DE3817948A1 - Vorrichtung zur abtrennung von sediment aus einer fluessigkeit, insbesondere von ausgeflockten niederschlaegen aus abwaessern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abtrennung von Sediment aus einer Flüssigkeit, insbesondere von ausgeflockten Nie­ derschlägen aus Abwässern.

Es ist bekannt (EuPat 67 959) zur Aufbereitung von verbrauch­ ten Emulsionen, Lösungen und Industrieabwässern oder dergleichen Vor­ richtungen zu verwenden, in denen unter Verwendung eines Trenn­ mittels in einem Reaktionsbehälter mit einer Mischturbine, die in der Emul­ sion enthaltenen Stoffe ausgeflockt und niedergeschlagen werden, wobei die Ausflockung bzw. Niederschläge sich in einem Behälter absetzen und über ein Zellenband aus dem Absetzbehälter ausgetragen werden und unterhalb dieses Absetzbehälters ein Bandfilter angeordnet ist, mit dem die noch feine Niederschläge enthaltene Flüssigkeit filtriert wird und eben­ so der vom Zellenband ausgetragene Niederschlag weiter entwässert wird.

Es ist ferner bekannt zur Kompaktierung und zur Vereinfachung die Filterbandeinrichtung wegzulassen durch Anordnung hintereinander geschalteter Reaktionsbehälter einen gröberen besser trennbaren Nieder­ schlag zu erhalten und den Niederschlag mit dem darin haftenden Wasser in einen Auffangbehälter zu leiten, der Holzwolle, Stroh oder dergleichen in Ballenform enthält, das quasi als Filtermaterial dient.

Alle diese bekannten Vorrichtungen, die bei reichlich Platz eine durchaus zufriedenstellende Arbeit leisten, sind auf engen Raum nicht gut einsetzbar, weil die relativ weit auseinander liegenden einzelnen Aggre­ gate von allen Seiten zugänglich sein müßten, um eine anordnungsgemäße Arbeitsweise zu überwachen und gegebenenfalls Reparaturen und der­ gleichen an den Teilen vornehmen zu können.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vor­ richtung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, die weniger sperrig und raumbrauchend aufgebaut ist, dennnoch eine kompakte Bauweise bildet und eine für mittlere Flüssigkeitsmengen ausreichen­ de Durchsatzleistung aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch zwei im wesentlichen dreieckige und versetzt zueinander angeordnete Reaktions- und Absetzbehälter, wobei in dem Absetzbehälter eine Filtertrommel angeordnet ist, die in einer Bucht eines endlosen, motorisch angetriebenen, perforierten Zellen­ bandes schwimmend gelagert ist und das zwischen Filtertrommel und dem endlosen Band sich ein Filterband befindet, welches sich kontinuierlich mit dem endlosen Band bewegt.

Die beiden Behälter, nämlich der Reaktionsbehälter und der Ab­ setzbehälter sind seitlich und auch der Höhe nach versetzt, so daß sich die in dem Reaktionsbehälter befindliche Flüssigkeit mit dem darin durch eine Mischturbine verteilten Trennmittel in den tiefer liegenden Absetz­ behäter fließen kann.

Der Absetzbehälter der in seiner Gestalt und seinen Abmessungen dem Reaktionsbehälter entspricht bzw. ähnlich ist, ist mit Führungsrollen und einer motorisch angetriebenen Antriebsrolle versehen, über welche das endlose Zellenband (auch endloses Band genannt) verläuft.

Das Zellenband kann ein metallisches Gliederband sein, dessen Glieder gelenkig miteinander verbunden sind und dadurch zwischen sich kleine rechteckige oder sonstwie gestaltete Hohlräume aufweist, deren Zweck weiter unten noch erläutert werden wird.

Das endlose Band kann aber auch aus einem Kunststoff oder einem Gummiprodukt bestehen, der oder das in sich durch eingearbeitete Elemente verstärkt ist und das mit Durchbrechungen unterschied­ lichster Querschnittsform versehen ist, vorzugsweise ist das Band von beträchtlicher Dicke, damit die Durchbrechungen ein bestimmtes Volumen erhalten, was weiter unten ebenfalls noch erläutert wird.

Die Führungsrollen und die Antriebsrolle sind so angeordnet, daß wenigstens ein Teil des endlosen Bandes auf einen Teil der V­ förmigen Bodenwand des Absetzbehälters entlanggleitet, während das obere Trum des endlosen Bandes zwischen zwei Führungsrollen buchtartig durchhängt und eine Filtertrommel in dieser Bucht trägt die nicht angetrieben ist und auch sonst keine Führung besitzt, außer die des endlosen Bandes also schwimmend gelagert ist.

Die die Bucht zusammen mit dem endlosen Band bildenden Führungsrollen sind justierbar, damit gewährleistet ist, daß das end­ lose Band die Filtertrommel wenigstens auf der Häfte ihres Umfangs anliegend umgibt.

Die Anordnung ist dabei, so getroffen, daß die Rotations­ achse der Filtertrommel mittig innerhalb des Absetzbehälters liegt und zwar mittig zur Auslaßöffnung, für die im Absetzbehälter fil­ trierte Flüssigkeit.

Der Antrieb des endlosen Bandes erfolgt über einen regelbaren Getriebemotor und entsprechenden Rollen, die mit Zähnen und Stiften versehen sein können, welche in entsprechende Ausnehmungen des endlosen Bandes eingreifen und die die kontinuierliche Bewegung, deren Geschwindigkeit regelbar ist, bewirken.

Die Filtertrommel ist ein Zylinder dessen Mantelfläche mit Öffnungen versehen ist. Diese Öffnungen können praktisch jede Gestalt und Anzahl haben. Sie haben nur den Durchtritt der Flüssigkeit aus dem Absetzbehälter in die Filtertrommel und in weitere Auslaßöffnungen zu gewährleisten.

Die Öffnungen sind dabei so angeordnet, daß an beiden Rändern der Mantelfläche Randbereiche verbleiben, die ohne Öffnun­ gen sind und auf denen sich das endlose Band und das Filterband, auf welches später noch eingegangen werden wird, abstützt.

Die Filtertrommel hat eine solche Ausdehnung in axialer Richtung, daß sie mit geringem Spiel zwischen den vertikal stehen­ den im Abstand einander gegenüberliegenden Seitenwänden Aufnahme findet. Zur Verhinderung des Durchtrittes ungefilterter Flüssigkeit vom Absetzbehäter in die Auslaßöffnung sind die stirnseitigen Rän­ der der Filtertrommel mit Dichtungsringen versehen, die den Spalt zwischen den jeweiligen Enden der Trommel und der zugekehrten Ober­ fläche der jeweiligen Seitenwand abdichten.

Diese Dichtungen sind aus einem Material, welches sich bei möglichst großer Abriebfestigkeit gut an die Oberfläche der Behälter­ wand anschmiegt und mit der Flüssigkeit, die in den allermeisten Fäl­ len Wasser sein wird, gute Gleiteigenschaften auf der inneren Ober­ fläche der Seitenwand besitzt.

Die Filtertrommelseite, die der Auslaßöffnung zugekehrt ist, ist mit einer Öffnung versehen, aber es könnte auch eine einfache Aus­ steifungskonstruktion sein, die aus Sehnen oder Streben besteht, die den Bereich der Auslaßöffnung frei lassen.

Die andere Stirnseite der Filtertrommel kann geschlossen oder eben­ falls mit einer Aussteifungskonstruktion geeigneter Art versehen sein.

In der Filtertrommel können schließlich kurze radial verlaufen­ de wehrartige Bleche eingebaut und Schlagkörper darin enthalten sein, die von diesen wehrartigen Einbauten mitgenommen und in einer be­ stimmten Höhenstellung freigegeben werden und so dabei eine Erschütte­ rung auslösen, deren Zweck weiter unten beschrieben wird.

Oberhalb des endlosen Bandes in einem geeigneten Teil der Vorrichtung sind Rollen mit einem großen Filterbandvorrat angeordnet. Diese können zwischen der äußeren der Filtertrommel und der der Filter­ trommel zugekehrten Oberfläche des endlosen Bandes eingeführt wer­ den, so daß das Filterband von dem endlosen die Filtertrommel tragen­ den Bandes mitgenommen wird und die mit dem endlosen Band in Be­ rührung befindlichen Mantelflächen der Filtertrommel abdeckt, um schließlich am Ende des Umschlingungswinkels sich wieder von der Oberfläche des Mantels der Filtertrommel zu lösen und von dem end­ losen Band weiter bewegt werden bis es schließlich einem Abfallbehäl­ ter zufließt. Die Vorrichtung kann schließlich noch rüttel- oder schwingungserzeugende Vorrichtungen enthalten.

Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles, welches in der beigefügten Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine schematische Vorderansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 2 eine Ansicht von der Seite der wesentlichen Teile der Vorrichtung,

Fig. 3 eine weitere Seitenansicht mit Teilen in der Ansicht und Teilen im Schnitt von der einen Seite und

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der der Fig. 3, jedoch von der gegenüberliegenden Seite aus gesehen.

Aus Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß die Vorrichtung im wesentlichen dreieckige seitlich und der Höhe nach versetzt Behälter umfaßt, von denen der Behälter mit dem Bezugszeichen 1 der Reaktionsbehälter ist und der Behälter 2 der Absetzbehälter.

Die Vorrichtung die beispielsweise dazu dient verbrauchte Emulsionen aufzubereiten, arbeitet wie das eingangs genannte euro­ päische Patent unter Verwendung eines Trennmittels, das über eine Dosiereinrichtung 3 in den Reaktionsbehälter 1, der auch die aufzu­ bereitende Emulsion enthät, eindosiert wird. Eine motorisch angetriebene Mischturbine 4 verteilt das Trennmittel homogen in der Emulsion. Nach einer gewissen Rührzeit wird diese Emulsion in den Absetzbehälter über­ geleitet. Im Absetzbehälter erfolgt nun die Bildung der Ausflockung, die sich dann nach und nach auf dem Boden des Absetzbehälters in Form eines Sedimentes niederschlägt.

Wichtig für ein wirkungsvolles Arbeiten einer solchen Vor­ richtung ist nun die Abtrennung dieses Niederschlages und evtl. die noch in der Flüssigkeit suspendierten Teilchen von der reinen Flüssig­ keit.

Für diesen Zweck ist in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein endloses Zellenband 5 (Fig. 1), das über eine Antriebswalze 6, die von einem Getriebemotor 7 regelbar angetrieben wird, sowie über mehrere Umlenk- und Führungsrollen verläuft vorgesehen.

Von diesen Umlenkrollen ist eine bei 8 und eine bei 6 vorgesehen, so­ wie zwei einstellbar angeordnete Führungen 9 und 10. Die Umlenkung bei 8′ ist vorzugsweise ein quer durch das untere Ende des Absetzbe­ hälters verlaufendes Rohrstück mit reibungsarmen Oberflächen, das an einem Flansch 11 in der Art, wie bei Rohrverbindungen üblich, be­ festigt ist und das zum Zweck des Einbauens des Förderbandes oder zum Herausnehmen desselben in einfacher Weise eingesetzt und entnommen werden kann, indem man Mutternschrauben löst, die den Flansch des Rohres mit dem Flansch des Rohrstückes in der Behälterwand 12 ver­ binden.

Die Führungsrolle 8 ist eine Führungsrolle, die zwischen der inneren Oberfläche der Behälterwände 12 und 13 befestigt ist.

Die Führungen 9 und 10 sind verstellbar, derart das ihre Entfernung zueinander in waagerechter Richtung vergrößert und verkleinert werden kann.

Das Zellenband 5 verläuft nun wie aus Fig. 1 ersichtlich über die Antriebswalze, die auf ihrer Oberfläche mit Zähnen versehen sein kann, um die Führungen 9 und 10, sowie sie eine Bucht bilden, deren Zweck gleich anschließend erläutert werden wird, über die Führungs­ rolle und Umlenkrolle 9 zur Umlenkung 8′ und zurück zur Antriebs­ walze 6.

Auf der Strecke von der Umlenkung 8′ bis zur Antriebswalze 6 gleitet das Zellenband 5 auf der zugekehrten inneren Oberfläche der Behälterbodenwand 14.

Das Zellenband 5 hat den Zweck, daß das sich in der unteren Spitze des Absetzbehälters bei der Umlenkung 8′ sich ansammelndes Se­ diment von dem Zellenband 5 auf der inneren Oberfläche der Behälter­ bodenwand 14 des Behälters mit nach oben genommen wird, wo es schließ­ lich nach Erreichen des oberen Randes dieser Behälterwand bei 15 aus dem Förderband heraus, und wie in der Zeichnung durch weiße Flecken bei 16 dargestellt, in einen Container oder auf ein anderes Förderband, was an dieser Stelle angeordnet ist oder dort seinen Ausgang nimmt, herabfällt. Damit das Zellenband diese Aufgabe erfüllen kann, ist es entweder ein flexibles aus einzelnen mäanderförmig gebogenen Blechstreifen gebildetes Zellenband, wobei die Blechstreifen über Stäbe miteinander verbunden sind oder ein Kunststoffband mit entsprechenden Durchbrüchen. Da das Zellenband 5 auf der inneren Oberfläche der Behälterwand 14 des Be­ hälters gleitet, und zwar auf der Strecke von der Umlenkung 8′ bis zur Antriebswalze 6, kann Sediment, welches in die Ausnehmungen oder Zellen des Bandes eingetreten ist nicht herausfallen und wird zwangs­ weise mit dem Zellenband mitgenommen.

Die Entleerung des Zellenbandes am oberen Ende der Boden­ wand bei 15 kann durch eine Rüttelvorrichtung unterstützt werden.

Auf diese Weise wird Sediment, was sich schnell und gut ab­ setzt, ausgetragen. Feststoffteilchen, die suspendiert bleiben werden nun auf folgende Weise aus der Flüssigkeit im Absetzbehälter entfernt.

Oben ist erläutert worden und aus Fig. 1 der Zeichnung ist ersichtlich, daß das Zellenband 5 zwischen den Führungen 9 und 10 eine Bucht bildet, die das Bezugszeichen 17 hat. In dieser Bucht ist nun eine Filtertrommel gelagert, die das Bezugszeichen 18 trägt. Diese Filtertrommel 18 wird von dem angetriebenen Förderband 5 in Umdrehungen versetzt und kann mit dem Förderband auch gewisse Auf- und Abbewegungen ausführen. Wie aus Fig. 2 insbesondere hervorgeht, trägt die Filtertrommel in ihren jeweiligen Enden bei 19 und 20 Dichtungsringe, welche gegen die zugekehrten inneren Oberflächen der Behälterwände 12 und 13 abdichten.

Die Filtertrommel 18 ist darüber hinaus auf einer Seite wenigstens mit einer zentrischen Öffnung 21 versehen, die wie­ derum von Dichtungsringen 22 umgeben ist.

Wie aus Fig. 2 und 4 hervorgeht, ist die Filtertrommel 18 auf ihrer Manteloberfläche mit Öffnungen 23 versehen, so daß Flüssig­ keit von dem Absetzbehälter 2 in das Innere der Filtertrommel ein­ dringen kann über die Öffnung 21 und über einen Rohrstutzen 24 jedoch ausströmen kann, damit nun feinteiliges Gut, welches in der Flüssigkeit im Absetzbehälter 2 noch suspendiert ist auf übliche Weise nicht mit der Flüssigkeit entströmt, wird nun von einem Vorrat von Filterband 29 solches abgezogen über Führungen 26 zwischen Mantel­ fläche der Filtertrommel und dieser zugekehrten Oberfläche des Zellen­ bandes eingeführt, so daß das Filterband 27 bei der Bewegung des Zellenbandes 5 und der daraus resultierenden Rotation der Filter­ trommel 18 sich dieses von links nach rechts bewegt, entsprechend Fig. 1, um schließlich nach Passieren der Umlenkrolle 8, wie bei 28 ersichtlich, verworfen zu werden. Da nun zwischen der Flüssigkeit in dem Absetzbehälter und dem Inneren der Filtertrommel ein weiteres Filterelement in Form eines Bandes 27 angeordnet ist, wird auch feinst­ teiliges in der Flüssigkeit suspendiertes Gut zurückgehalten. Es wird quasi auf das Filterband "angeschwemmt". Im Inneren der Filtertrom­ mel können Einbauten enthalten sein in Form von radial sich erstrecken­ den kurzen Blechen oder Gittern. Es können beispielsweise Metall oder Steinkugeln darin enthalten sein, die von diesen Einbauten in einer be­ stimmten Höhe freigegeben werden, so daß sie hinunterfallen, die Fil­ tertrommel erschüttern und der sich auf dem Filterband festgesetzte Niederschlag vom Filterband löst, so daß er nun dicker und schwerer zum Boden des Absetzbehälters herabfält, um schließlich vom Zellen­ band 5 ausgetragen zu werden.

Das Bezugszeichen 28 bezeichnet ein Filterbandvorrat. Die Bandgeschwindigkeit ist gering. Sie beträgt nur wenige Meter in der Stunde. Die Vorrichtung ist transportabel. Sie ruht in einem Tragge­ stell, welches das Bezugszeichen 29 trägt und das bockartige Gestalt hat.

Die Zuleitung des aufzubereitenden Abwassers erfolgt über den Rohrstutzen 30. Das Niveau ist durch die gestrichelte Linie 31 ange­ geben.

Teile dieser Vorrichtung sind an sich bekannt, so ist die Fil­ tertrommel beispielsweise ein auf eine Rolle gewickeltes Vlies aus na­ türlichen oder künstlichen Fasern, beispielsweise aus Cellulosefasern und wird auch bei der eingangs genannten europäischen Patentanmel­ dung benutzt.

Der Auslaß aus dem Absetzbehälter bzw. der Pegelstand der Flüssigkeit im Absetzbehälter ist selbstverständlich so gewählt, daß er unterhalb des Bereiches des Umfanges der Filtertrommel liegt, der von dem Zellenband mit dem darauf befindlichen Filterband umschlun­ gen ist, so daß sicher gestellt ist, daß nur Flüssigkeit, die über das Zellenband und das Filterband in das Innere der Filtertrommel ein­ tritt und die Vorrichtung verläßt.

Das besondere an der vorliegenden Erfindung ist die sich ergebenen kompakte, aber dennoch wirkungsvolle Bauweise durch die seitlich versetzte Anordnung von Reaktionsbehältern und Ab­ setzbehältern. Diese Bauweise wird erfindungsgemäß dadurch er­ möglicht, daß die Filtertrommel eine besondere Ausgestaltung er­ hält nämlich eine kurze axiale Länge zu einem relativ großen Durchmesser. Die axiale Länge ist immer kürzer als der Durch­ messer. So wird auch bei getrennter Bauweise eine große Filter­ fläche ermöglicht, da der Antrieb der Filtertrommel über das Zellenband erfolgt und die Umlaufgeschwindigkeit klein ist, ist auch eine Ausgestaltung geschaffen, die wenig Wartung erfor­ dert.

Claims (11)

1. Vorrichtung zur Abtrennung von Sediment aus einer Flüssigkeit, insbesondere zur Abtrennung von ausgeflockten Niederschlägen aus Abwässern unter Verwendung eines motorisch angetriebenen endlosen Zellenbandes und eines Filterbandes, wobei das Zellen­ band mit wenigstens einem Teil seiner Länge auf einer Wand­ fläche eines Absetzbehälters entlang gleitet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Zellenband (5) mit seinem oberen Trum eine Bucht (17) bildet, in der eine Filtertrommel (18) schwimmend gelagert ist, zwischen deren äußeren Oberfläche und der zuge­ kehrten Oberfläche des Zellenbandes ein Filterband (27) mitge­ nommen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Absetzbehälter (2) seitlich und tiefer zu einem Reaktionsbehälter (1) angeordnet ist mit Mischturbine (4) und Dosiereinrichtung (3) für ein Trennmittelgemisch.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtertrommel (18) an ihren stirnseitigen Rändern mit Dichtungs­ elementen (19, 20) versehen ist, die mit den zugekehrten Oberflächen die Behälterwand (12, 13) des Absetzbehälters (2) abdichten.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtertrommel (18) eine axiale Länge aufweist, die kleiner ist als ihr Durchmesser und in ihrer Mantelfläche Öffnungen (23) besitzt, die gleich groß oder von unterschiedlicher Größe sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtertrommel (19) an einem Ende verschlossen ist und an dem anderen Ende eine zentrische Öffnung (21) aufweist, deren Rand mit Dichtungsringen umgeben ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Filtertrommel (18) aus einem Gitterwerk bestehen, das auf einer Seite die Öffnung (21) frei läßt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß etwa zentrisch zur Öffnung (21) der Filtertrommel (18) der Rohr­ stutzen (24) für die filtrierte Flüssigkeit angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellenband (5) von einem Motor mit regelbarer Geschwindigkeit über eine Antriebswalze (6) angetrieben ist über eine Führungs­ rolle (8) und eine Umlenkung (8′) in Form eines in einem Rohr­ stutzen einschiebbares über Flansche (11) befestigtes Rohrstück geführt ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Zellenband (5) zwischen zwei verstellbaren Führungen eine Bucht bildet, derart daß die Filtertrommel (18) etwa auf der Hälfte ihres Umfanges von dem Zellenband umschlungen ist und der Flüssig­ keitspegel in dem Absetzbehälter in dem innerhalb des Umschlin­ gungswinkels des Zellenbandes mit der Filtertrommel gehalten ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß von einem Filterbandvorrat (28) ein Filterband in bahn­ förmiger Gestalt abgezogen und über Führungen (26) in dem Spalt zwischen äußerer Oberfläche des Mantels der Filtertrommel (18) und zugekehrten Oberfläche des Zellenbandes (5) eingeführt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Filtertrommel (18) Einbauten vorgesehen sind, die Erschütterungen oder Schwingungen in der Filtertrommel er­ zeugen, derart daß der sich auf der äußeren Oberfläche des Fil­ terbandes bildende Niederschlag in dem Absetzbehälter zurück­ befördert wird.