase mit einer Zeitverzöqerung Atieingeleitet wird, die zwischen einem typischen Wert der innerhalb der vorhergehenden Pressphase für ein Absinken des Kammerdruckes von dem oberen Grenzwert G. auf den unteren Grenzwert gi benötig-1 1 ten Zeitspanne und etwa dem doppelten Wert dieser Zeitspanne liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitverzögerung ttietwa gleich dem mittleren Wert der im Rahmen der vorhergehenden Pressphase für den Druckabfall vom oberen Druckgrenzwert G.

auf den unteren Grenzwert gi benötigte Zeitspanne gewählt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 2, adurch gekennzeichnet, daß auch die einzelnen Presszyklen er aufeinanderfolgenden Pressphasen mit einer auf den Zeit---nkt des Erreichens des oberen Druckgrenzwertes Gi im vorhergehenden Presszyklus bezogenen Zeitverzögerung #ti eingeleitet werden, deren Dauer etwa dem Mittelwert der aus einer zahl aufeinanderfolgenden Presszyklen, bei denen der Kamrdruck jeweils vom oberen auf den unteren Druckgrenzwert absinkt, ermittelten Abfallzeiten entspricht, und daß die nächste Pressphase nach einer für die vorhergehende Pressnase vorgeqebenen Zyklenzahl eingeleitet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, Sei innerhalb einer Nachbeschickungs-Pressphase der jeseils folgende Presszyklus eingeleitet wird, sobald der unterme Druckgrenzwert gi erreicht bzw. unterschritten wird, dadurch gekennzeichnet, da(3 die für den Abfall des Kammern druckes vom oberen Grenzwert (Gi) auf den unteren Grenzwert sgi) benötigte Abfallzeit wt mit der fest vorgegebenen Verzogerungszeitspanne btiverglichen wird und die nächste Pressphase eingeleitet wird, sobald die Abfallzeit dt größer ist als die Verzögerungszeit tti.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,daß im Anschluß an eine Nachbeschickungs-Preßphase mit relativ niedrigem oberem Druck-Grenzwert G. eine solche mit einem wesentlich höheren oberen Druckgrenzwert G i+1 und auf diese wieder eine Preßphase mit einem niedrigeren oberen Druckgrenzwert 1+2 folgt.
6. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,insbesondere einem der Ansprüche 1 - 3,ggf. in Verbindung mit Anspruch 5,mit den aufeinanderfolgenden Preßphasen einzeln zugeordneten Druckwächtern und Impulsgebern,die ein Impulssignal erzeugen,wenn während des ablaufenden Preßzyklus ein für die Preßphase charakteristischer Grenzwert des Kammerdruckes erreicht wird,und mit die Impulssignale je eines der Impulsgeber als Zähl-Eingangssignale empfangenden Zyklenzählern,die nach einer der vorgesehenen Zyklenzahl entsprechenden Anzahl von Impulssignalen ein die Einleitung der nächsten Preßphase vorbereitendes Ausgangssignal erzeugen,und mit einer Anzahl von Zeitgiiedern mit denen eine Zeitspannenti definiert einstellbar ist, um die der Beginn der jeweils nachfolgenden Preßphase gegenüber einem Zeitpunkt verzögert ist,zu dem der Kammerdruck im Rahmen der vorhergehenden Preßphase letztmalig einen vorgegebenen Druck-Grenzwert erreicht, dadurch gekennzeichnet,daß die Zyklenzähler (58,73 u.81) als Zähl-Eingangssignale von den Druckwächtern und Impulsgebern (47,70,77 u.57)bei Erreichen der oberen Druck-Grenzwerte G erzeugte Impulse empfangenxund daß die einzelnen Zeitglieder (62) als den Beginn der Verzögerungszeitspannen markierende Steuersignale jeweils die bei Erreichen des Endzählerstandes von den Zyklenzählern (58,73 u.81) abgegebenen Ausgangssignale empfangen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,daß als Druckwächter für die n Nachbeschickungs-Preßphasen die zwischen den unteren Druck-Grenzwerten g1- tGit tgn und den oberen Druck-Grenzwerten G1,..,Gi,..,Gn Gn durchgeführt werden,zwischen den Grenzwertpaaren gi, Gi arbeitente Differenzdruckschalter (70,77) vorgesehen sind,deren Schaltkontakt (54) bei Erreichen des oberen Druckgrenzwertes Gi in seine Arbeitsstellung übergeht, in der ein Einschalt-Wischrelais (57) angesteuert ist,das den Zählimpuls für den zugeordneten Zyklenzähler (58;81;73) abgibt,der bei Erreichen seines einer vorgegebenen Preßzyklenzahl entsprechenden End-Zählerstandes ein Ausgangssignal erzeugt,das einen Remanenzschütz (60) setzt,der einen Ruhekontakt (61) hat,über den (bei nicht gesetztem Schütz (GO)) der die Aktiv-Phase der Förderpumpe (21) vermittelnde Steuerstrom fließt,und daß bei gesetztem Remanenzschütz (60) ein auf die vorgegebene Zeitverzögerung A ti eingestelltes Zeitrelais (62) aktiviert ist,dessen nach Ablauf der Verzögerungszeit Ati erzeugtes Ausgangssignal einen weiteren Remanenzschütz (64) setzt,der einen im Steuerstrompfad des Zeitrelais (62) liegenden Öffner (66) und einen im Steuerstrompfad des die Aktiv- und Stillstandsphasen der Förderpumpe (21) in der folgenden Preßphase steuernden Relais (68) liegenden Schließkontakt (67) hat.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4, wobei zur Uberwachung des Kammerdruckes für jede der Preßphasen ein Differenz-Druckschalter vorgesehen ist,der bei Erreichen des oberen Druck-Grenzwertes Gi ein die Abschaltung der Förderpumpe und bei Erreichen des unteren Druck-Grenzwertes gi ein die Aktivierung der Förderpumpe vermittelndes Ausgangssignal erzeugt, dadurch gekennzeichnet,daß die jeweils eine Preßphase steuernde und die nächste Preßphase einleitende Untereinheit (Fig.8) der Steuerungsvorrichtung (29) ein durch das bei Erreichen des oberen Druck-Grenzwertes G. erzeugte Ausgangssignal des Differenzdruckschalters (70) aktiviertes Zeitrelais (71) mit einstellbarer Verzögerungszeithti aufweist,das nach Ablauf dieser Verzögerungszeit ein die Einleitung der nächsten Preßphase vermittelndes Steuersignal abgibt,und daß der Steuerstrom dieses Zeitrelais (71) über einen öffner des durch seinen Schaltzustand die Aktiv- bzw.

Stillstandsphasen der Förderpumpe (21) steuernden Relais (68) fließt.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, ggf. in Verbindung mit Anspruch 5,wobei eine zur Steuerung der einzelnen Zyklen einer Nachbeschickungs-Preßphase und die Einleitung der nächsten Preßphase vorgesehene Untere in heit der Steuerungsvorrichtung einen Druckwächter hat,der bei Erreichen des für die ablaufende Preßphase charakteristischen oberen Druck-Grenzwertes G. ein Ausgangssignal abgibt,sowie mit einem auf eine vorgegebene Anzahl innerhalb der jeweiligen Preßphase vorgesehener Preßzyklen einstellbaren Zyklenzähler versehen ist,der nach Ablauf dieser Anzahl von Preßzyklen ein die Einleitung der nächsten Preßphase vermittelndes Steuersignal abgibt, dadurch gekennzeichnet,daß die Untereinheit der Steuerungsvorrichtung (29) ein durch das Ausgangssignal des Druckwächters (70) aktivierbares und auf eine vorgebbare Zeitverzögerung A ti einstellbares Zeitrelais (81) aufweist, das einen sofort ansprechenden Selbsthaltekontakt (82) und einen im Steuerstrompfad des die Aktiv- und Stillstar.ds?hasen der För#erpumpe (21) vermittelnden Relais (68)liegenden 'J~fEner (83) at,der nach der Verzögerungszeit#t. in seine die Aktiv-Phase der Förderpumpe (21) vermittelnde Ruhelage zurückfällt (Fig.8).