DE4011776C2 - Verfahren und Kammerfilterpresse zum Entwässern von Schlämmen und ähnlichen Substanzen - Google Patents
Verfahren und Kammerfilterpresse zum Entwässern von Schlämmen und ähnlichen SubstanzenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entwässern von
Schlamm und ähnlichen Substanzen, bei dem der Schlamm durch
eine Pumpe unter Druck in mindestens eine Filterflächen
aufweisende geschlossene Schlammkammer eingespeist und in
der Schlammkammer ein die Entwässerung herbei führender hy
drostatischer Druck aufgebaut wird, wobei nach Erreichen
eines festlegbaren Druckniveaus die Schlammkammer gegenüber
der Pumpe getrennt und das Volumen der Schlammkammer an
schließend verkleinert wird und ein mechanischer Entwäs
serungsdruck erzeugt wird, welcher größer ist als der er
reichte hydrostatische Druck und wobei zum Abfördern des
hergestellten Filterkuchens die Filterfläche mit dem Fil
terkuchen aus der Schlammkammer herausbewegt wird.
Es ist bekannt, den beispielsweise in Abwasser-Kläranlagen
anfallenden Schlamm nach Zusatz organischer oder anorgani
scher Flockungsmittel oder Filterhilfsmittel in Kammerfil
terpressen zu entwässern. Bei bekannten Kammerfilterpressen
wird der Schlamm in allseitig geschlossene Filterkammern,
die meistens zu einer Batterie aus einer Vielzahl von Fil
terkammern zusammengefaßt sind, eingespeist und das zu ent
wässernde Medium mit hohem Druck solange nachgepumpt,bis
der gewünschte Gehalt an Trockensubstanz erreicht ist.
Hierbei wird das enthaltene Wasser durch die aus Filterma
terial bestehenden Trennwandungen der einzelnen Filterkam
mern herausgeführt. Nachteil dieser bekannten Verfahrens
weise und Konstruktion von Kammerfilterpressen ist es, daß
bei hohem technischen Aufwand der Wirkungsgrad, mit welcher
der Druck auf die zu entwässernde Substanz übertragen wird,
von Kammer zu Kammer in Förderrichtung abnimmt.
Ein Verfahren der eingangs genannten Art ist aus der WO-A-
87/02908 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren werden of
fensichtlich die erreichbaren Trockensubstanzgehalte gegen
über Kammerfilterpressen üblicher Bauart verbessert. Bei
diesem bekannten Verfahren wird jedoch ausschließlich in
termittierend gearbeitet, wie es der Betriebsweise üblicher
Kammerfilterpressen entspricht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von
diesem Stand der Technik, ein Verfahren und eine Kammerfil
terpresse zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen, bei
denen unter Beibehaltung der gegenüber bekannten Kammerfil
terpressen verbesserten Entwässerungsleistung hinsichtlich
der erreichbaren Trockensubstanzgehalte eine kontinuierli
che Schlammeinspeisung und kontinuierliche Abförderung des
Filterkuchens erreicht wird, d. h. eine Arbeitsweise, wie
sie bisher nur bei Siebbandpressen möglich war.
Bei einem Verfahren der oben genannten Art wird diese Auf
gabe dadurch gelöst, daß mehrere Schlammkammern parallel
und alternierend taktweise betrieben werden, daß die den
hydrostatischen Druck erzeugende Pumpe kontinuierlich ange
trieben wird, und daß die Einspeisung in die einzelnen
Schlammkammern umgeschaltet wird, derart, daß die Schlamm
zufuhr und der Austrag des Filterkuchens quasi kontinuier
lich, jedoch aus verschiedenen Schlammkammern erfolgt. Auf
diese Weise wird gewährleistet, daß ab dem Druckniveau, ab
welchem eine weitere Entwässerung durch den hydrostatischen
Druck nur mit entsprechend hohen Energiekosten und entspre
chend konstruktivem Aufwand möglich wäre, die dann gegen
über der Pumpe isolierte Schlammkammer mechanisch zusammen
gedrückt wird und eine weitere Entwässerung mittels des
mechanisch erzeugten Drucks erfolgt. Außerdem wird das bei
bekannten Entwässerungsverfahren mittels derartiger Filter
pressen aufwendige Auswechseln der Filtertücher vermieden.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach der
Erfindung wird der Schlamm in die Schlammkammer an mehreren
Punkten gleichzeitig eingepumpt. Hierdurch wird der gewähl
te hydrostatische Druck vergleichsweise schnell erreicht,
da vermieden wird, daß der Filtrationsdruck durch die ge
samte, in der Kammer befindliche Substanz übertragen werden
muß.
Wie oben erwähnt, ist weiterer Gegenstand der Erfindung
eine Kammerfilterpresse zur Durchführung des oben beschrie
benen Verfahren, mit mindestens einer allseitig geschlosse
nen Schlammkammer, welche Filterflächen aufweist und einen
Schlammeinlaß aufweist, welcher über eine Leitung mit einer
den Filtrationsdruck erzeugenden Pumpe verbunden ist, wobei
die Filterflächen in der Schlammkammer zwischen stationären
und beweglichen Druckplatten angeordnet sind und nach Ab
schalten der Pumpe mechanisch mit Druck beaufschlagbar sind
und wobei die Schlammkammer einen, die beweglichen Druck
platten enthaltenden Deckel und einen die ortsfesten Druck
platten enthaltenden Boden aufweist.
Bekannte Kammerfilterpressen bestehen aus einem feststehen
den Kopfstück und einer großen Anzahl gerillter Platten aus
Eisen, Holz, Hartgummi oder Sonderstahl und anderen Werk
stoffen, die an eisernen Gleitschienen aufgehängt und mit
den Filtertüchern überzogen sind. Mittels eines beweglichen
Kopfstücks und einer Spindel werden die Platten zusammenge
preßt, was bei großen Filtereinheiten hydraulisch geschehen
kann. Zwischen je zwei derartigen Platten entstehen hierbei
Hohlräume durch die erhabenen Ränder der Platten oder durch
Hohlrahmen, die zwischen je zwei Platten eingehängt werden.
Die Kammerfilterpressen haben in der Mitte der Platte oder
am Rande einen Füllkanal, wobei die Füllung unter Druck,
erzeugt durch die Pumpe, erfolgt. Das Filtrat tritt durch
die Tücher und fließt hinter diesen durch Rillen herunter
und läuft durch einen Kanal zu Ablaufhähnen jeder Platte.
Bei einigen Konstruktionen ist zum Waschen des Filterku
chens ein besonderer Waschwasserkanal vorgesehen, wobei
nach dem Waschen meist durch Preßluft getrocknet wird. Zur
Entleerung werden die Platten nach Öffnung der Presse aus
einandergezogen, wobei der Filterkuchen dann entweder von
selbst herausfällt oder von Hand herausgestoßen werden muß.
Das Entleeren, Reinigen der Dichtungsflächen, Zusammen
setzen und Schließen der Pressen erfordern viel Handarbeit
und Zeit, wobei der Verschleiß an Filtertüchern groß ist.
Eine Vorrichtung der oben genannten Art ist ebenfalls aus
der bereits erwähnten WO-A-87/02908 bekannt. Die durch die
sen Stand der Technik bekannte Konstruktion ist ausgespro
chen aufwendig und umständlich und dürfte wohl niemals in
die Praxis umgesetzt werden. Darüber hinaus ist diese Vor
richtung lediglich in der Lage, die zu entwässernden Sub
stanzen portionsweise und keinesfalls kontinuierlich zu
entwässern.
Erfindungsgemäß wird eine vollständig neuartige Kammerfil
terpresse der eingangs genannten Art vorgeschlagen, welche
dadurch gekennzeichnet ist, daß mehrere Kammerfilterpressen
parallel zueinander vorgesehen sind, daß jeder der Schlamm
einlässe über Schließventile an einer Sammelleitung ange
schlossen ist, daß die Sammelleitungen Sperrventile aufwei
sen, daß die Sammelleitungen der Kammerfilterpressen an
eine Hauptleitung angeschlossen sind, daß die Hauptleitung
kontinuierlich mit dem Druck der Pumpe beaufschlagt ist,
und daß eine Steuerung vorgesehen ist, welche die Sperrven
tile, die Schließventile, die Hochdruckerzeuger und den An
trieb des Filterbandes entsprechend dem Arbeitstakt der
einzelnen Kammerfilterpressen derart steuert, daß die
Schlammzufuhr und der Austrag des Filterkuchens quasi kon
tinuierlich, jedoch aus verschiedenen Schlammkammern er
folgt.
Hierbei besteht eine besonders bevorzugte Ausführungsform
darin, daß die Schlammkammer aus den Filterflächen in Form
eines horizontal und geradlinig intermittierend umlaufenden
Filterbandes und einer Druckmembran besteht, und daß die
Druckmembran mit rund umlaufenden Dichtleisten versehen
ist, welche in der geschlossenen Stellung dichtend an dem
Filterband anliegen. Hierdurch wird der Vorteil erzielt,
daß der erzeugte Filterkuchen mit dem Filterband aus der
Schlammkammer herausgefahren werden kann und gleichzeitig
ein neuer Filterbandabschnitt in die Schlammkammer herein
bewegt wird.
Ferner ist es bevorzugt, daß der Deckel mittels der beweg
lichen Druckplatten gegenüber dem Boden zwischen einer ge
schlossenen und einer geöffneten Stellung bewegbar ist.
Im einzelnen ist es vorteilhaft, für die beweglichen Druck
platten und die Dichtleisten Führungen für die Vertikalbe
wegung vorzusehen.
Bei einer hierzu bevorzugten Ausführungsform sind die Füh
rungen für die beweglichen Druckplatten und die Dichtlei
sten als gemeinsame Führungen ausgebildet.
Hierbei besteht eine bevorzugte Ausführungsform darin, daß
die Führungen als aufrecht stehende Zapfen an einer der
Druckplatten eines Druckplattenpaares ausgebildet sind,
welche in Führungsbohrungen der Dichtleisten und der je
weils anderen Druckplatte gleiten.
Um eine möglichst einfache Führung der Dichtleisten zu ge
währleisten, besteht eine vorteilhafte Einzelheit nach der
Erfindung darin, daß die Dichtleisten aus einer starren
Versteifungsleiste und einen um den Umfang der Druckmembran
umlaufenden Dichtkörper aus flexiblem Material bestehen,
daß die Versteifungsleisten auf der Oberseite des Randbe
reichs der Druckmembran und der Dichtkörper der Verstei
fungsleiste gegenüberliegend auf der Unterseite des Randbe
reichs befestigt ist, daß die Dichtleiste einen über den
Umfang der Druckmembran vorstehenden Rand aufweist, und daß
die Führungsbohrungen in dem Rand ausgebildet sind.
Im einzelnen ist es hierbei vorteilhaft, daß eine Vielzahl
von nebeneinander liegenden Druckplattenpaaren vorgesehen
ist, wobei besonders bevorzugt die unteren Druckplatten
starr gelagert sind und die oberen Druckplatten über hy
draulische Hochdruckerzeuger gegen die unteren Druckplatten
zustellbar sind oder umgekehrt. Durch diese Konstruktion
läßt sich in einfachster Weise die gesamte Schlammkammer
nach Isolation derselben gegenüber der Druckpumpe mit einem
hohen mechanischen Druck beaufschlagen.
Die Druckmembran ist bei der Kammerfilterpresse nach der
Erfindung mindestens in einem Mittelbereich mit den beweg
lichen Druckplatten verbunden, so daß die Druckmembran Be
standteil des gegenüber dem Boden anhebbaren Deckels bil
det.
Um zu vermeiden, daß bei Verschleiß der Dichtungen die ge
samte Druckmembran ausgetauscht werden muß, ist es vorteil
haft, an der Berührungsfläche der Dichtleisten mit dem Fil
terband auswechselbare Verschleißteile vorzusehen.
Im einzelnen ist es bevorzugt, daß die Druckmembran als mit
den Dichtleisten verbundene Gummidecke ausgebildet ist.
Bei einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform nach
der Erfindung sind die Dichtleisten positiv gesteuert und
durch einen Antrieb auf und ab bewegbar.
Hierbei ist es vorteilhaft, daß der Antrieb durch eine An
zahl von an den Dichtleisten angeordneten steuerbaren
Druckerzeugern gebildet ist, welche die Dichtleisten gegen
über der oberen Druckplatte wahlweise in Richtung des Fil
terbandes drücken und von dieser abheben. Durch diese Aus
führungsform wird eine starke Vereinfachung der Konstruk
tion bei sicherer Betriebsweise erzielt, indem durch Betä
tigung der Druckerzeuger bzw. den Antrieb der Dichtleisten
die Schlammkammer unabhängig vom Druck- und Öffnungshub der
beweglichen Druckplatten geöffnet und geschlossen werden
kann. Hierdurch lassen sich die Hochdruckerzeuger mit ge
ringerem Hub und in einer einfachen Konstruktion ausführen.
Im einzelnen ist es dabei bevorzugt, daß die Druckerzeuger
als Pneumatikzylinder ausgebildet sind, welche zum Öffnen
und Schließen der Schlammkammer durch Heben und Senken der
Dichtleisten betätigbar sind.
Bevorzugt sind die Pneumatikzylinder an den oberen Druck
platten abgestützt, derart, daß durch Kompression der in
den Pneumatikzylindern befindlichen Luft beim Druckhub der
oberen Druckplatten der Dichtdruck erhöht wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die
Steuerung die Pneumatikzylinder entsprechend dem Arbeits
takt der einzelnen Kammerfilterpressen steuert.
In vorteilhafter Weise kann diese Ausführungsform dadurch
weitergebildet werden, daß an jedem Ende einer oberen
Druckplatte zwei Pneumatikzylinder vorgesehen sind. An den
an den Stirnseiten der Schlammkammer angeordneten Druck
platten sind in vorteilhafter Weise eine Anzahl von Pneuma
tikzylindern über deren Länge verteilt vorgesehen.
Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung kann da
durch geschaffen werden, daß die Kolbenstangen der Pneu
matikzylinder gelenkig mit der Versteifungsleiste der
Dichtleiste verbunden sind.
Im einzelnen ist es vorteilhaft, daß die Verbindung der
Kolbenstangen mit der Versteifungsleiste der Mittellinie
des Dichtkörpers gegenüberliegend angeordnet sind. Hier
durch wird die möglichst gleichmäßige Verteilung des Dicht
druckes gewährleistet.
Bei der Ausführungsform, bei welcher die Dichtleisten einen
eigenen Antrieb aufweisen, können in vorteilhafter Weise
die hydraulischen Hochdruckerzeuger als Einfachzylinder mit
einem Preßkolben ausgebildet sein. Hierdurch wird eine bau
liche Vereinfachung erzielt, da die Schließbewegung der
Schlammkammer über die Pneumatikzylinder bzw. den gesonder
ten Antrieb der Dichtleisten erfolgt.
Die Dichtleisten an der Druckmembran können alternativ zu
der oben beschriebenen Ausführungsform in Richtung des Fil
terbandes federvorgespannt sein. Die Federvorspannung ist
hierbei derart gewählt, daß in der Stellung der beweglichen
Druckplatten vor dem Druckhub der durch die Federn erzeugte
Dichtungsdruck auf jeden Fall ausreicht, um zu verhindern,
daß unter dem durch die Pumpe erzeugten hydrostatischen
Druck der Schlamm seitlich zwischen der Druckmembran und
dem Filterband austreten kann.
In vorteilhafter Weise sind ferner die die Dichtleisten be
aufschlagenden Federn an den beweglichen Druckplatten abge
stützt, derart, daß beim Druckhub gleichzeitig der Dicht
druck erzeugt wird.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform nach der Erfin
dung kann dadurch geschaffen werden, daß die hydraulischen
Hochdruckerzeuger die stationären Druckplatten mit den be
weglichen Druckplatten zu geschlossenen Rahmen verbinden.
Hierdurch wird mit einfachsten Mitteln eine hohe mechani
sche Festigkeit geschaffen, wobei entsprechend hohe er
reichbare Drücke innerhalb der geschlossenen Rahmen aufge
nommen werden und irgendwelche stark ausgebildete Widerla
ger in Gestalt von Fundamenten oder dgl. nicht erforderlich
sind.
Im einzelnen ist es ferner vorteilhaft, daß die hydrauli
schen Hochdruckerzeuger als Doppelzylinder ausgebildet
sind, wobei in jedem Doppelzylinder ein Kolben als Preßkol
ben und ein zweiter Kolben als Schließkolben ausgebildet
ist. Hierdurch ist es möglich, unabhängig vom tatsächlichen
Druckhub der beweglichen Druckplatten ein Schließen der
Schlammkammer durch Betätigung der Schließkolben herbei zu
führen, so daß diese auf jeden Fall durch die Dichtleisten
abgeschlossen ist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach der
Erfindung weist die Schlammkammer mehrere Schlammeinlässe
auf, so daß hierdurch eine ausgesprochen schnelle Füllung
der Schlammkammer und ein Aufbau des hydrostatischen Drucks
mit hohem Wirkungsgrad möglich ist.
Die Schlammeinlässe sind hierbei bevorzugt in der Mittel
achse der Druckmembran angeordnet, wobei die Schlammein
lässe über je eine Verbindungsleitung mit einer Sammellei
tung verbunden sind.
Um ein Waschen des Filterkuchens zu ermöglichen, sind be
vorzugt in der Druckmembran ein oder mehrere über Ventile
gesteuerte Auslässe einer Leitung für ein Wasch- oder Rei
nigungsmedium vorgesehen.
Zur Verbesserung der Entwässerung und Erleichterung des Ab
führens des Filtrats ist bei einer bevorzugten Ausführungs
form nach der Erfindung zwischen dem Filterband und den un
teren Druckplatten eine Platte mit nach oben offenen Fil
tratkanälen vorgesehen. Auf dieser Platte liegt das Filter
band unmittelbar auf. Hierbei ist es daher bevorzugt, die
Platte aus einem reibungsarmen Kunststoff herzustellen, da
während des Herausfahrens des Filterkuchens und des Einfah
rens eines neuen Filterbandabschnitts dieses unmittelbar
auf der Platte gleitet.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnun
gen
beispielhaft veranschaulichten Ausführungsformen naher erläu
tert. Es zeigt:
Fig. 1 eine stark schematische geschnittene Seitenansicht ei
nes Ausschnitts einer Kammerfilterpresse nach der Er
findung;
Fig. 2 eine Draufsicht auf die Kammerfilterpresse gemäß Fig.
1 im verkleinerten Maßstab;
Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III von Fig. 1
im verkleinerten Maßstab;
Fig. 4 eine Schnittansicht längs der Linie IV-IV von Fig. 1
im verkleinerten Maßstab;
Fig. 5 eine Ausführungsform nach der Erfindung, bei welcher
mehrere Kammern parallel zueinander angeordnet sind
und taktweise alternierend betrieben werden, wobei
ferner in Fig. 1 weggelassene Einzelheiten dargestellt
sind;
Fig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI in Fig. 5;
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Steuerung für die
Ausführungsform gemäß Fig. 5 und 6;
Fig. 8 eine schematische Draufsicht auf eine Ausführungsform
nach der Erfindung, bei welcher die Abdichtung der
Schlammkammer mit einem gesonderten Antrieb versehen
ist;
Fig. 9 eine teilweise geschnittene Draufsicht der Kammerfilter
presse gemäß Fig. 8, wobei die Schnittebene etwa längs
der Linie IX-IX in Fig. 11 verläuft;
Fig. 10 eine Seitenansicht der Kammerfilterpresse in stark
schematischer Darstellung in Richtung des Pfeils X
in Fig. 9;
Fig. 11 eine Schnittansicht längs der Linie XI-XI in Fig. 9;
Fig. 12 eine Schnittansicht längs der Linie XII-XII in Fig. 9;
Fig. 13 eine Ansicht der Kammerfilterpresse in Richtung des
Pfeils XIII in Fig. 10;
Fig. 14 eine Schnittansicht längs der Linie XIV-XIV in Fig. 10,
wobei die Kammerfilterpresse beim Einspeisen und Auf
bringen des Pumpendrucks veranschaulicht ist;
Fig. 15 eine Fig. 14 entsprechende Ansicht, wobei jedoch le
diglich ein Ausschnitt aus Fig. 14 gezeigt ist und wo
bei die Kammerfilterpresse in dem Zustand veranschau
licht ist, in welchem durch die beweglichen Druckplat
ten der Preßdruck aufgebracht wird;
Fig. 16 eine Fig. 14 entsprechende Ansicht beim Austragen des
fertig gepreßten Schlammkuchens aus der Kammerfilter
presse;
Fig. 17 eine schematische seitliche Schnittansicht einer Anord
nung von zwei übereinander angeordneten Kammerfilter
pressen gemäß den Fig. 8 ff.;
Fig. 18 eine Schnittansicht längs der Linie XVIII-XVIII von
Fig. 17 und
Fig. 19 eine Schnittansicht eines äußeren Randbereiches der
Schlammkammer, welche Einzelheiten des Antriebs der
Dichtleisten gemäß der Ausführungsform nach den Fig.
8 bis 17 zeigt.
Die in Fig. 1 bis 4 schematisch veranschaulichte, allgemein
mit 1 bezeichnete Kammerfilterpresse nach der Erfindung
dient zum Entwässern von Schlamm und ahnlichen Substanzen
und ist insbesondere für Schlamme gedacht, welche die Ver
wendung von Flockungsmittel ausschließen, wie beispielswei
se Keramikschlämme oder Lebensmittelschlämme.
Die Kammerfilterpresse 1 weist eine allseitig geschlossene
Schlammkammer 2 auf, welche aus einem Deckel 3 und einem Bo
den 4 besteht. Die Schlammkammer 2 enthalt eine Filterfläche
5, welche den Filterkuchen zurückhält und das Filtrat hin
durchläßt. Über der Filterfläche 5 ist eine Druckmembran 6
angeordnet, mittels derer in der weiter unten beschriebenen
Weise ein zusätzlicher mechanischer Druck erzeugt wird, nach
dem ein festlegbares Druckniveau eines hydrostatischen Drucks
erreicht wurde, welcher mittels einer Pumpe 7 in der Schlamm
kammer 2 aufgebaut wird.
Wie veranschaulicht, ist in der Schlammkammer 2 die Filter
fläche 5 zwischen Bestandteil des Bodens 4 bildenden statio
nären Druckplatten 8 und Bestandteil des Deckels 3 bildenden
beweglichen Druckplatten 9 angeordnet. Die Druckplatten 8 und
9 haben, wie aus Fig. 1 ersichtlich, beim Ausführungsbeispiel
die Form von Doppel-T-Trägern, da diese Form eine kostengün
stige Möglichkeit zur Aufnahme hoher Drücke darstellt.
Der Deckel 3 ist auf die weiter unten beschriebene Weise vom
Boden 4 abhebbar, so daß die Filterfläche 5 zugänglich wird.
Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Filterflache 5
durch ein horizontal und geradlinig intermittierend umlau
fendes Filterband 10 gebildet, welches bei geöffneter Schlamm
kammer 2 durch einen nicht dargestellten Antrieb bewegbar ist.
Wie sich aus Fig. 1 und teilweise aus Fig. 5 ergibt, ist das
Filterband 10 ausgehend vom linken Ende von Fig. 5 auf einer
federbelasteten Umlenkrolle 11 geführt und verläuft anschließend
durch die Schlammkammer 2. Außerhalb der Schlammkammer 2
ist eine weitere Umlenkrolle 12 vorgesehen, an welcher der
Abwurf 13 für den Filterkuchen vorgesehen ist. An dieser Stel
le ist ein Schaber oder eine Klinge 53 vorgesehen, welche den
Filterkuchen 48 von dem Filterband 10 löst.
In Umlaufrichtung hinter der Umlenkrolle 12 läuft das Filter
band 10 durch eine Wascheinrichtung 14, über weitere Umlenk
rollen 15 und 16 und wird unter der Kammerfilterpresse 1 auf
Stäben 17 od. dgl. hindurchgeführt. Anschließend läuft das
filterband 10 über Rollen 18 und 19, sowie eine weitere Rolle
20 zurück zur Umlenkrolle 11, wobei die Rolle 20 mit einer
nicht dargestellten bekannten Einrichtung für den Geradlauf
das Filterbandes 10 versehen ist.
Wie ferner gezeigt, ist die die Schlammkammer 2 einschließen
de Druckmembran 6 mit rund unilaufenden Dichtleisten 21 ver
sehen, welche in der geschlossenen Stellung dichtend an dem
Filterband 10 anliegen und daher die Schlammkammer 2 allsei
tig schließen.
Die durch das Filterband 10 gebildete Filterfläche 5 und die
Druckmembran 6 liegen somit zwischen den paarweise einander
gegenüberliegenden ortsfesten und beweglichen Druckplatten 8 und 9,
wobei eine Vielzahl von nebeneinander liegenden Druck
plattenpaaren vorgesehen ist. Die unteren Druckplatten 8 sind
hierbei starr gelagert, wobei die oberen Druckplatten 9 gegen
über den unteren Druckplatten 8 durch mit 22 bezeichnete hy
draulische Hochdruckerzeuger bewegbar sind.
Wie sich aus der Schnittansicht gemäß Fig. 3 und 4 ergibt,
ist die Druckmembran 6 mit ihrem mittleren Bereich 23 an den
beweglichen Druckplatten 9 befestigt.
Wie ferner aus diesen Figuren ersichtlich, sind an der Berüh
rungsfläche 24 zwischen den Dichtleisten 21 und dem Filter
band 10 Verschleißteile 25 vorgesehen, welche auswechselbar
mit den Dichtleisten 21 verbunden sind.
Die die Schlammkammer 2 umschließenden rund umlaufenden Dicht
leisten 21 an der Druckmembran 6, welche als Gummidecke 26
ausgebildet ist, sind in Richtung des Filterbandes 10 durch
Federn 27 vorgespannt, so daß die Dichtleisten 21 vor dem
Druckhub der Presse bereits in dichtender Anlage an dem Fil
terband 10 befindlich sind. Die Federn 27 sind hierbei an den
beweglichen Druckplatten 9 abgestützt, so daß beim Druckhub
der Kammerfilterpresse 1 gleichzeitig der durch die Dicht
leisten 21 gegen das Filterband 10 erzeugte Dichtdruck er
höht wird.
Wie in Einzelheiten in Fig. 6 dargestellt, auf welche zur Be
schreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens weiter unten noch
näher bezug genommen wird, sind die stationären Druckplatten
8 mit den beweglichen Druckplatten 9 durch die hydraulischen
Hochdruckerzeuger 22 zu geschlossenen Rahmen 52 verbunden und
die hydraulischen Hochdruckerzeuger sind bei dem bevorzugten
Ausführungsbeispiel als Doppelzylinder 28 ausgebildet.
In jedem dieser Doppelzylinder 28 ist ein Kolben 29 angeord
net, der über eine Kolbenstange 30 mit einem Ende einer be
weglichen Druckplatte 9 verbunden ist. Eine gleichartige Kon
struktion ist an dem gegenüberliegenden seitlichen Ende eines
jeden beweglichen Druckplatte 9 vorgesehen. Der Kolben 29 in
dem Doppelzylinder 28 dient als Preßkolben für den Druckhub
der Kammerfilterpresse 1. In jedem der Doppelzylinder 28 ist
ferner ein zweiter Kolben 31 vorgesehen, welcher über eine
Kolbenstange 32 mit einem seitlichen Ende einer jeden orts
festen Druckplatte 8 verbunden ist. Der Kolben 31 dient als
Schließkolben und bewegt unabhängig vom Preßhub die bewegli
che Druckplatte 9 ausreichend weit nach unten, um eine dich
tende Anlage der Dichtleiste 21 an dem Filterband 10 zu ge
währleisten.
Wie insbesondere aus der Draufsicht gemäß Fig. 2 ersichtlich,
weist die Schlammkammer 2 mehrere Schlammeinlässe 33 auf, wel
che bevorzugt in der Mittelachse 34 der Druckmembran 6 ange
ordnet sind. Jeder der Schlammeinlässe 33 ist über eine Ver
bindungsleitung 35 mit einer seitlich außerhalb der Schlamm
kammer 2 liegenden Sammelleitung 36 verbunden. Jeder der
Schlammeinlässe 33 ist mit Schließventilen 37 versehen, wel
che elektrisch oder hydraulisch betätigbar sind. Die Sammel
leitung 36 weist an ihrem zur Pumpe 7 führenden Ende ein
ebenfalls elektrisch oder hydraulisch betätigtes Sperrventil
38 auf.
Auf der gegenüberliegenden Seite der Schlammkammer 2 ist ei
ne Leitung 39 vorgesehen, welche in der Druckmembran 6 mehre
re, über Ventile 40 gesteuerte Auslässe 41 aufweist. Die Aus
lässe 41 sind über Verbindungsleitungen 42 mit der Leitung 39
verbunden.
Da die Auslässe 41 und die Schlammeinlässe 33 in der Druckmem
bran 6 angeordnet sind, ist es zweckmäßig, die Leitung 39 und
die Sammelleitung 36 an den beweglichen Druckplatten 9 zu la
gern, so daß diese mit den Druckplatten entsprechend dem Hub
aufwärts und abwärts bewegt werden. Die Verbindung der Sammel
leitung 36 zu der Pumpe 7 und die Verbindung der Leitung 39
zu einer nicht dargestellten Zufuhr für ein Wasch- oder Rei
nigungsmedium erfolgt daher zweckmäßigerweise über Bälge 43,
44, welche die Vertikalbewegung der Leitungen gegenüber den
entsprechenden Anschlüssen ermöglichen.
Wie ferner aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, ist in der Schlamm
kammer 2 das Filterband 10 auf einer Platte 45 gelagert, wel
che zwischen dem Filterband 10 und den unteren Druckplatten
8 angeordnet ist. Die Platte 45 weist nach oben offene Fil
tratkanäle 46 auf, durch welche das Filtrat aus der Presse
herausgeführt wird. Zum Sammeln des Filtrats ist eine Fil
tratsammelwanne 47 vorgesehen.
Da das Abfördern des Schlammkuchens 48 nach dem Preßvorgang
und gegebenenfalls nach dem Waschen durch Verfahren des Fil
terbandes 10 erfolgt, wobei gleichzeitig ein frischer Filter
bandabschnitt in die Schlammkammer eingefahren wird, ist es
bevorzugt, die Platte 45 aus einem reibungsarmen Kunststoff
herzustellen.
Die bisher beschriebene Kammerfilterpresse wird wie folgt
betrieben:
Es wird hierbei vorausgesetzt, daß die Kammerfilterpresse zu nächst leer ist, d. h. daß ein frischer Abschnitt des Filter bandes 10 in der Schlammkammer 2 befindlich ist. Dann werden zunächst die Schließkolben 31 betätigt, so daß unter dem Druck der Federn 27 die Dichtleiste 21 die Schlammkammer 2 allseitig abschließt, so daß diese zwischen dem Filterband 10 und der Druckmembran 6 ausgebildet ist. Anschließend er folgt die Einspeisung des zu entwässernden Schlamms mittels der Pumpe 7 über die Sammelleitung 36 durch die Schlammein lässe 33, wobei der Schlamm an mehreren Stellen in die Schlammkammer 2 eingespeist wird. Dieser Vorgang wird bei spielsweise bis zu einem hydrostatisch durch die Pumpe 7 erzeugten Druck von 5 Bar fortgesetzt, bis in der Schlamm kammer aufgrund der hierdurch erfolgenden Entwässerung ein preßfähiger Kuchen vorliegt. Nach Erreichen dieses festleg baren hydrostatischen Drucks werden die Schließventile 37 und das Sperrventil 38 geschlossen, so daß die Schlammkammer 2 gegenüber der Pumpe 7 abgeschlossen ist. Anschließend wer den die Kolben 29 mit hydraulischem Druck beaufschlagt und je nach zu entwässernder Substanz innerhalb der Schlammkam mer 2 ein Druck durch Zustellen der beweglichen Druckplatten 9 in Richtung der ortsfesten Druckplatten 8 erzeugt, welcher aufgrund der Konstruktion jede gewünschte sinnvolle Höhe ha ben kann und auch entsprechend den Eigenschaften der zu ent wässernden Substanzen ohne wesentlichen Aufwand über gewünsch te Zeiten stehen bleiben kann.
Es wird hierbei vorausgesetzt, daß die Kammerfilterpresse zu nächst leer ist, d. h. daß ein frischer Abschnitt des Filter bandes 10 in der Schlammkammer 2 befindlich ist. Dann werden zunächst die Schließkolben 31 betätigt, so daß unter dem Druck der Federn 27 die Dichtleiste 21 die Schlammkammer 2 allseitig abschließt, so daß diese zwischen dem Filterband 10 und der Druckmembran 6 ausgebildet ist. Anschließend er folgt die Einspeisung des zu entwässernden Schlamms mittels der Pumpe 7 über die Sammelleitung 36 durch die Schlammein lässe 33, wobei der Schlamm an mehreren Stellen in die Schlammkammer 2 eingespeist wird. Dieser Vorgang wird bei spielsweise bis zu einem hydrostatisch durch die Pumpe 7 erzeugten Druck von 5 Bar fortgesetzt, bis in der Schlamm kammer aufgrund der hierdurch erfolgenden Entwässerung ein preßfähiger Kuchen vorliegt. Nach Erreichen dieses festleg baren hydrostatischen Drucks werden die Schließventile 37 und das Sperrventil 38 geschlossen, so daß die Schlammkammer 2 gegenüber der Pumpe 7 abgeschlossen ist. Anschließend wer den die Kolben 29 mit hydraulischem Druck beaufschlagt und je nach zu entwässernder Substanz innerhalb der Schlammkam mer 2 ein Druck durch Zustellen der beweglichen Druckplatten 9 in Richtung der ortsfesten Druckplatten 8 erzeugt, welcher aufgrund der Konstruktion jede gewünschte sinnvolle Höhe ha ben kann und auch entsprechend den Eigenschaften der zu ent wässernden Substanzen ohne wesentlichen Aufwand über gewünsch te Zeiten stehen bleiben kann.
Nach Erreichen des gewünschten Entwässerungsgrades kann dann
entweder die Kammerfilterpresse 1 vollständig geöffnet und
der Schlammkuchen 48 durch Betätigung des Antriebs des Fil
terbandes 10 aus der Schlammkammer 2 herausgefahren und am
Abwurf 13 entfernt werden, oder es kann - wie dies beispiels
weise in Fig. 4 veranschaulicht ist - der Schlammkuchen 48
im Anschluß an den Preßvorgang noch gewaschen und getrocknet
werden.
In diesem Falle werden die Preßkolben 29 entlastet und die
Druckmembran 6 durch Bewegung der beweglichen Druckplatten
9 nach oben von dem Schlammkuchen abgehoben, wobei der dich
tende Eingriff der rundumlaufenden Dichtleiste 21 mit dem Fil
terband 10 aufrechterhalten bleibt. Anschließend wird über
die Leitung 39 ein Wasch- oder Reinigungsmedium durch öff
nen der Ventile 40 in die Schlammkammer 2 eingelassen und
der Schlammkuchen 48 gegebenenfalls erneut durch Betätigung
der Preßkolben 29 ausgepreßt. Daran kann sich gegebenenfalls
noch ein Trocknungsvorgang durch Einleiten von Preßluft od. dgl.
durch die Leitung 39 anschließen.
Im folgenden wird auf die Ausführungsformen gemäß Fig. 5 bis
7 bezug genommen.
Wie gezeigt, sind bei dieser besonders bevorzugten Ausfüh
rungsform nach der Erfindung mehrere - beim Ausführungsbei
spiel drei Stück - Kammerfilterpressen 1A, B, C, parallel
zueinander vorgesehen, welche gleichzeitig, jedoch im Takt
alternierend zueinander betrieben werden.
Wie in Fig. 7 stark schematisch gezeigt, sind die Kammerfil
terpressen 1A bis 1C mit ihren Sammelleitungen 36 an eine
Hauptleitung 50 angeschlossen, welche kontinuierlich mit dem
Druck der Pumpe 7 beaufschlagt ist. Eine Steuerung 51 ist vor
gesehen, welche die Sperrventile 38, die Schließventile 37,
die Hochdruckerzeuger 22 und den Antrieb des Filterbandes 10
entsprechend dem Arbeitstakt der einzelnen Kammerfilterpres
sen 1A bis 1C derart steuert, daß die Schlammzufuhr und der
Austrag des Schlammkuchens 48 quasi kontinuierlich, jedoch
aus verschiedenen Schlammkammern erfolgt.
Die Fig. 5 und 6 stellen praktisch eine Momentaufnahme dieses
Vorgangs dar. Hierbei wird die Schlammkammer 2A gerade mit
Schlamm gefüllt und der hydrostatische Druck in der Schlamm
kammer 2A aufgebaut, wobei die Schließventile 37 und das
Sperrventil 38 geöffnet sind. Gleichzeitig führt die Kammer
presse 1B ihren Preßhub durch Betätigung der Hochdruckerzeu
ger 22 aus, wobei die Schließventile 37 und das Sperrventil
38 geschlossen sind. Weiterhin gleichzeitig ist die Kammer
filterpresse 1C geöffnet und der Schlammkuchen 48 wird durch
Verfahren des Filterbandes 10 herausgefördert, wobei die
Schließventile 37 und das Sperrventil 38 weiterhin geschlos
sen sind. Zu diesem Zeitpunkt sind daher lediglich die Schließ
ventile 37 und das Sperrventil 38 der Kammerfilterpresse 1A
geöffnet und es wird diese durch die kontinuierlich laufende
Pumpe 7 mit hydrostatischem Druck beaufschlagt. Wenn dieser
Druck in der Kammerfilterpresse 1A die festgelegte Höhe er
reicht hat, werden die Ventile 37 und 38 geschlossen und die
Kammerfilterpresse 1A beginnt mit dem Druckhub durch Betäti
gung der Kolben 22. Gleichzeitig öffnet die Kammerfilterpres
se 1B zum Austrag des Schlammkuchens 48, während weiterhin
bei der nunmehr leeren Kammerfilterpresse 1C nach erneutem
Schließen der Presse durch Betätigung der Schließkolben 31
das erneute Befüllen beginnen kann, indem die Ventile 37 und
39 geöffnet werden, so daß der in der Hauptleitung 50 konti
nuierlich anstehende Druck in der Kammerfilterpresse 1C be
ginnt wirksam zu werden.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 8 bis 16 und
19 sowie weiter unten unter Bezugnahme auf die Fig. 17 und 18
eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Kammerfilterpres
se 1 beschrieben. Die in diesen Zeichnungsfiguren veranschau
lichte Ausführungsform ist hinsichtlich der wesentlichen Bau
teile und des grundsätzlichen Betriebs identisch der unter Be
zugnahme auf die Fig. 1 bis 7 beschriebenen Ausführungsform,
so daß aufgrund der Verwendung gleicher Bezugszeichen für
gleiche bzw. gleichwirkende Teile hinsichtlich dieser Einzel
heiten auf die oben stehende Beschreibung verwiesen werden
kann.
Abweichend zu der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist bei
der in den Fig. 8 bis 19 beschriebenen Ausführungsform einer
seits die Art der Abdichtung der Druckmembran 6 gegenüber der
Filterfläche 5 und andererseits die besondere Ausgestaltung
der Führung im Randbereich der Schlammkammer 2. Diese weiter
unten näher erläuterte Führung kann selbstverständlich auch
bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 1 bis 7 verwendet wer
den.
Hinsichtlich der Ausgestaltung der Führung an den Rändern der
Schlammkammer 2 wird zunächst auf die Fig. 9 und 19 bezug ge
nommen.
Wie gezeigt, sind bei diesem Ausführungsbeispiel für die be
weglichen Druckplatten 9 und die Dichtleisten 21 allgemein
mit 54 bezeichnete Führungen vorgesehen, welche die Vertikal
bewegung der als Gummidecke 26 ausgebildeten Druckmembran 6
und die Vertikalbewegung der beweglichen Druckplatten 9 füh
ren.
Die Führungen 54 für die beweglichen Druckplatten 9 und die
Dichtleisten 21 sind, da die Bewegung der Druckplatten 9 und
der Dichtleisten 21 in gleicher Richtung erfolgt, als gemein
same Führungen ausgebildet.
Die Führungen 54 bestehen aus aufrecht stehenden Zapfen 55 und 56,
welche je paarweise an jedem Ende einer der Druckplat
ten 8 oder 9 befestigt sind und welche in Führungsbohrungen
57 der Dichtleisten 21 und Führungsbohrungen 58 in der jeweils
anderen Druckplatte 8 oder 9 gleiten. Beim Ausführungsbeispiel
sind die Zapfen 55 und 56 an den unteren feststehenden Druck
platten befestigt und die Führungsbohrungen 58 sind in den
oberen beweglichen Druckplatten 9 ausgebildet.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich, ist in gleichen regelmäßigen Ab
ständen an den beiden Stirnseiten der Schlammkammer 2 eben
falls eine Anzahl von Führungen 54 vorgesehen, welche gleich
falls aus den Paaren von Zapfen 55 und 56 bestehen.
Da die Druckmembran 6 bevorzugt als Gummidecke 26 ausgebildet
ist, sind zur Verbesserung der Führung in vertikaler Richtung
die Dichtleisten 21 derart ausgebildet, daß eine derartige
Gleitführung möglich ist.
Zu diesem Zweck bestehen die Dichtleisten 21 aus einer starren
Versteifungsleiste 59 aus Kunststoff od. dgl., wobei die Ver
steifungsleiste 59 entweder als die Druckmembran 6 umgebender
Rahmen ausgebildet sein kann oder aus mehreren Einzelteilen
bestehen kann.
Ferner bestehen die Dichtleisten 21 aus einem um den Umfang der
Druckmembran 6 umlaufenden Dichtkörper 60 aus einem flexiblen
Material, wobei die Versteifungsleiste 59 auf der Oberseite
61 des Randbereichs 2 der Druckmembran 6 und der Dichtkörper
60 der Versteifungsleiste 59 gegenüberliegend auf der Unter
seite 63 des Randbereichs 62 der Druckmembran 6 befestigt ist.
Wie aus Fig. 19 ersichtlich, ist die Versteifungsleiste 59 auf
der Oberseite der die Druckmembran 6 bildenden Gummidecke 26
angeklebt oder angeschweißt, während der Dichtkörper 60 durch
die gegenüberliegende Versteifungsleiste 59 abgestützt auf
der gegenüberliegenden, d. h. der Filterfläche 5 zugekehrten
Seite der Gummidecke 26 angeschweißt oder angeklebt ist.
Wie aus Fig. 9 ersichtlich, ist die Dichtleiste 21 mit einem
über den Umfang der Druckmembran 6 vorstehenden Rand 64 aus
gebildet, in welchem die Führungsbohrungen 57 angeordnet sind.
Im Bereich der Führungsbohrungen 57 ist auf der Unterseite
des vorstehenden Randes 64 jeweils noch eine Verstärkung 75
vorgesehen, so daß bei der weiter unten näher beschriebenen
Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Randbereiches 62 der Druck
membran 6 die Führung auf den Zapfen 55, 56 nach Art einer auf
diesen gleitenden Kunststoffbuchse erfolgt, welche aus dem Ma
terial der Versteifungsleiste 59 und der Verstärkung 75 be
steht.
Das weitere wesentliche und von der Ausführungsform gemäß Fig.
1 bis 7 abweichende Merkmal der unter Bezugnahme auf die Fig.
8 bis 19 beschriebenen Ausführungsform, namlich der gesonderte
Antrieb 73 für die Dichtleisten 21, wird unter besonderer Be
zugnahme auf die Fig. 9 bis 16 und 19 näher beschrieben.
Wie gezeigt, ist bei dieser besonders bevorzugten Ausführungs
form für die Dichtleisten 21 ein gesonderter, allgemein mit
73 bezeichneter Antrieb vorgesehen, durch welchen die Dicht
leisten 21 positiv gesteuert auf und ab bewegbar sind.
Der Antrieb 73 ist durch eine Anzahl von an den Dichtleisten
21 angeordneten und steuerbaren Druckerzeugern 65 gebildet,
welche, wie insbesondere Fig. 9 zeigt, in regelmäßigen Ab
ständen um den Umfang der Druckmembran 6 oberhalb der Dicht
leisten 21 verteilt sind. Die Druckerzeuger 65 ermöglichen es,
daß die Dichtleisten 21 gegenüber der oberen Druckplatte 9,
d. h. unabhängig von deren Bewegung in Richtung des Filterban
des 10 gedrückt und von diesem abgehoben werden können.
Bei dem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die Druckerzeuger
65 als Pneumatikzylinder 66 ausgebildet, welche zum Öffnen
und zum Schließen der Schlammkammer 2 durch Anheben und Ab
senken der Dichtleisten 21 betätigbar sind.
Die Pneumatikzylinder sind an den oberen Druckplatten 9 abge
stützt und bewegen sich mit diesen gemeinsam. Die Anordnung
ist hierbei derart getroffen, daß durch Kompression der in
den einzelnen Pneumatikzylindern 66 nach Absenken der Dicht
leisten 21 auf das Filterband 10 verbliebenen Luft beim Druck
hub der oberen Druckplatten 9 der Dichtdruck erhöht wird.
Folglich wird beim Ansteigen des Drucks in der Schlammkammer
2 gleichzeitig der Druck erhöht, mit welchem diese abgedich
tet wird.
Wie gezeigt, sind an jedem Ende einer oberen Druckplatte 9
zwei Pneumatikzylinder 66 vorgesehen, wobei an den beiden
Druckplatten 9, welche die Stirnseiten der Schlammkammer 2
bilden, eine entsprechende Anzahl von Pneumatikzylindern 66
in regelmäßigen Abständen über deren Länge verteilt vorgese
hen ist.
Wie insbesondere aus Fig. 19 ersichtlich, sind die Kolbenstan
gen 67 der Pneumatikzylinder 66 gelenkig mit der Versteifungs
leiste 59 der Dichtleiste verbunden, indem am freien Ende der
Kolbenstange 67 jedes Pneumatikzylinders 66 eine Gabel ange
ordnet ist, welche über einen Gelenkstift 69 und entsprechen
de Bohrungen den aufrecht stehenden Schenkel eines T-Stücks
70 aufnimmt, welches auf der Oberseite der Verstärkungslei
ste 59 befestigt ist. Die Anordnung ist hierbei derart getrof
fen, daß die Kolbenstange 67 mit der Mittellinie des Dichtkör
pers 60 übereinstimmt, so daß eine optimale Druckverteilung
beim Zusammenpressen des Dichtkörpers 60 erzielt wird.
Aufgrund dieser Anordnung läßt sich daher die Dichtleiste 21
unabhängig von der oberen Druckplatte 9 aufwärts und abwärts
bewegen, wobei in Fig. 19 in gestrichelten Linien die abge
senkte Stellung veranschaulicht ist, in welcher die Schlamm
kammer 2 abgedichtet ist. Aufgrund dieser Anordnung wird ei
nerseits gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel erreicht,
daß die hydraulischen Druckerzeuger lediglich nur noch die
halbe Hubhöhe ausführen müssen, da, wie aus Fig. 19 ersicht
lich, die Gummidecke 26 der Druckmembran 6 über die Pneumatik
zylinder 66 in eine völlig gerade gestreckte Lage bewegt wer
den kann. Ferner wird gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel
erreicht, daß ein gesonderter Schließzylinder im Rahmen der
hydraulischen Hochdruckerzeuger 22 nicht erforderlich ist, so
daß die hydraulischen Hochdruckerzeuger, wie in Fig. 19 ver
anschaulicht, als Einfachzylinder 71 ausgebildet werden können,
die lediglich einen aufwärts und abwärts beweglichen Preßkol
ben 72 enthalten.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 11, 12 und 14 bis 16 wird der
Betrieb dieser Ausführungsform kurz beschrieben.
Es wird dabei wiederum davon ausgegangen, daß die Schlammkam
mer 2 leer ist, d. h., daß ein frischer Abschnitt des Filter
bandes 10 in die Schlammkammer eingefahren wurde. Nachdem dies
der Fall ist, werden zunächst die Pneumatikzylinder 66 mit
Druckluft beaufschlagt, so daß die Dichtleisten 21 in dichten
den Eingriff mit dem Filterband 10 gebracht werden und die
Schlammkammer 2 allseitig dicht verschlossen ist. Anschließend
erfolgt die Einspeisung des zu entwässernden Schlamms mittels
der Pumpe 7 über die Sammelleitung 36 durch die Schlammeinläs
se 33, wobei der Schlamm zur besseren Verteilung durch die vier
in Fig. 9 gezeigten Schlammeinlässe 33 eingespeist wird. Wie
beim ersten Ausführungsbeispiel wird dieser Vorgang beispiels
weise bis zu einem hydrostatisch durch die Pumpe 7 erzeugten
Druck von 7 Bar fortgesetzt, worauf durch die hierdurch erfol
gende Entwässerung ein preßfähiger Schlammkuchen 48 erzeugt
wurde. Der Zustand der Einspeisung und die Erzeugung des hy
drostatischen Drucks ist in den Fig. 11 und 14 veranschaulicht.
Nachdem dieser festlegbare hydrostatische Druck erreicht wur
de, werden die Schließventile 37 und das Sperrventil 38 ge
schlossen, so daß die Schlammkammer 2 gegenüber der Pumpe 7
getrennt ist. Danach werden die Preßkolben 72 für eine Ab
wärtsbewegung mit hydraulischem Druck beaufschlagt und durch
Bewegung der beweglichen Druckplatten 9 in Richtung der orts
festen Druckplatten 8 ein mechanischer Druck auf den in der
Schlammkammer 2 befindlichen Schlammkuchen 49 ausgeübt, wel
cher, wie beim ersten Ausführungsbeispiel, jede gewünschte
sinnvolle Höhe haben kann und entsprechend den Eigenschaften
der zu entwässernden Substanzen ohne wesentlichen Aufwand
über gewünschte Zeiten stehen bleiben kann. Dieser Zustand
ist in Fig. 15 der Zeichnungen veranschaulicht, wobei ledig
lich ein Ausschnitt des Randbereiches der Schlammkammer 2 mit
den die Schlammkammer 2 über die Dichtleisten 21 schließenden
Pneumatikzylindern 66 gezeigt ist.
Bei der Abwärtsbewegung der beweglichen Druckplatten 9 in
Richtung der ortsfesten Druckplatten 8 wird die in den Pneu
matikzylindern 66 befindliche Luft komprimiert, da entsprechend
der Abwärtsbewegung der beweglichen Druckplatten 9 die Kolben
stangen 67 der Pneumatikzylinder 66 in die Zylinder hineinbe
wegt werden. Hierdurch wird der durch die Dichtleisten 21 aus
geübte Dichtdruck erheblich erhöht.
Nach Erreichen des gewünschten Entwässerungsgrades werden zu
nächst die Preßkolben 72 entlastet und gleichzeitig die Pneu
matikzylinder 66 eingefahren, so daß die Drückmembran eine
ebene Gestalt einnimmt, wie dies in Fig. 16 veranschaulicht
ist. Hierdurch kann bei geringem Öffnen des Spaltes zwischen
den Druckplattenpaaren 8 und 9 nun der Austrag des Schlamm
kuchens 48 beginnen kann. Dieser Zustand ist in Fig. 12 und
Fig. 16 veranschaulicht.
Sollte es erforderlich sein, den Schlammkuchen nochmals zu
waschen, so wird anstelle des gleichzeitigen Einfahrens der
Pneumatikzylinder 66 zunächst lediglich der Druck der Preß
kolben 72 entlastet und diese durch entsprechende Umsteuerung
in die geöffnete Stellung Verfahren. Anschließend kann dann
über die Leitung 39 ein Wasch- oder Reinigungsmedium durch
Öffnen der Ventile 40 in die Schlammkammer 2 eingelassen und
der Schlammkuchen 48 gegebenenfalls erneut durch Betätigung
der Preßkolben 72 ausgepreßt werden.
In jedem Fall wird nach vollständig geöffneter Schlammkammer
2, wie sie in den Fig. 12 und 16 veranschaulicht ist, das
Filterband über seinen Antrieb 74 verfahren, so daß der
Schlammkuchen 48 aus der Schlammkammer 2 herausgefahren und
an dem Abwurf 13 abgefördert wird. Gleichzeitig wird hierbei
ein frischer Abschnitt des Filterbandes 10 in die Schlammkammer
2 eingefahren, so daß der Vorgang wiederholt werden kann.
In den Fig. 17 und 18 ist noch eine Ausführungsform nach der
Erfindung gezeigt, wie sie für Versuchszwecke gebaut werden
soll. Wie gezeigt, besteht diese Ausführungsform entsprechend
der Ausführungsform gemäß den Fig. 5 bis 7 aus zwei überein
ander angeordneten Kammerfilterpressen 1, welche in gleicher
Weise, wie die zuvor beschriebene Ausführungsform, taktweise
betrieben werden kann, so daß eine nahezu kontinuierliche Ar
beitsweise möglich wird. Bevorzugt ist hierbei ebenfalls eine
Steuerung zu verwenden, welche die taktweise Betriebsweise der
Sperrventile 38, der Schließventile 37, der Hochdruckerzeuger
22, der Pneumatikzylinder 66 und des Antriebs 74 des Filter
bandes 10 entsprechend dem Arbeitstakt der beiden Kammerfil
terpressen steuert.
Es ist offensichtlich, daß bei kontinuierlich laufender Druck
pumpe das Einspeisen und Austragen kontinuierlich, jedoch in
verschiedenen Ebenen erfolgt.
Es ist ferner offensichtlich, daß die erfindungsgemäße Kammer
filterpresse entweder als Einzeleinheit diskontinuierlich oder
in der beschriebenen Weise kontinuierlich arbeitend betrieben
werden kann.
Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und Zeichnungen
hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließ
lich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen,
können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination er
findungswesentlich sein.
Bezugszeichenliste
1 Kammerfilterpressen
2 Schlammkammer
3 Deckel
4 Boden
5 Filterfläche
6 Druckmembran
7 Pumpe
8 untere ortsfeste Druckplatte
9 obere bewegliche Druckplatte
10 Filterband
11 Umlenkrolle federbelastet
12 Umlenkrolle
13 Abwurf
14 Wascheinrichtung
15 Rollen
16 Rollen
17 Stäbe od. dgl.
18 Rollen
19 Rollen
20 Rolle mit Gradlaufeinrichtung
21 Dichtleiste
22 hydr. Hochdruckerzeuger
23 Mittelbereich v. 6
24 Berührungsfläche 21 ↔ 10
25 Verschleißteile
26 Gummidecke
27 Federn
28 Doppelzylinder
29 Preßkolben
30 Kolbenstange (29)
31 Schließkolben
32 Kolbenstange (31)
33 Schlammeinlässe
34 Mittelachse
35 Verbindungsleitung (33)
36 Sammelleitung
37 Schließventile
38 Sperrventil
39 Leitung (Wasch)
40 Ventile (39)
41 Auslässe
42 Verbindungsleitungen (39)
43 Bälge
44 Bälge
45 Platte
46 Filtratkanäle
47 Filtratsammelwanne
48 Schlammkuchen (Fig. 4)
49
50 Hauptleitung
51 Steuerung
52 Rahmen 8 + 9 + 2 × 22
53 Schaber
54 Führungen
55 Zapfen
56 Zapfen
57 Führungsbohrung in 21
58 Führungsbohrung in 9
59 Versteifungsleiste
60 Dichtkörper
61 Oberseite v. 62
62 Randbereich v. 6
63 Unterseite v. 62
64 vorstehender Rand
65 Druckerzeuger
66 Pneumatikzylinder
67 Kolbenstange v. 66
68 Gabel
69 Stift
70 T-Stück
71 Einfachzylinder
72 Preßkolben
73 Antrieb v. 21
74 Antrieb v. 10
75 Verstärkung v. 57
2 Schlammkammer
3 Deckel
4 Boden
5 Filterfläche
6 Druckmembran
7 Pumpe
8 untere ortsfeste Druckplatte
9 obere bewegliche Druckplatte
10 Filterband
11 Umlenkrolle federbelastet
12 Umlenkrolle
13 Abwurf
14 Wascheinrichtung
15 Rollen
16 Rollen
17 Stäbe od. dgl.
18 Rollen
19 Rollen
20 Rolle mit Gradlaufeinrichtung
21 Dichtleiste
22 hydr. Hochdruckerzeuger
23 Mittelbereich v. 6
24 Berührungsfläche 21 ↔ 10
25 Verschleißteile
26 Gummidecke
27 Federn
28 Doppelzylinder
29 Preßkolben
30 Kolbenstange (29)
31 Schließkolben
32 Kolbenstange (31)
33 Schlammeinlässe
34 Mittelachse
35 Verbindungsleitung (33)
36 Sammelleitung
37 Schließventile
38 Sperrventil
39 Leitung (Wasch)
40 Ventile (39)
41 Auslässe
42 Verbindungsleitungen (39)
43 Bälge
44 Bälge
45 Platte
46 Filtratkanäle
47 Filtratsammelwanne
48 Schlammkuchen (Fig. 4)
49
50 Hauptleitung
51 Steuerung
52 Rahmen 8 + 9 + 2 × 22
53 Schaber
54 Führungen
55 Zapfen
56 Zapfen
57 Führungsbohrung in 21
58 Führungsbohrung in 9
59 Versteifungsleiste
60 Dichtkörper
61 Oberseite v. 62
62 Randbereich v. 6
63 Unterseite v. 62
64 vorstehender Rand
65 Druckerzeuger
66 Pneumatikzylinder
67 Kolbenstange v. 66
68 Gabel
69 Stift
70 T-Stück
71 Einfachzylinder
72 Preßkolben
73 Antrieb v. 21
74 Antrieb v. 10
75 Verstärkung v. 57
Claims (35)
1. Verfahren zum Entwässern von Schlamm und ähnlichen Sub
stanzen, bei dem der Schlamm durch eine Pumpe unter Druck
in mindestens eine Filterflächen aufweisende geschlossene
Schlammkammer eingespeist und in der Schlammkammer ein die
Entwässerung herbei führender hydrostatischer Druck aufge
baut wird, wobei nach Erreichen eines festlegbaren Druckni
veaus die Schlammkammer gegenüber der Pumpe getrennt und
das Volumen der Schlammkammer anschließend verkleinert wird
und ein mechanischer Entwässerungsdruck erzeugt wird, wel
cher größer ist als der erreichte hydrostatische Druck und
wobei zum Abfördern des hergestellten Filterkuchens die
Filterfläche mit dem Filterkuchen aus der Schlammkammer
herausbewegt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere
Schlammkammern parallel und alternierend taktweise betrie
ben werden, daß die den hydrostatischen Druck erzeugende
Pumpe kontinuierlich angetrieben wird, und daß die Einspei
sung in die einzelnen Schlammkammern umgeschaltet wird,
derart, daß die Schlammzufuhr und der Austrag des Filterku
chens quasi kontinuierlich, jedoch aus verschiedenen
Schlammkammern erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schlamm in der Schlammkammer an mehreren Punkten
gleichzeitig eingepumpt wird.
3. Kammerfilterpresse zum Durchführen des Verfahrens nach
einem der Ansprüche 1 oder 2, mit mindestens einer allsei
tig geschlossenen Schlammkammer, welche Filterflächen auf
weist und einen Schlammeinlaß aufweist, welcher über eine
Leitung mit einer den Filtrationsdruck erzeugenden Pumpe
verbunden ist, wobei die Filterflächen in der Schlammkammer
zwischen stationären und beweglichen Druckplatten angeord
net sind und nach Abschalten der Pumpe mechanisch mit Druck
beaufschlagbar sind und wobei die Schlammkammer einen die
beweglichen Druckplatten enthaltenden Deckel und einen die
ortsfesten Druckplatten enthaltenden Boden aufweist, da
durch gekennzeichnet, daß mehrere Kammerfilterpressen (1)
parallel zueinander vorgesehen sind, daß jeder der Schlamm
einlässe (33) über Schließventile (37) an einer Sammellei
tung (36) angeschlossen ist, daß die Sammelleitungen (36)
Sperrventile (38) aufweisen, daß die Sammelleitungen (36)
der Kammerfilterpressen (1) an eine Hauptleitung (50) ange
schlossen sind, daß die Hauptleitung (50) kontinuierlich
mit dem Druck der Pumpe (7) beaufschlagt ist, und daß eine
Steuerung (51) vorgesehen ist, welche die Sperrventile
(38), die Schließventile (37), die Hochdruckerzeuger (22)
und den Antrieb des Filterbandes (10) entsprechend dem Ar
beitstakt der einzelnen Kammerfilterpressen (1) derart
steuert, daß die Schlammzufuhr und der Austrag des Filter
kuchens quasi kontinuierlich, jedoch aus verschiedenen
Schlammkammern (2) erfolgt.
4. Kammerfilterpresse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß die Schlammkammer (2) aus den Filterflächen (5) in
Form eines horizontal und geradlinig intermittierend umlau
fenden Filterbandes (10) und einer Druckmembran (6) be
steht, und daß die Druckmembran (6) mit umlaufenden
Dichtleisten (21) versehen ist, welche in der geschlossenen
Stellung dichtend an dem Filterband (10) anliegen.
5. Kammerfilterpresse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Deckel (3) mittels der beweglichen
Druckplatten (9) gegenüber dem Boden (4) zwischen einer ge
schlossenen und einer geöffneten Stellung bewegbar ist.
6. Kammerfilterpresse nach Anspruch 4 oder 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß für die beweglichen Druckplatten (9) und
die Dichtleisten (21) Führungen (54) für die Vertikalbewe
gung vorgesehen sind.
7. Kammerfilterpresse nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß die Führungen (54) für die beweglichen Druckplat
ten (9) und die Dichtleisten (21) als gemeinsame Führungen
ausgebildet sind.
8. Kammerfilterpresse nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß die Führungen (54) als aufrecht stehende Zapfen
(55, 56) an einer der Druckplatten (8 oder 9) eines Druck
plattenpaares ausgebildet sind, welche in Führungsbohrungen
(57, 58) der Dichtleisten (21) und der jeweils anderen
Druckplatte (9 oder 8) gleiten.
9. Kammerfilterpresse nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten (21) aus einer
starren Versteifungsleiste (59) und einen um den Umfang der
Druckmembran (6) umlaufenden Dichtkörper (60) aus flexiblem
Material bestehen, daß die Versteifungsleiste (59) auf der
Oberseite (61) des Randbereichs (62) der Druckmembran (6)
und der Dichtkörper (60) der Versteifungsleiste (59) gegen
überliegend auf der Unterseite (63) des Randbereichs (62)
befestigt ist, daß die Dichtleiste (21) einen über den Um
fang der Druckmembran (6) vorstehenden Rand (64) aufweist,
und daß die Führungsbohrungen (57) in dem Rand (64) ausge
bildet sind.
10. Kammerfilterpresse nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von nebeneinander
liegenden Druckplattenpaaren (8, 9) vorgesehen ist.
11. Kammerfilterpresse nach Anspruch 10, dadurch gekenn
zeichnet, daß die unteren Druckplatten (8) starr gelagert
sind, und daß die oberen Druckplatten (9) über hydraulische
Hochdruckerzeuger (22) gegen die unteren Druckplatten (8)
zustellbar sind oder umgekehrt.
12. Kammerfilterpresse nach einem der vorstehenden Ansprü
che 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmembran
(6) mindestens in einem Mittelbereich (23) mit den beweg
lichen Druckplatten (9) verbunden ist.
13. Kammerfilterpresse nach einem der Ansprüche 4 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, daß an der Berührungsfläche (24)
der Dichtleisten (21) mit dem Filterband (10) auswechselba
re Verschleißteile (25) vorgesehen sind.
14. Kammerfilterpresse nach einem der Ansprüche 4 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmembran (6) als mit
den Dichtleisten (21) verbundene Gummidecke (26) ausgebil
det ist.
15. Kammerfilterpresse nach einem der Ansprüche 4 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten (21) positiv
gesteuert durch einen Antrieb (73) auf- und abbewegbar
sind.
16. Kammerfilterpresse nach Anspruch 15, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Antrieb (73) durch eine Anzahl von an den
Dichtleisten (21) angeordneten steuerbaren Druckerzeugern
(65) gebildet ist, welche die Dichtleisten (21) gegenüber
der oberen Druckplatte (9) wahlweise in Richtung des Fil
terbandes (10) drücken und von diesem abheben.
17. Kammerfilterpresse nach Anspruch 16, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Druckerzeuger (65) als Pneumatikzylinder
(66) ausgebildet sind, welche zum Öffnen und Schließen der
Schlammkammer (2) durch Heben und Senken der Dichtleisten (21)
betätigbar sind.
18. Kammerfilterpresse nach Anspruch 17, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Pneumatikzylinder an den oberen Druck
platten (9) abgestützt sind, derart, daß durch Kompression
der in den Pneumatikzylindern (66) befindlichen Luft beim
Druckhub der oberen Druckplatten (9) der Dichtdruck erhöht
wird.
19. Kammerfilterpresse nach Anspruch 18, dadurch gekenn
zeichnet, daß an jedem Ende einer oberen Druckplatte (9)
zwei Pneumatikzylinder (66) vorgesehen sind.
20. Kammerfilterpresse nach Anspruch 19, dadurch gekenn
zeichnet, daß an den an den Stirnseiten der Schlammkammer
(2) angeordneten Druckplatten (9) eine Anzahl von Pneuma
tikzylindern (66) über deren Länge verteilt vorgesehen ist.
21. Kammerfilterpresse nach einem der Ansprüche 18 bis 20,
dadurch gekennzeichnet, daß die Kolbenstangen (67) der
Pneumatikzylinder (66) gelenkig mit der Versteifungsleiste
(59) der Dichtleiste (21) verbunden sind.
22. Kammerfilterpresse nach Anspruch 21, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Verbindung der Kolbenstangen (67) mit der
Versteifungsleiste (59) der Mittellinie des Dichtkörpers
(60) gegenüberliegend angeordnet ist.
23. Kammerfilterpresse nach einem der Ansprüche 3 und 20
bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung (51) die
Pneumatikzylinder (66) entsprechend dem Arbeitstakt der
einzelnen Kammerfilterpressen (1) steuert.
24. Kammerfilterpresse nach einem der Ansprüche 16 bis 23,
dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Hochdrucker
zeuger (22) als Einfachzylinder (71) mit einem Preßkolben
(72) ausgebildet sind.
25. Kammerfilterpresse nach einem der Ansprüche 4 bis 24,
dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtleisten (21) in Rich
tung des Filterbandes (10) federvorgespannt sind.
26. Kammerfilterpresse nach Anspruch 25, dadurch gekenn
zeichnet, daß die die Dichtleisten (21) beaufschlagenden
Federn (27) an den beweglichen Druckplatten (9) abgestützt
sind, derart, daß beim Druckhub gleichzeitig der Dichtdruck
erhöht wird.
27. Kammerfilterpresse nach einem der Ansprüche 3 bis 26,
dadurch gekennzeichnet, daß die hydraulischen Hochdrucker
zeuger (22) die stationären Druckplatten (8) mit den beweg
lichen Druckplatten (9) zu geschlossenen Rahmen (52) ver
binden.
28. Kammerfilterpresse nach Anspruch 26 oder 27, dadurch
gekennzeichnet, daß die hydraulischen Hochdruckerzeuger
(22) als Doppelzylinder (28) ausgebildet sind.
29. Kammerfilterpresse nach Anspruch 28, dadurch gekenn
zeichnet, daß in jedem Doppelzylinder (28) ein Kolben (29)
als Preßkolben und ein zweiter Kolben (31) als Schließkol
ben ausgebildet ist.
30. Kammerfilterpresse nach einem der Ansprüche 3 bis 29,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammkammer (2) mehrere
Schlammeinlässe (33) aufweist.
31. Kammerfilterpresse nach Anspruch 30, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Schlammeinlässe (33) in der Mittelachse
(34) der Druckmembran (6) angeordnet sind.
32. Kammerfilterpresse nach einem der Ansprüche 30 oder 31,
dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammeinlässe (33) über
je eine Verbindungsleitung (35) mit der Sammelleitung (36)
verbunden sind.
33. Kammerfilterpresse nach einem der vorstehenden Ansprü
che 3 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß in der Druckmem
bran (6) ein oder mehrere, über Ventile (40) gesteuerte
Auslässe (41) einer Leitung (39) für ein Wasch- oder Reini
gungsmedium vorgesehen sind.
34. Kammerfilterpresse nach einem der Ansprüche 3 bis 33,
dadurch gekennzeichnet, daß in der Schlammkammer (2) zwi
schen dem Filterband (10) und den unteren Druckplatten (8)
eine Platte (45) mit nach oben offenen Filtratkanälen (46)
vorgesehen ist.
35. Kammerfilterpresse nach Anspruch 34, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Platte (45) aus einem reibungsarmen
Kunststoff besteht.
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