DE3048924A1 - Vorrichtung zum verdicken und entwaessern von schlamm - Google Patents

Vorrichtung zum verdicken und entwaessern von schlamm

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Shoicho Yachiyo Chiba Nakamura
Tetsuo Ichikawa Chiba Takeuchi
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Ichikawa Woolen Textile Co Ltd
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Ichikawa Woolen Textile Co Ltd
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Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. Hans Albrecht Dipl.-Ing. Dierck-WHm Lük
Gelfertstraße 56
D-1OOO Berlin 33
Telefon: (O30)SSÖPWE8 831 30
Telegramme: Patentalbrecht Berlin
Ihr Zeichen Ihre Nachricht Unser Zeichen Datum
10123/L/LÜ 20. Dezember 198C
Ichikawa Woolen Textile Co. Ltd./ 14-15 Hongo 2-chome, Bunkyoku , Tokyo,113, Japan
Vorrichtung zum Verdicken und Entwässern von Schlamm
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Verdicken und Entwässern von Schlamm, der aus der Behandlung von industriellem Abwasser, biologischen AusScheidungsprodukten oder sonstigen Abwässern resultiert, um wirksam entwässerte Schlammkuchen mit einem hohen Grad an Feststoffgehalt zu erzeugen.
Bei konventionellen kontinuierlichen Vorrichtungen der gattungsgemässen Art wird ein Verdickungsgerät mit einer Kombination eines endlos umlaufenden Filterförderbandes und
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einer Entwässerungs- und Filtrierungseinrichtung verwendet, mit einem oder mehreren Filtertüchern und Rollen. Solche herkömmlichen Verdickungsvorrichtungen haben den Nachteil, dass eine Vergrösserung der Installationsfläche unvermeidlich ist, wenn eine Anpassung an grosse Abmessungen von "z Verdickungsvorrichtungen angestrebt wird. Auch ist es unmöglich, den Schlamm auf einem Filterförderband ausreichend dick auszubreiten. Ferner sind in einer Verdickungs- und Filterungsvorrichtung mit einer Band-Press- Entwässerungsvorrichtung aus zwei Bahnen von Filtertüchern aus synthetischen Fasern die Durchmesser der aufeinanderfolgenden Rollen kleiner und zwei Filtertücher sind in S-Form zwischen jeweils zwei Rollen hindurchgeführt, so dass ein Schereffekt auf den Schlamm ausgeübt wird, der auf Unterschiede in den Winkelgeschwindigkeiten jeder der beiden Rollen zurückzuführen ist, welche die Entwässerungsoperation ausführen. Die Maschen der Filterbänder können in Abhängigkeit vom zu behandelnden Schlamm verstopfen, was darauf zurückzuführen ist, dass der Schlamm durch die Maschen hindurchgedrückt wird, wobei eine verminderte Arbeitskapazität oder ein vermindertes Mass an Wiedererholung der festen Komponenten bewirkt wird.
Wenn das Filtertuch gereinigt oder gewaschen wird, bewirkt eine wenig widerstandsfähige Wiedererholungscharakteristik
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des Filtertuches eine schlechte Reinigungswirkung und somit ist ein Wasch- oder ReinigungsVorgang unter Hochdruck notwendig. Wenn eine Rollenpressentwässerungsvorrichtung mit zwei Filterförderbändern an Stelle der Förderbandpressen twässerungsvorrichtung verwendet wird, wird der Schlamm zusammen mit dar herausgefilterten Flüssigkeit in Breitenrichtung oder in Richtung entgegen der Bewegungsrichtung des Filterbandes verteilt, da die Pressrollen ebene Rollen sind und die herausgefilterte Flüssigkeit im Bereich der Rollen nicht abfHessen kann. Dies resultiert in einer Verminderung sowohl der Arbeitskapazität als auch der Wiedererholungsrate der festen Bestandteile und auch in der Produktion eines Schlammkuchens mit einem hohen Wassergehalt.
Der Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und Schlamm in einer verdickten Form in einem Verdickungsprοzess zurückzugewinnen mit einer Kombination einfacher Vorrichtungen, ohne dass ein übergrosser'Installationsraum notwendig ist. Ferner soll der Entwässerungsprozess zur Wiedererlangung eines entwässerten Schlammkuchens mit einem geringen Wassergehalt in einer kurzen Entwässerungszone ermöglicht werden und zwar unabhängig von den Filtrierungsschwierigkeiten und der Leichtigkeit des Schlammes. Gleichzeitig soll eine Schlammverdickungs- und Entwässerungsvorrichtung geschaffen werden,
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die eine hohe Arbeitskapazität und eine hohe Rückgewinnungsrate an Feststoffkomponenten ermöglicht, bezogen auf eine Breiteneinheit des Filtertuches.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Patentanspruches 1. Hierdurch wird eine nur einen geringen Raum einnehmende Vorrichtung zum Verdicken und Entwässern von Schlamm geschaffen, mit welcher ein Schlammkuchen mit einem relativ geringen Wassergehalt herstellbar ist. Besonders wirkungsvolle Vorteile ergeben sich aus den Merkmalen des Unteranspruches. Diese ermöglichen eine gute Entwässerungswirkung zwischen den einzelnen Stangen der Rollen.
Unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine schomatische Darstellung des bevorzugten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung in einem Vertikalschnitt/
Fig. 2 einen Schnitt in vergrössertem Maßstab durch die obere bzw. untere genoppte
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Filtertuchbahn und den dazwischen befindlichen Schlamm/
Fig. 3a, 3b und 3c, Querschnitte durch verschiedene Ausführungsbeispiele von Pressrollen und
Fig. 4 einen Schnitt in vergrösserter Darstellung
durch eine Quetsch- Entwässerungseinrichtung für den Schlammkuchen.
In einen Flockungs- Reaktions-Tank 1 werden kontinuierlich mittels einer nicht dargestellten Pumpe ein Schlamm A und ein hochmolekulares Flockungs- Mittel- bzw. ein Flockungs-Wirkstoff G vor dem Beginn seines Kondensationsschrittes zugeführt. Im Tank 1 ist ein nicht dargestelltes Rührgerät angeordnet, das dann angetrieben wird, um einen flockigen Niederschlag zu erzeugen. Dieser wird einem geneigten Vorratstank 2 und einem endlosen Filterforderband 3 zugeführt, die gerade unterhalb des Vorratstankes 2 angeordnet sind und welche gemeinsam eine Verdickungseinheit I bilden. Der geneigte Vorratstank 2 wird durch einen langgestreckten bodenlosen Rahmen 2a gebildet, der einen rechteckigen Querschnitt in der horizontalen Ebene hat und dessen Längsrichtung mit der Bewegungsrichtung des Schlammes übereinstimmt. Die obere Oberfläche des Vorratstankes 2 ist hori-
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zontal angeordnet. Der untere Teil des langgestreckten Rahmens 2a, welcher den Vorratstank 2 bildet, ist linear ansteigend um einen bestimmten aufwärtsgerichteten Winkel angeordnet, um so zu bewirken, dass dieser sich aufwärts entlang der Bewegungsrichtung des Schlammes erstreckt, und ist mit einer Gummipiatte gedichtet, um eine Leckage des Schlammes zu verhindern. Das umlaufende Filterförderband 3 ist über obere und untere Rollen 3b bzw. 3a derart geführt, dass es gerade unterhalb des Vorratstankes 2 unter einem Winkel angeordnet ist, der mit demjenigen Winkel identisch ist, unter dem der Vorratstank geneigt ist. Eine Vielzahl von Führungsstangen 3c ist zur Führung des Filter- Förderbandes 3 zwischen der oberen Rolle 3b und der unteren Rolle 3a angeordnet. Das umlaufende Filterförderband 3 steht in Berührungskontakt mit einer Kurvenbahn- Korrekturrolle 3d, um so einen dauerhaften Antrieb des umlaufenden Filterförderbandes 3 sicherzustellen. Das Filterförderband 3 ist ferner um eine Rolle 3 f geführt, um einen solchen notwendigen Abstand sicherzustellen, um eine Sprüheinrichtung 3e zum Reinigen des Filterförderbandes 3 von dessen Rückseite her anbringen zu können. Als endlos umlaufendes Filterförderband 3 können Förderbänder aus einem Drahtnetz aus rostfreiem Stahl, Phosphorbronze od. dgl., synthetische Kunstharznetze aus Nylon, Saran od. dgl. oder ein Förderband benutzt werden, das durch A^fnadeln kurzer Fasern unter einer Neigung
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gegen die Oberfläche eines solchen Netzes hergestellt ist. Wenn ein solches Filterförderband 3 der letztgenannten Art verwendet wird, kann das Filterförderband 3 vor einem Verkleben oder Verstopfen bewahrt werden und die Flockulierungsflocken werden wirksam auf dem beschichteten Teil des Filterförderbandes 3 zurückgewonnen.
Der Vorratstank 2 und das Filterförderband 3, welche die Verdickungseinheit I bilden, sind unter einem bestimmten nach oben gerichteten Winkel angeordnet, um den Schlamm zu verdickenf ohne das Filterförderband 3 mit einer hohen Geschwindigkeit 3 antreiben zu müssen, um so eine weit mehr verbesserte Verfahrenskapazität zu erreichen. Dies ist auf das Fliessen des freigesetzten Wassers unter den Schlammflocken zurückzuführen, die auf dem Filterförderband 3 angesammelt sind. Die Neigung dient ferner zur Minimisierung der Vergrösserung an Inst llationsflache, die erforderlich wird bei einer Verlängerung der Kondensations- Prozess- Strecke.
Eine Absonderungs- und Verdickungseinheit 13 ist im Übergangsbereich zwischen der Verdickungseinheit I und einer nachfolgenden Hauptentwässerungseinheit II angeordnet. Diese Absonderungs- und Verdichtungseinheit 13 umfasst einen Rühr- und Mischtank 14 und eine Instillationseinrichtung 15 ( Einträufelungseinrichtung). Der Rühr- und Mischtank 14 ist aus
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einem Seitenreservoir gebildet, das einen halbkreisförmigen Querschnitt hat und mit Rührflügeln 16 versehen ist. Die Drehzahl und die Drehrichtung der Rührflügel 16 kann frei gewählt werden. Die Instillationseinrichtung 15 ist durch eine Röhre aus rostfreiem Stahl oder Vinyl-Ch.lorid-Harz oder dgl. gebildet, in welchem eine Anzahl kleiner öffnungen vorgesehen ist. Die Instillatioanseinrichtung 15 wird derart benutzt, dass ein Entwässerungshilfsmittel 17 in den Rühr- und Mischtank 14 durch die kleinen öffnungen in einer installierten Form eingetröpfelt wird.
Als Entwässerungshilfsmittel wird eine anorganische Verbindung, wie Eisenchlorid, Eisensulfat oder Aluminiumsulfat oder eine hochmolekulare organische Verbindung wie Acrylamide zugeführt. Der Rühr- und Mischtank 14 ist mit der Verdickungseinheit I und der Entwässerungseinheit II über einen Abstreifer 18 bzw. eine Rutsche 19 verbunden. Die Hauptentwässerungseinheit II umfasst ein oberes und ein . unteres umlaufendes beschichtetes Gewebeförderband 4 bzw. 5 / welche in endloser Form mittels einer Gruppe von Rollen R1~ R18 9"efufrrt sind. Beide beschichteten Gewebeförderbänder 4,5 sind zunächst dicht zueinander angeordnet, um in einem vorangehenden Stadium Wasser vorläufig vom Schlamm zu entfernen/und sind im späteren Stadium um die im wesentliche ganze ümfangsflache einer perforierten Rolle von einem grossen Durchmesser herum"
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geführt. Eine Vielzahl von stangenartigen Pressrollen oder mit öffnungen versehenen Pressrollen P oder eine Kombination davon ist um die perforierte Rolle 6 herum angeordnet. Der konzentrierte Schlamm, der vom unteren Teil der geneigten Oberfläche zum oberen extremen Ende durch das endlos umlaufende Förderband 3 in der Verdickungseinheit I geführt wird , Wird zu der benachbarten Absonderungs- und Verdickungseinrichtung 13 übertragen, schliesslich dort von seiner Blockform in fein verteilte Partikel unterteilt und dann verfestigt und gelagert in einem zweiten Vorratstank 7, der durch den bodenlosen Rahmen 7a gebildet wird, welcher horizontal angeordnet ist.
Ein Teil des unteren umlaufenden beschichteten Filterförderbandes 5 ist horizontal gespannt durch eine Gruppe von Rollen R1/ R2, R3 und R4 und eine erste Pressrolle P , welche später noch näher beschrieben werden wird. Der obere Umfangsbereich einer jeder dieser Rollen R1,R_, R_, R. und P1 ist in der gleichen Ebene angeordnet. Der zweite Vorratstank 7 ist in einer angrenzenden Lage zum Förderband angeordnet und wird durch die Rollen R1 und R2 getragen, wobei die Tragestangen 1.,I, dazwischen angeordnet sind.
Das untere umlaufende beschichtete Filterförderband 5 wird über eine Gruppe von Rollen R1-,R-,R_,R und Rn geführt, um
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einen Zwischenraum zum Einbau der perforierten Rolle 6 von einem grossen Durchmesser zu schaffen, welche später noch beschrieben werden wird, und von Sprüheinrichtungen 8 und 8', um die obere und die untere Oberfläche des Förderbandes 5 zu reinigen und auch, um das Filterförderband 5 unter einer spezifischen Spannung zu halten. Das Förderband 5 wird auch im wesentlichen um die gesamte Umfangsfläche der perforierten Rolle herumgeführt und zwar über eine andere Pressrolle P-, welche der Pressrolle P1 gegenüberliegt.
Das obere umlaufende beschichtete Filterförderband 4 wird um Rollen R1 η/R11 un<3· R12 derart geführt, dass das Förderband 4 sich graduell annähert in seiner Bewegungsrichtung an das untere umlaufende, beschichtete Filterförderband 5, das über den Rollen R-. und R. positioniert ist, und weiterhin über eine Verschiebungs- Ausgleichsrolle R1O/ welche einen gering grösseren Durchmesser hat, als die Rolle R1„ und welche leicht oberhalb benachbart zur Rolle R12 angeordnet ist. Eine Verschiebung, welche zwischen dem oberen und dem unteren Filterförderband 4 bzw. 5 auftreten kann, was auf Unterschiede in ihren Uralaufgeschwindigkeiten zurückzuführen ist, kann hierdurch korrigiert werden. Ein Abstreifmesser 9 ist unterhalb der Verschiebungsausgleichsrolle R13 angeordnet, um Schlamm abzukratzen, der an dieser Rolle R13 anhaftet. Das
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um die Rolle R13 herumgeführte obere umlaufende beschichtete Filterförderband 4 ist über im wesentlichen die gesamte ümfangsfläche der perforierten Rolle 6 von grösserem Durchmesser zusammen mit dem Filterförderband 4 herumgeführt, wobei es an der Rolle 6 anliegt und mit dem unteren umlaufenden beschichteten Filterförderband 5 überlappt. Beide Filterförderbänder 4 und 5 sind im wesentlichen um die gesamte Umfangsoberfläche der perforierten Rolle 6 von grösserem Durchmesser gemeinsam herumgeführt. Das Förderband 4 wird dann zu einer Abstreifrolle R14 geführt/ deren unterer Umfang an einer Verlängerung des Führungsendes des Förderbandes 4 angeordnet ist unmittelbar am Ausgang von der perforierten Rolle 6. Die Rolle R-. dient auch dazu, um eine Verschiebung des oberen Förderbandes 4 auszurichten. Die Austrittspositionen der beiden Filterförderbänder 4 und 5, die über die perforierte Rolle 6 gemeinsam geführt sind, sind derart, dass das untere Filterförderband 5 die Rolle 6 früher verlässt als das obere Filterförderband 4, wobei der Schlamm veranlasst wird, sich folglich auf das obere Filteiförderband 4 zu bewegen. Die Schlammkuchen werden , geführt durch einen Abkratzer 10, der an der Abstreifrolle R14«vorgesehen ist, auf das untere Filterförderband 5 bewegt und zwar in einer Lage zwischen der Pressrolle P - und der Rolle R-.
Das umlaufende obere beschichtete Filterförderband 4 wird derart gehalten, dass einebestimmte Spannung durch eine
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Gruppe von Rollen R1C/ &„,-' R-n un(ä R erhalten bleibt.
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Entlang des Umlaufweges des oberen Förderbandes 4 sind Sprühdüsen 11 und 11' vorgesehen, um die obere und untere Oberfläche dee FiIterforderbande8 4 zu waschen bzw. zu reinigen. Als beschichtetes Filterförderband 4 und 5 kann ein solches Gewebeband benutzt werden, das kurze Fasern aufweist, die geneigt auf einem Grundgewebe aus einem relativ groben Netzgewebe aufgebracht sind. Ein solches Filterförderband ist in der GB- PS 1.323.208 / DE-PS 21 40 287 vorbeschrieben. Dieses beschichtete Gewebeförderband hat optimale Wasser- Filtrierungs- Eigenschaften, ist frei von Verstopfungen und kann leicht wieder aufgefrischt werden. Die beiden Filterförderbänder 4 und 5 sind derart angeordnet, dass die Basisteile.der geneigten Fasern weiter vorne liegen als die oberen Enden der Fasern und zwar gesehen in der Bewegungsrichtung der Filterförderbänder 4 und 5. Der Schlamm wird zwischen die FiIterforderbänder 4 und 5 eingeführt ( siehe Fig. 2).
Wenn folglich der Pressdruck, der auf den Schlamm ausgeübt wird, der zwischen die Faserfilterbänder 4,5 eingeführt wird, erhöht wird, fallen die schrägen Fasern herunter, d.h. sie werden zusammengedrückt, auf das Grundgewebe. Hieraus resultiert, dass die Oberfläche jedes Filterfaserbandes 4,5 r welche in Berührungskontakt mit dem Schlamm
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ist, mit extrem feinen Fasern bedeckt ist. Der Schlamm dringt nicht in die Fasern ein, aber nur das flüssige Filtrat wird herausgezogen aus dem Filterstoff durch die feinen kapilaren Röhrchen in den Filterfasern. Als perforierte Rolle 6 mit grossem Durchmesser ist es möglich/ entweder eine der beiden Typen von Rollen zu benutzen,d.h. eine Stangenrolle grossen Durchmessers oder eine poröse Rolle grossen Durchmessers. In der beschriebenen Ausführungsform wird eine Stangenrolle grossen Durchmessers benutzt. Die Stangenrolle grossen Durchmessers hat eine hohlzylindrische Ausbildung, in Welcher Stangen mit einem rechteckigen oder runden Querschnitt in gleichen Abständen voneinander in gleicher Umfangsebene entlang der Umfangsweite derselben angeordnet sind. Diese Rolle hat die gleiche Ausbildung wie diejenige·der Stangenpressrollen, welche später noch beschrieben werden, aber hat einen grösseren Durchmesser als die Stangenpressrollen. Bedingt durch diese Anordnung kann das flüssige Filtrat durch die Zwischenräume zwischenden Stangen austreten. Es ist so möglich, das. Ausbreiten des entwässerten Kuchens, das durch die Bewegung des flüssigen Filtrates bewirkt wird, so gering wie möglich zu halten. Die Ausdehnung des entwässerten Kuchens kann - zurückzuführen auf den Pressdruckvermindert werden durch die Abstände zwischen den Stangen.
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Andererseits kann die poröse Rolle grossen Durchmessers auch derart geschaffen werden, dass eine Anzahl von Durchgangslöchern durch die Wandung einer glatten Rolle gebohrt wird. Das im Kuchen, der zwischen dem oberen und dem unteren Faserförderfilterband gehalten ist, enthaltene Wasser wird durch jede der Durchgangslöcher in der porösen Rolle grossen Durchmessers hindurchgeführt und auch in der porösen Pressrolle K3. Folglich wird eine Ausdehnung des Kuchens durch die Durchgangslöcher eingeschränkt.
Eine Gruppe von Pressrollen P. bis P_, Stangenrollen K. aus Stangen mit rechteckigem Querschnitt ( Fig. 3 A), Stangenrollen K 2 aus Stangen mit einem kreisförmigen Querschnitt ( Fig. 3B) oder poröse Rollen K_ ( Fig. 3C) oder eine Korabination dieser Rollen kann verwendet werden. Der Pressdruck jeder der Pressrollen wird derart bestimmt, dass der Pressdruck graduell ansteigt in Bewegungsrichtung des Schlammes, oder der Druck jeder der letzteren Pressrollen P5 bis P_ höher eingestellt wird, als der jeder der vorherigen Pressrollen P1 bis P4. Wenn - wie in konventionellen Einrichtungen-*die Rolle grossen Durchmessers und die Pressrollen durch ebene Rollen gebildet werden, sind die Austragrichtungen des flüssigen Filtrates beschränkt und der Austrag des flüssigen Filtrates ist so schwierig, dass der Schlamm anfällig ist für eine Bewegung in ent-
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gegengesetzter Richtung zu einer normalen Bewegungsrichtung oder in der ©reiten-Richtung der Filterbänder. Wenn jedoch die Rolle grossen Durchmessers und die Pressrollen durch Stangenrollen oder poröse Rollen gebildet sind, wie im Falle der vorliegenden Erfindung/ wird der Schlamm in den Zwischenräumen entlang der Pilterförderbänder gehalten. Die Oberfläche jedes der Filterförderbänder, die nicht in Berührungskontakt mit dem Schlamm ist, ist freigegeben von ihrem Kontakt mit den Rolloberflächen, so dass der Abfluss des ausgequetschten Wassers leicht durchgeführt werden kann und kein Ausfluss des Schlammes in Richtung entgegengesetzt zur Bewegingarichtung des Schlammes oder in seitlicher Richtung tritt auf. Die herausgefilterte Flüssigkeit kann gleichmässig und ungestört abfliessen von den hinteren oder rückwärtigen Oberflächen der Filterförderbänder durch die Zwischenräume. Ein Press- und Entwässerungsvorgang im Falle, dass sowohl die Rolle grossen Durchmessers als auch die Pressrolle eine Stangenrolle ist/ wie es in Fig. 4 dargestellt ist, verläuft wie nachfolgend beschrieben. Das obere und untere umlaufende Faserfilterförderband 4 und 5 , das eine Lage von Fasern mit höchster Kompressions- und Wiederbelebungscharakteristik und auch einer relativ grossen Dicke hat/ und auch der kondensierte Schlamm AQ, der sich dazwischen befindet , werden in einen Quetschraum zwischen der Stangenrolle 6 grossen Durchmessers und der Stangenpressrolle K2 geführt und zusammengepresst. Der
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Wassergehalt des Schlammes wird ausgequetscht durch eine Druckkraft der dünnen Stange b.., die die Stangenpressrolle K» bildet und fortschreitend in den Schlamm in seiner Dicken-Richtung eindringt durch das untere Filterfaserband Das Wasser fliesst dann in einer Richtung/ welche durch einen dicken Pfeil angegeben ist,und wird weiter ausgetragen von der rückwärtigen Oberfläche eines jeden Filterförderbandes als filtrierte Flüssigkeit W durch die Zwischenräume O zwischen den Stangen der Stangenrolle 6 grossen Durchmessers und die Stangen der Stangenpressrollen K», d.h. b , b.. ... und b„/ b„.
Auf diese Weise werden die dünnen Stangen der Stangenpressrollen fortschreitend in den Schlamm in seiner Dicken-Richtung durch das untere Gewebefaserförderband hindurchgedrückt und üben Presskräfte auf den Schlamm aus, die in örtlicher, intermittierender Anwendung eines hohen Pressdruckes resultieren. Es wird ein Schereffekt und ein entsprechender Wasserausflusseffekt aus dem Schlamm bewirkt. Ein solcher Schlamm mit hohem Grad von Flüssigkeitsanteilen und sehr schwierigen Filtrationscharakteristiken und nicht - reversibler Deformation kann somit leicht und wirksam gepresst und entwässert werden.
Wenn der Abstand zwischen jeweils zwei Stangen der Press-
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rollen P1 bis P derart gewählt wird/ dass dieser graduell verengt wird, sowie die Entwässerung des verdichteten Schlammes fortschreitet, wird die Entwässerung graduell durchgeführt,' während ein Auebreiten des Schlammes verhindert wird, wenn der Pressdruck sukz^essiv verstärkt wird. Dieses ermöglicht die Herstellung eines entwässerten Kuchens mit einem geringen Mass an Wassergehalt. Wenn poröse Rollen als Pressrollen verwendet werden, würde ein besserer Entwässerungsprozess ablaufen, wenn die Lochdurchmesser graduell vergrössert werden, wenn der Entwässerungsprozess fortschreitet. Eine Kuchenrutsche 12 ist zur Abfuhr von Schlammkuchen A1 vorgesehen, welche vom Filterförderband 5 im Bereich der Rolle R1- ausgegeben werden. Unterhalb der Rolle 6 grossen Durchmessers ist eine Filterschale 20 vorgesehen. .
Ein Arbeitsablauf mit dem Gegenstand der vorbeschriebenen Erfindung beginnt damit, dass der Schlamm A und das Flockungsmittel G in den Flockungs- Reaktionstank 1 zugeführt werden und durch ein Rührwerk in diesem Tank umgerührt werden, um Flockulationsflocken zu bilden. Diese werden in den geneigten Vorratstank 2 überführt, der oberhalb des endlos umlaufenden Filterförderbandes 3 angeordnet ist. Das abgeschiedene Wasser wird kontinuierlich aus dem Vorratstank 2 durch das Netzwerk des Filterförderbandes 3 abgeführt. Auf diese Weise wird der Schlamm eingedickt durch den geneigten
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Vorratstank 2 und ausgeworfen als ein dickdimensionierter
Schlamm und dann überführt auf den oberen Teil des endlos umlaufenden Filterförderbandes 3. Der Schlamm wird in
der obersten Position durch den Kratzer 18 nahe dem
obersten Ende des endlos umlaufenden Filterförderbandes 3
abgekratzt und dann in den Rühr- und Mixtank 14 als Klumpen überführt. Im Tank 14 wird der vorverdichtete klumpige
Schlamm A_ mit dem Entwässerungshilfsmittel 17 vermixt/
das in Tropfenform vom Instillator 15 zugeführt wird,
während es durch Drehbewegungen der Rührflügel 16 umgerührt wird. Auf diese Weise wird der bereits eingedickte
Schlamm AQ fein verteilt und gefestigt von einer klumpigen Form in kleine Teilchen/ was auf die Flockungswirkung des
Entwässerungshilfsmittels zurückzuführen ist und die durch die Rührflügel erzeugte Drehbewegung. Da die so gebildeten Schlammteilchen immer noch nicht genügend entwässert sind, wird der Schlamm weiterhin auf die nächstfolgende Entwässerungseinheit II über die Rutsche 19 zugeführt. Folglich werden die . fein verteilten und verdichteten Schlammteilchen in den
zweiten Vorratstank 7 überführt. Dabei wird eine Führungsbreite des Sahlammes bestimmt, welcher zur nächstfolgenden Hauptentwässerungseinheit II überführt wird. Der eingedickte, vorverdichtete Schlamm wird aus dem zweiten Vorratstank 7
herausgeführt, graduell bewegt im Hinblick auf die Laufgeschwindikgeit des untern Faser- Filter- Gewebe- Förderbandes 5, gehalten zwischen den oberen und unteren Faser- Filter-
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Förderband 4 bzw. 5 und durch die Gruppen von Rollen R , R-/ R4 und R-IQ/ R11 und R19' wobei irgendwelches freies Wasser, das noch im Schlamm enthalten ist, abgeführt wird, um eine vorbereitete Entwäsaerungsoperation durchzuführen. Dann wird das untere Filter- Faser - Gewebe- Förderband 5, das gerade über die Rolle R4 gelaufen ist, über die Pressrolle P geführt, im wesentlichen um die gesamte Umfangsoberfläche der perforierten Rolle 6 grossen Durchmessers herumgeführt und daran entlang bewegt. Das obere Faser- Filter-Gewebe-Förderband 4, das gerade über die Rolle R12 gelaufen ist, verläuft-anschliessend über die Verschiebungs-Korrekturrolle R13,um dieses an einem überlappen mit dem unteren Faser-Filter- Gewebe- Förderband 4 an der Pressrolle P zu hindern.
Das obere Faser- Filter- Gewebe- Förderband 4 wird anschliessend um die perforierte Rolle 6 grossen Durchmessers derart herum gewunden, dass das obere Förderband 4 innenseitig des unteren Förderbandes 4 verläuft, wobei die beiden Förderbänder 4,5 gemeinsam um die perforierte Rolle 6 grossen Durchmessers herum bewegt werden. Das obere und untere Faser- Filter-Gewebe- Förderband 4/5 / die im wesentlichen ganz um die ümfangsoberfläche der perforierten Rolle 6 grossen Durchmessers herumgeführt sind, bewirken, dass der Schlamm graduell weiter entwässert wird, während der Schlamm graduell gepresst wird durch die perforierte Rolle 6 grossen Durchmessers und eine Gruppe von Pressrollen P„
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bis P_, wobei der einstweilig entwässerte und eingedickte Schlamm zwischen den beiden Förderbändern 4,5 gehalten ist. Der erhaltene weiterhin entwässerte Schlamm wird weitergefördert über die Schälrolle R14^ während er am oberen Faser- Filter- Förderband 4 anhaftet, und fällt dann als entwässerter Kuchen A1 auf das untere Faser- Filter- Gewebe-Förderband 5, das mit der Pressrolle P7 über den Abstreifer 10 in Kontakt steht.
Der so erhaltene entwässerte Kuchen fällt dann auf die Kuchenrutsche 12 aufgrund seines Eigengewichtes, während das untere Faser- Filter- Gewebe- Förderband 5 über die Rolle R1. geführt wird. Das obere Faser- Filter- Gewebe-Förderband 4 verläuft über die Rolle R1_, wird gereinigt und wieder hergestellt Über die Sprühdüsen 11 und 11' und wird wieder aufwärts bewegt zu einer Gruppe von Rollen R10* R11 und R12 und eine entsprechende Arbeitsoperation beginnt von neuem. Das untere Faser- Filter- Gewebeband 5 verläuft über die Rolle Rg, wird gereinigt und wieder hergestellt mittels der Sprühdüsen 8/ 81, wird zu einer Gruppe von Rollen R1, R_, R3 und R4 bewegt und ist bereit für eine entsprechende neue Arbeitsoperation.
Gemäss vorliegender Erfindung und obiger Beschreibung wird eine Verdickungseinheit I aus einem geneigten Vorratstank
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zur Bevorratung der Schlammflocken, die im Flockungsreaktionstank erzeugt werden, und aus einem endlos umlaufenden Filterförderband gebildet, das dicht benachbart und unmittelbar unterhalb dee geneigten Vorratstankes verläuft, so dass es möglich ist, äusserst wirksam den Schlamm einzudicken entlang der geneigten Oberfläche des Förderbandes,ohne dass hierfür eine hohe Umlaufgeschwindigkeit des Filterförderbandes erforderlich ist, die bei konventionellen Systemen notwendig ist. Die Erfindung zeigt weiterhin auf, dass das abgeschiedene Wasser während des Filtervorganaes zwischen den Schlammflocken abfließt , im Gegensatz zum Ausströmen durch das Filtergitter. Folglich wird eine beachtenswerte Verbesserung der Verfahrenskapazität zur Verdickung bzw. Entwässerung des Schlammes erreicht. Der geneigte Vorratstank wird durch einen langgestreckten.Rahmen von in Draufsicht rechteckigena Querschnitt gebildet, sein unterer Teil ist gradlinig ansteigend unter einem besonderen aufwärts gerichteten Winkel ausgebildet, so dass sowohl die wirksame Strecke zur Filtration entsprechend verlängert ist,als auch ein Installationsbereich nicht so sehr notwendig ist, wie es erwartet werden könnte, und ferner wird ein Effekt der verbesserten Siebwirkung erreicht.
In weiterer Ausbildung sind in der Hauptentwässerungseinheit das obere umlaufende Faser- Filter- Gewebe- Förderband und
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das untere umlaufende Paser- Filter- Gewebe- Förderband, die endlos gespannt sind durch eine Gruppe von Rollen, dicht zueinander benachbart über eine solche Strecke angeordnet, dass der eingedickte Schlamm, der in der Verdichtungseinheit erzeugt worden ist, zunächst zwischen dem oberen und unteren Filterförderband entwässert wird. Die beiden Filterförderbänder werden dann voneinander wieder getrennt. Der zunächst entwässerte Schlamm wird zwischen den Filterförderbändern, geführt, um die Entwässerung des Schlammes zu verstärken. Das obere und untere Filterförderband , zwischen welchen der Schlamm gehalten ist, ist dann im wesentlichen um die gesamte Umfangsoberfläche der perforierten Rolle grossen Durchmessers herumgelegt. Eine Vielzahl von Stangenpressrollen oder porösen Pressrollen oder eine Kombination davon sind rund um die perforierte Rolle grossen Durchmessers angeordnet. Naclvdem der entsprechend eingedickte, dick dimensionierte, flockartige Schlamm, der in einem Verdichtungsprozess erzeugt worden ist, fein verteilt und verfestigt worden ist, wird eine geeignete Druckkraft au·.? beiden Oberflächen des Schlammes in einem Prozess zur vorbereitenden Entwässerung aufgebracht, um eine wirksame Entwässerung des Wassers zu erreichen, das im Schlamm enthalten ist, mittels jedes der oberen und unteren Faser- Filter- Gewebe- Förderbänder. Folglich wird es möglich, eine Entwässerung des Kuchens in einem kurzen Bereich durchzu-
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führen. Folglich wird der Kuchen, der fortschreitend entwässert und zwischen den beiden Filterförderbändern geführt ist, auf die perforierte Rolle grossen Durchmessers aufgebracht mit einem beidseitigen Schereffekt, der durch die Filterförderbänder selbst erzeugt wird/ und einem Presseffekt, der durch die Pressrolle erzeugt wird. Die Filterförderbänder und der Schlamm werden im Zwischenraum zwischen der perforierten Rolle grossen Durchmessers und den Pressrollen zusammengequetscht, was.darauf zurückzuführen ist, dass diese eine Quetschwirkung erzeugen, welche nur durch dünne Stangen erzeugt werden kann, um in den Schlamm durch das Faser- Filter- Gewebe- Förderband einzudringen, das eine grosse Dicke und eine ausreichende Charakteristik zur Pressung und zur Wiedererholung hat. Solche Wirkungen können hervorgerufen werden, da der auf den Schlamm aufzubringende Druck graduell verstärkt wird, während das Ausbreiten des Kuchens selbst verhindert wird. Somit wird ein Schlammkuchen mit einem hohen Grad an Feststoffen unter hoher Verfahrenskapazität erzeugt.·
Da gemäss vorliegender Erfindung beide Filterförderbänder dicht zueinander gebracht werden, um eine erste Entwässerungswirkung durchzuführen, und beide Filterförderbänder dann voneinander getrennt werden, muss eine Verschiebung zwischen dem oberen und unteren Filterförderband korrigiert werden, die durch Unterschiede in ihren Umlaufgeschwindigkeiten erzeugt
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werden könnten. Im Ergebnis können die Filterförderbänder daran gehindert werden, lose zu werden oder Falten zu erzeugen/ hierdurch wird eine kontinuierliche Arbeitsoperation möglich und eine wesentliche Verbesserung in der Arbeitswirksamkeit erreicht.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, wirksam zu sein, aufgrund der Wahl der Filtergewebeförderbänder, die jeweils durch Einsetzen geneigter kurzer Fasern in die Oberfläche eines netzartigen Grundgewebes gebildet sind. Die eingesetzten Fasern haben gute Eigenschaften hinsichtlich Kompressibilität und Wiederherstellung. Die Filtergewebe werden nicht verschmutzt bzw. verdorben, was auf ihre Selbstreinigungswirkung zurückzuführen ist. Das. Verstopfungsproblem koventioneller Filtertücher ist somit gelöst.
Da eine wirksame Entwässerung im kurzen Bereich der Hauptentwässerungseinheit durchgeführt werden kann, wird ein besonderer Vorteil dadurch erreicht, dass die Installation eines Gerätes entsprechend der vorliegenden Erfindung nicht zu viel Platz erfordert.
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Leerseite

Claims (2)

Patentanwälte Dipl.-Ing. Hans Albrecht Albrechta.Luke,QeHwtatr.56,D-1OOOBvlln33 Dl Gelfertstraße 56 D-1OOO Berlin 33 Telefon: (030)SSJfJtSSP 831 30 Telegramme: Patentalbrecht Berlir Ihr Zeichen Ihre Nachricht Unser Zeichen Datum 10123/L/LÜ 20. Dezember 19£ Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Verdicken und Entwässern von Schlamm, bestehend aus einer Verdickungseinheit(I) mit einem geneigten Vorratstank (2) zum Vorrätig-halten von mittels eines Flockungs-Reaktions-Tanks ( 1 ) erzeugten Schlammflocken und mit einem unmittelbar unterhalb und benachbart zu dem geneigten Vorratstank (2) angeordneten, endlos umlaufenden Filter-: Förderband (3) und aus einer Entwässerungseinheit (II) mit einem oberen umlaufenden Faser-Filter-Gewebeförderband (4) und einem unteren umlaufenden Faser-Filter- Gewebeförderband (5),die endlos gespannt sind um eine Gruppe von Rollen ( R. bis Rg bzw. R-QbIsR17) und die dichter zueinander bewegt werden, um eine vorläufige Entwässerung des eingedickten von der Verdickungseinheit ( ι ) erzeugten Schlammes zwischen
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den beiden Filter- Förderbändern (4,5) durchzuführen, wobei die beiden Filter- Förderbänder (4,5) dann getrennt voneinander geführt werden, woraufhin der vorläufig entwässerte Schlamm anschliessend wieder zwischen die beiden Filter- Förderbänder (4,5) geführt wird, um den Schlamm verstärkt zu entwässern, der zwischen den beiden Filter- Förderbändern (4,5) gehalten ist, welche um im wesentlichen die gesamte ümfangsfläche einer perforierten Rolle (6) grossen Durchmessers herumgewunden sind, wobex/die perforierte Rolle (6) herum eine Vielzahl von Stangen- Pressrollen (P1 bis P7) oder porösen Pressrollen oder eine Kombination von Stangenpressrollen und porösen Pressrollen angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die perforierte Rolle (6) und die Stangenpressrollen (P1 bis P_) aus einer Vielzahl von Stangen mit rundem oder rechteckigem Querschnitt gebildet sind, die in Abständen voneinander den Umfang der Rollen bildend in einer Zylinderfläche angeordnet sind.
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