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Verfahren und Vorrichtung zum Wiedergewinnen fein zerteilter Stoffe
aus einer Flüssigkeit in Form eines Kuchens.
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Wiedergewinnen fein
zerteilter Stoffe aus einer Flüssigkeit in Form eines Kuchens. Insbesondere kommen
Abfälle mit sich führende Abwässer für dieses Verfahren in Betracht.
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In Anlagen, in denen Rohstoffe gewaschen werden müssen, wie z. B.
in Webereien, Seilereien, Schlachthäusern, Leimfabriken u. dgl., stellt die Beseitigung
der Abwässer stets eine mehr oder weniger schwierige Aufgabe dar, aus dem Grunde,
weil solche Abwässer vielfach einen beträchtlichen Teil unlöslicher Stoffe mit sich
führen, deren vorherige Entfernung verlangt wird, ehe die Abwässer dem nächsten
Strom oder Kanal zugeführt werden dürfen. Die unlöslichen Bestandteile der Abwässer
mancher Anlagen, z. B. die Abwässer von Schlachthäusern, haben vielfach einen beträchtlichen
, Wert als Düngemittel, die Wiedergewinnung derselben würde also auch aus dem Grunde
wünschenswert sein. Bislang ist die Ausscheidung dieser unlöslichen Stoffe stets
mit Schwierigkeiten verknüpft gewesen. Die'Ausfiltrierung unter Druck brachte den
Übelstand mit sich, daß die Filtermasse sich bald verstopfte und häufig erneuert
werden mußte. Die sich auf der Filtermasse ansammelnde Decke von ausgeschiedenen
Stoffen verlangsamte in zunehmendem Maße den Filtervorgang und brachte diesen schließlich
gänzlich zum Stillstand. Die Entfernung der schlammigen Ablagerung machte sich häufig
notwendig und war mit Schwierigkeiten verknüpft.
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Bei dem vorliegenden Verfahren werden die Flüssigkeiten, aus denen
die in fein zerteiltem Zustande mitgeführten Stoffe ausgeschieden und in Form eines
Kuchens wiedergewonnen werden sollen, in bekannter Weise von oben nach unten durch
ein Filterbett geleitet. Erfindungsgemäß wird nun während des Filtervorgangs ein
Luft- oder Dampfstrom von unten her durch das Filterbett unter einem solchen Druck
hindurchgeblasen, daß die sich oberhalb des Filterbettes abscheidenden festen Stoffe
am Niedersetzen verhindert werden.
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Hat man auf diese Weise eine gewisse Menge der festen Stoffe oberhalb
des Filterbettes angesammelt, so wird der Filtervorgang unterbrochen und die Ablagerung
auf dem Filterbett durch den gleichen Gegenstrom zu einem Kuchen getrocknet. Zur
Ausführung dieser Trocknung kann jedoch auch die Richtung des Trocknungsstromes
umgekehrt, und zur Beschleunigung der Trocknung die Mitwirkung von Wärme (strömender
Dampf o. dgl.) zu Hilfe genommen werden.
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Die vor dem Einsetzen der Trocknung noch in dem Filtrierbehälter
enthaltene FJüssigkeit kann zuvor abgesaugt oder durch den unter Druck eingeleiteten
Trocknungsstrom entfernt werden.
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Eine zur Ausführung des Verfahrens nach dieser Erfindung geeignete
Vorrichtung ist in den Zeichnungen erläutert.
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Fig. I zeigt einen wagerechten Schnitt durch die Vorrichtung unterhalb
des Filterbettes.
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Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen senkrechte Längsschnitte der Vorrichtung
in unterschiedlichen Bauweisen.
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Man kann entweder einen geschlossenen oder einen offenen Behälter
mit einem Filter am Boden benutzen. Beim geschlossenen Behälter wird die der Scheidung
zu unterwerfende Mischung am Kopf des Behälters eingepumpt und ein konstanter Druck
darin aufrechterhalten. Der flüssige Teil zeigt die natürliche Neigung, durch die
poröse Masse hindurchzugehen und durch die Ableitungen, die unter dem Filter vorgesehen
sind, fortzufließen. Um den unlöslichen Teil der Mischung zu verhindern, auf der
Filtermasse sich in Form eines undurchdringlichen Kuchens anzusammeln, wird ein
dauernder Strom von Luft oder einem anderen Stoff, z. B. Dampf, durch ein besonderes
Netz von unterhalb der Filtermasse angeordneten Leitungen hindurchgeblasen. Dieser
Stoff strömt durch den Filter. aufwärts; durchrührt ihn, hält ihn porös, bewegt
die über dem Filter befindliche Mischung flüssiger und fester Stoffe und verhindert
die BiIdung eines sich auf dem Filter ansammelnden Kuchens. Dies hat die Wirkung
im Gefolge, daß die Mischung oberhalb der Filtermasse ständig bewegt wird und daß
der flüssige Teil dann ungehindert durch die Filtermasse hindurchiließen kann.
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Nachdem eine beträchtliche Menge der Mischung in den Behälter gepumpt
und eine entsprechende Flüssigkeitsmenge durch das Filter gegangen ist, wird eine
sehr dicke Masse oberhalb des Filterbettes zurückbleiben.
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Nachdem diese Masse die richtige Stärke erreicht hat, wird die Zuführung
abgesperrt und Luft in den Behälter eingeblasen, und zwar entweder oberhalb der
Flüssigkeit oder von unten durch das Filterbett aufwärts, bis alle Flüssigkeit aus
dem Behälter abgedrückt ist, so daß der Rückstand in Form eines Kuchens auf dem
Filterbett liegenbleibt.
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Um diesen sich ergebenden Kuchen schneller zu trocknen, kann man statt
Druckluft Dampf von unten durch das Filterbett und durch das dicke Gemisch von Flüssigkeit
und festen Stoffen blasen, bis eine Abtrocknung erreicht ist.
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Ob nun die schließliche Ausscheidung der Flüssigkeit nach der Absperrung
der Zufuhr zum Behälter dadurch herbeigeführt wird, daß man Luft am Kopfe oder am
Boden des Behälters einbläst oder dadurch, daß man Dampf durch den Boden einführt
oder durch andere geeignete Mittel, die sich für das vorliegende Verfahren eignen,
ist gleichgültig; es wird stets ein Kuchen fester Abfälle auf dem Filterbett sich
ergeben. Sobald dieser Kuchen genügend abgetrocknet ist, wird er in Stücke von geeigneter
Größe zerschnitten und aus dem Behälter zwecks weiterer Verwendung entfernt.
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Kommt Dampf zur Abtrocknung der festen Rückstände in Anwendung, so
hat es sich als zweckmäßig erwiesen, einen vollständig offenen Behälter zu verwenden.
Bei einem solchen kühlen die Teile schneller ab, man kann an den zurückbleibenden
Kuchen besser heran und ihn bequemer entfernen. Der einzige Unterschied, der sich
bei diesem Verfahren ergibt, wenn ein offener Behälter veiwendet wird, besteht darin.
daß man die der Scheidung zu unterwerfende Mischung nicht unter Druck einführt,
sondern einfach durch die Öffnung des Behälters einlaufen und oberhalb des Filterbettes
stehen läßt. Ä\,Tird die Mischung dick, so sperrt man die Zuführung ab, läßt das
obenstehende klare Wasser ab und drückt Dampf oder Luft von unten durch das Filterbett,
bis nur noch allein feste Rückstände verbleiben.
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In der Zeichnung ist eine Vorrichtung dargestellt, die sich zur Ausführung
des vorliegenden Verfahrens eignet; diese Vorrichtung kann auch in vieler Hinsicht
anders ausgeführt werden.
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Fig. I zeigt einen wagerechten Schnitt durch den Filterbehälter II,
und zwar gerade unterhalb des Filterbettes 25, das auf einer als Unterlage dienenden
Betonschicht 26 ruht (vgl. Fig. 2 bis 4). Ein Abzugsrohr I2 ist unmittelbar unterhalb
des Filters vorgesehen, das sich mit wagerechten Zweigrohren I3 zu beiden Seiten
der Hauptleitung 12 durch den ganzen Behälter II erstreckt. In Zwischenräumen sind
in diesen Zweigrohren Seihöffnungen 14 angeordnet. Ein besonderes Rohr I5 ist vorgesehen,
das quer durch den Behälter hinzieht und entweder dicht unterhalb der Zweigrohre
I3 oder oberhalb derselben die ganze Länge des Behälters durchlaufende Zweigleitungen
I6 besitzt und in Zwischenräumen mit kleinen Öffnungen 17 versehen ist. Im Seitenteil
des Behälters II sind Mannlöcher I8 angeordnet.
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In Fig. 2 ist das Rohr 12 mit zwei Anschlüssen 19 und 20 dargestellt,
in denen je ein Ventil vorgesehen ist. Das Rohr I5, mit dem Ventil 22 darin, ist
mit einer in den Be--hälter II mündenden Abzweigleitung 23 mit -einem Ventil 24
ausgestattet. Es ist ferner durch ein Rohr 30 und ein Ventil 3I an eine Druckluftquelle
und durch ein Rohr 32 mit Ventil 33 an eine Dampfquelle angeschlossen.
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In Fig. 3 ist am Kopf des Behälters eine Luftkammer 27 mit einem
selbsttätigen Druckventil 28 dargestellt.
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Bei Fig. I wird die Mischung flüssiger und
fester
Stoffe am Kopfe des Behälters eingepumpt, der flüssige Teil sinkt dann durch das
Filter hindurch und gelangt durch die Seihdüsen 14 in Zweigrohre I3 und in die Hauptleitung
12 und wird durch das Rohr 20 abgeführt. Ein Luftstrom wird ununterbrochen durch
das Rohr 15 eingedrückt und durch die Öffnungen 17 der Rohre I6 in das Filterbett
geblasen. Wo ein sehr langer Behälter II in Anwendung kommt, werden für die Rohre
12 und I5 Rohrverbindungen an beiden Behälterenden vorgesehen, wie das in Fig. I
angedeutet ist.
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In Fig. 2 ist ein geschlossener Behälter gezeigt, bei dem das Ventil
im Rohr 19 für gewöhnlich geschlossen ist und die Entleerung des Rohres 12 durch
die Leitung 20 erfolgt.
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Gleichzeitig werden auch die Ventile 24 und 33 geschlossen und die
Ventile 22 und 3I geöffnet gehalten, und Luft wird durch die Leitung 15 und ihre
Abzweige Von unten her durch das gesamte Filterbett geblasen. Diese Luft sammelt
sich in der Kammer 27 (Fig. 3) und entweicht von Zeit zu Zeit durch das selbsttätige
Entlastungsventil 28. Dieses Ventil 28 ist gleichzeitig so eingerichtet, daß es
dauernd geschlossen werden kann. Ist die Masse dick geworden, so wird die Zuführung
gesperrt und das Ventil22 geschlossen, wodurch der von unten durch das Filterbett
gehende Luftstrom abgesperrt wird. Das Ventil 24 wird dann geöffnet, so daß Druckluft
oberhalb der Masse zutritt. Das hat zur Folge, daß die Flüssigkeit durch das Filterbett
hindurchgedrückt wird und die feste Masse als Kuchen auf dem Filterbett zurückbleibt.
Man kann jedoch auch das Ventil 31 schließen, so daß die Luftzufuhr gänzlich aufhört,
und das Ventil 33 öffnen, das die Verbindung mit der Dampfzuführung herstellt. Der
durch das Filterbett aufwärts strömende heiße Dampf wird die in der oberhalb des
Filters stehenden Mischung enthaltene Feuchtigkeit bald austrocknen. Man kann jedoch
auch das Ventil in der Leitung 20 schließen, das Ventil im Rohr 19 öffnen und dann
einen Wasserstrom von unten her durch das Filter hindurchschicken. Zu dem Mittel
würde man greifen, falls von den Entleerungsrohren sich einige verstopft haben.
An die Leitung 20 kann aber auch eine Saugpumpe angeschlossen und dann die Flüssigkeit
abgesaugt werden.
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In Fig. 4 ist ein offener Behälter angedeutet. Die Rohrverbindungen
unterscheiden sich nur darin, daß die Luftzuführung nur mit den Längsrohren I6 in
Verbindung steht.
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Die Ausführung dieses Verfahrens ist' im wesentlichen die gleiche
bei einem offenen und bei einem geschlossenen Behälter; welcher von diesen beiden
sich am besten eignet, hängt von der Beschaffenheit der auszuscheiden den Abfallstoffe
ab.
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Zweï oder mehr Behälter können in Anwendung kommen und dadurch das
Verfahren zu einem ununterbrochenen gemacht werden.
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Während dann ein Behälter zum Trocknen und Entfernen der festen Stoffe
ausgeschaltet wird, kommen die anderen Behälter in Betrieb für den Filtervorgang.