DE3126801A1

DE3126801A1 - Verfahren und vorrichtung zum beschicken von druckfiltrationsanlagen mit schlaemmen

Info

Publication number: DE3126801A1
Application number: DE19813126801
Authority: DE
Inventors: Horst 5650 Solingen Möhring
Original assignee: S & I Schlammpress Technik und
Current assignee: S & I Schlammpress Technik und
Priority date: 1981-07-07
Filing date: 1981-07-07
Publication date: 1983-01-27

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Beschicken von Druck-
filtrationsanlagen mit Schlämmen Beschreibung Die Erfindung betrifft die Beschickung von Druckfiltrationsanlagen mit Schlämmen, beispielsweise solchen aus Schlammbecken von kommunalen oder industriellen Kläranlagen.
Bisher werden Druckfiltrationsanlagen, beispielsweise Kammerfilterpressen, aus einem Schlammbecken über entsprechende hochverdichtende Pumpen mit Schlamm beschickt. Den Schlämmen wird ggfs. in einer separaten Mischanlage Filterhilfsmittel zugemischt, und der Schlamm wird der Druckfiltrationsanlage zugeführt, bis der Gegendruck, der sich in der Druckfiltrationsanlage aufbaut, so groß ist wie der Förderdruck der Pumpe. Sodann kann keine weitere Beschickung durch die Pumpe mehr erfolgen, und der Schlamm in der Druckfiltrationsanlage muß zunächst beseitigt werden, bevor die Druckfiltrationsanlage wieder neu beschickt werden kann. Allerdings läßt sich der Zeitpunkt; an dem keine effektive Weiterbeschickung der Druckfiltrationsanlage durch die Pumpe mehr möglich ist, nicht genau bestimmen, so daß die Pumpe in der Regel eine gewisse Zeit ohne Effektivität weiterläuft. Ein Nachteil der bekannten Anlagen besteht daher darin, daß eine optimale Befüllung der Filtrationsanlage mit möglichst geringem Energieaufwand nicht gewährleistet ist. Auch ist mit einer separaten Mischanlage ein großer Aufwand verbunden.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Beschickung von Druckfiltrationsanlagen mit Schlämmen durch möglichst weitgehende Vermeidung der erwähnten Nachteile zu verbessern und insbesondere eine optimale und damit energiesparende Befüllung der Druckfiltrationsanlage zu erreichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren zum Beschicken von Druckfiltrationsanlagen mit Schlämmen dadurch gekennz-eichnet, daß die Druckfiltrationsanlage in Abhängigkeit von dem Druck und der Menge des zugeführten Schlammes befüllt und die Befüllung durch ein Druckluftpolster in einem Druckkessel gesteuert wird Dadurch wird immer eine optimale druck- und mengenabhängig gesteuerte Befüllung der Druckfiltrationsanlage gewährleistet, wobei der Druck, mit dem der Schlamm in die Druckfiltrationsanlage zugeführt wird, und die zugeführte Schlammenge immer an den Filterwiderstand der Druckfiltrationsanlage angepaßt werden können.
Ein weiteres, vorteilhaftes Verfahren zum Beschicken von Druckfiltrationsanlagen mit Schlämmen ist dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm auf der Ansaugseite der Förderpumpe durch Zugabe von Filterhilfsmitteln konditioniert wird. Durch diese Art der Zufuhr der Filterhilfsmittel werden zusätzliche Pumpen zur Zufuhr des Filterhilfsmittels überflüssig, da das Filterhilfsmittel oder mehrere Filterhilfsmittel über eine entsprechende Anzahl von Zuleitungen durch die Förderpumpe selbst zusammen mit dem Schlamm angesaugt wird bzw. werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Verfahrene-Unteransprüchen und den Vorrichtungsansprüchen.
Die Druckfiltrationsanlage wird im wesentlichen wie folgt befüllt. Unbehandelter Schlamm aus kommunalen oder industriellen Kläranlagen wird durch eine Verdrängerpumpe über ein nach außen geschlossenes Durchflußmischsystem angesaugt, das im wesentlichen aus zwei Durchflußmischern und den entsprechenden Zuleitungen besteht, und in dem dem Schlamm Filterhilfsmittel zugesetzt werden, um eine Druckfiltration über eine Kammerfilterpresse zu ermöglichen. Der konditionierte Schlamm wird dann von der Verdrängerpumpe über ein Ventil gleichzeitig über ein Niveauwächterventil in den Druckkessel und über ein weiteres Ventil in die Kammerfilterpresse gefördert. Wenn der Druckkessel etwa zu 80% mit Schlamm gefüllt ist und das Druckluftpolster über dem Schlamm im Druckkessel einen Druck von etwa 1,2 x 106 Pa (12 bar) aufweist, schaltet die Verdrängerpumpe ab, es wird ein zwischen der Verdrängerpumpe und dem Druckkessel vorgesehenes Ventil geschlossen und der Druck des Druckluftpolsters durch den Druckluftkompressor auf etwa 1,5 x 106 Pa (15 bar) erhöht, wodurch der Schlamm aus dem Druckkessel in die Druckfiltrationsanlage ausgetrieben wird.
Die Größe des Druckkessels ist in vorteilhafter Weise so bemessen, daß die in ihn bei 80%iger Befüllung aufnehmbare Schlammenge zur Befüllung und Erzielung eines stichfesten Filterkuchens in der Druckfiltrationsanlage ausreicht. Mit anderen Worten wird die Druckfiltrationsanlage nur so lange, d.h. energiesparend, und mit so viel Schlamm befüllt, daß eine optimale Befüllung erfolgt und ihre Kapazität maximal ausgelastet wird. Daher ist auch ein hoher Durchsatz an Schlamm erzielbar, ohne den Druckkessel übermäßig groß ausführen zu müssen.
Jeweils ein Ventil zwischen dem Schlammbereich bzw. dem Druckluftpolster im Druckkessel und der Druckfiltrationsanlage, die vorzugsweise eine Kammerfilterpresse ist, dient zum Beschicken der Druckfiltrationsanlage mit dem im Druckkessel befindlichen Schlamm und zum Entspannen des Druckkessels in die Druckfiltrationsanlage, wodurch das in der Druckfiltrationsanlage vorhandene Wasser ausgeblasen wird. Der Filterkuchen ist daher durch die Druckluft aus dem Druckkessel bereits vorgetrocknet, wasden Aufwand für die Nachtrocknung des Filterkuchens herabsetzt.
Bei der Erfindung wird somit nur eine Verdrängerpumpe benötigt, die den Schlamm in die Druckfiltrationsanlage über einen Druckkessel überführt, indem der Druck durch einen Druckluftkompressor auf den verfügbaren Enddruck aufgebaut wird.
Durch die Verwendung des Druckkessels ist es also möglich, den Einsatz einer teueren und aufwendigen Membrankolbenpumpe zu vermiden. Außerdem wird mit nur einer Verdrängerpumpe gleichzeitig saugseitig konditioniert und druckseitig eine Druckfiltrationsanlage befüllt. Der Vorteil liegt darin, daß die Verdrängerpumpe im gleichmäßigen Förderstrom die Kammerfilterpresse sowie den Druckkessel bis zu 12 bar befüllen kann. Dadurch wird auch eine exakte Dosierung von Filterhilfsmitteln ohne großen Aufwand gewährleistet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann selbstverständlich auch zum gleichzeitigen Befüllen mehrerer Druckfiltrationsanlagen eingesetzt und/oder an der Anfallstelle des Schlammes aufgestellt werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, in deren einziger Figur schematisch die erfindungsgemäße Vorrichtung dargestellt ist.
Aus einem Schlammbecken 11 führt eine Rohrleitung 12 zu Durchflußmischern 1 und 2, mit denen Filterhilfsmittel zugesetzt werden können, wie dies durch Leitungen 13, 14 und Ventile 15, 16 angedeutet ist. So kann beispielsweise über die Leitung 14 und das Ventil 16 ein erstes Filterhilfsmittel eingespeist werden, während die Leitung 13 und das Ventil 15 zum Einleiten eines zweiten Filterhilfsmittels dienen.
Diesen Durchflußmischern sind eine Verdrängerpumpe 3 und ein Ventil 4 in der Leitung 12 nachgeschaltet, die schließlich zu einem Druckkessel 5 führt. In den Druckkessel 5 münden eine Leitung 17-von einem Druckluftkompressor 7 und eine Leitung 18 von einem Niveauwächterventil 8 und einem Druckmesser 19.
Aus dem Druckkessel 5 führen eine Leitung 20 mit einem Ventil 10 und eine Leitung 21 mit einem Ventil 9 zu der Kammerfilterpresse 6.
Aus dem Schlammbecken 11 wird unbehandelter Schlamm aus kommunalen oder industriellen Kläranlagen über die Leitung 12 und die Durchflußmischer 1, 2 durch die Verdrängerpumpe 3 angesaugt. Um eine Druckfiltration durch die Kammerfilterpresse 6 zu ermöglichen, werden durch die Durchflußmischer 1, 2 über die Leitung 13 mit dem Ventil 15 und die Leitung 14 mit dem Ventil 16 Filterhilfsmittel zugesetzt. Der Schlamm wird nach der Konditionierung sofort von der Verdrängerpumpe 3 über das Ventil 4 in den Druckkessel 5 und von dort über das geöffnete Ventil 9 in die Kammerfilterpresse 6 gefördert, bis der Gegendruck der Kammerfilterpresse 6 den Einsatz der Druckanlage erforderlich macht.
Die Befüllung des Druckkessels 5 mit konditioniertem Schlamm wird durch das Niveauwächterventil 8 gesteuert. Nach etwa 80%iger Befüllung des Druckkessels 5 mit konditioniertem Schlamm schließt nämlich dieses Niveauwächterventil 8, so daß sich über dem im Druckkessel 5 befindlichen Schlamm ein Druckluftpolster aufbaut. Dieses Druckluftpolster beruht auf dem Druckanstieg durch die weitere Förderung der Verdrängerpumpe 3 und außerdem auf dem ansteigenden Filterwiderstand der Kammerfilterpresse 6.
Sobald ein Ueberdruck von etwa 1,2 x 106 Pa (12 bar) erreicht ist, wird die Verdrängerpumpe 3 abgeschaltet, das Ventil 4 wird geschlossen, und der Druckluftkompressor 7 wird eingeschaltet. Dies kann selbstverständlich auch automatisch erfolgen.
Die vom Druckluftkompressor 7 über die Leitung 17 eingespeiste Luft erhöht den Druck des Druckluftpolsters im Druckkessel 5 auf etwa 1,5 x 106 Pa (15 bar) und verdrängt somit den Restschlamm aus dem Druckkessel 5 über die Leitung 21 und das Ventil 9 in die Kammerfilterpres-se 6.
Die Größe des Druckkessels 5 wird daher zweckmäßigerweise so bemessen, daß die in ihm vorhandene Schlammenge zur endgültigen Befüllung und Erreichung eines stichfesten Filterkuchens in der Kammerfilterpresse 6 ausreicht. Gegebenenfalls hängen also die Abmessungen des Druckkessels 5 von der Beschaffenheit des gewöhnlich zu verarbeitenden Schlammes ab.
Nach Abschluß des Filtriervorganges in der Kammerfilterpresse 6 mittels der durch den Druckluftkompressor 7 zugeführten Druckluft wird das Ventil 9 in der Leitung 21 geschlossen und der Druckluftkompressor 7 abgeschaltet. Anschließend wird das Ventil 10 in der Leitung 20 geöffnet und die Druckluft im Druckkessel 5 über die Leitung 20 und das Ventil 10 in die Kammerfilterpresse 6 entspannt Durch diese in die Kammerfilterpresse 6 einströmende Druckluft wird dann ein großer Teil des in der Kammerfilterpresse 6 verbliebenen Wassers ausgeblasen.
Leerseite

Claims

Verfahren und Vorrichtung zum Beschicken von Druckfiltrationsanlagen mit Schlämmen.
Ansprüche 1,) Verfahxen zum Beschickem von gruckfiltrationsanlagen mit Schlämmen, zum Beschicken von Druckfiltrationsanlagen d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t e daß die Druckfiltrationsanlage (6) in Abhängigkeit von dem Druck und der Menge des zugeführten Schlammes befüllt und die Befüllung durch ein Druckluftpolster in einem Druckkessel (5) gesteuert wird 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Schlamm in den Druckkessel (5) und in die Druckfiltrationsanlage (6) gefördert wird, bis der Druckkessel (5) zu einem bestimmten Grad gefüllt ist, daß dadurch über dem im Druckkessel (5) befindlichen Schlamm das Druckluftpolster aufgebaut wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen eines ersten bestimmten Überdruckwertes im Druckluftpolster die Zufuhr von Schlamm in den Druckkessel beendet und der Druck im Druckkessel auf einen zweiten Oberdruckwert erhöht wird, so daß der Schlamm in die Druckfiltrationsanlage (6) mit dem zweiten Ueberdruck verdrängt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Filtriervorganges der Druckluftkompressor (7) abgeschaltet und die Druckluft im Druckkessel (5) in die Druckfiltrationsanlage (6) entspannt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckkessel bis zu 80% seines Volumens mit Schlamm gefüllt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als erster und als zweiter Uberdruckwert 1,2 x 106 bzw.

1,5 x 106 Pa (12 bzw. 15 bar) gewählt werden.
7. Verfahren zum Beschicken von Druckfiltrationsanlagen mit Schlämmen, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 6 unter Verwendung einer Förderpumpe, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlamm auf der Ansaugseite der Förderpumpe durch Zugabe von Filterhilfsmitteln konditioniert wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6 mit einer Pumpe, durch die der Schlamm in mindestens eine Druckfiltrationsanlage förderbar ist, gekennzeichnet durch einen Druckkessel (5) zur druck- und mengenabhängigen Steuerung der Befüllung der Druckfiltrationsanlage <6) zwischen der Druckfiltrationsanlage (6) und der als einfache Verdrängerpumpe (3) ausgeführten Pumpe.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Druckluftkompressor (7) und ein Niveauwächterventil (8) zur Einstellung des Druckes in dem Druckkessel.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, gekennzeichnet durch ein Ventil (4) zwischen der Verdrängerpumpe (3) und dem Druckkessel (5).
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe des Druckkessels (5) so bemessen ist, daß die in ihn bei 80%iger Befüllung aufnehmbare Schlammmenge zur Befüllung und Erzielung eines stichfesten Filterkuchens in der Druckfiltrationsanlage (6) ausreicht.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, gekennzeichnet durch jeweils ein Ventil (9, 10) zwischen Schlammbereich bzw. Druckluftpolster im Druckkessel (5) und Druckfiltrationsanlage (6).
13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch wenigstens einen Durchflußmischer (1 bzw. 2), in den ein Filterhilfsmittel über eine Leitung (13 bzw. 14) mit einem Ventil (15 bzw. 16) einleitbar ist, und der auf der Ansaugseite der als Verdrängerpumpe (3) ausgebildeten Förderpumpe liegt.