DE540913C - Verfahren und Vorrichtung zum Entwaessern von Schlaemmen in einem einzelbeschickten geschlossenen Behaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein neues Verfahren, um in einzelbeschickten geschlossenen Behältern aus Schmutzwässem, wie Schlämmen u. dgl., die festen Stoffe abzuscheiden, diese also zu entwässern. Der Erfindungsgegenstand eignet sich insbesondere für die Schlämme oder Abwässer von Kohlenwäschen, die aus einem Gemisch von Wasser, tonhaltiger Feinkohle, Ton usw. bestehen.

xo Gemäß Erfindung soll mit dem zu behandelnden Gut in folgender Weise verfahren werden. Ein geschlossener Behälter wird mit der Trübe gefüllt, worauf man durch ruhiges Absitzenlassen der gröberen festen Teilchen auf einer Anzahl annähernd waagerechter und übereinandergeordneter Filterplatten ein Filterbett aus den Gutteilen bildet und darauf die Flüssigkeit mit Hilfe eines Druckunterschiedes durch diese Filterschichten hindurch entfernt.

ao Man hat bereits vorgeschlagen, Schmutzwässer durch Filterplatten hindurchzuschicken, auf denen ein Filterbett geschaffen wurde, aber die zu nitrierende Flüssigkeit wurde dabei mit losen Fasern aus Asbest, Cellulose ο. dgl. innig vermischt, und das Filterbett wurde aus diesen besonders zugefügten Faserstoffen gebildet. Dabei werden Filterkuchen erzeugt, die durch Fremdstoffe erheblich verunreinigt und deshalb minderwertig oder wertlos sind.

Anderseits hat man einen kontinuierlichen Arbeitsgang in Vorschlag gebracht, bei welchem auf einer durchlässigen Unterlage gewaschene Kohle ausgebreitet wird, um als Filter für in ununterbrochenem Betriebe darüber ausgebreitete und immer wieder abgehobene Schichten zu dienen. Hierbei muß nach Erschöpfung der Filtrierfähigkeit der Unterschicht das ganze Verfahren unterbrochen werden, um das Filterbett herauszuschlagen und durch ein neues zu ersetzen.

Ferner ist vorgeschlagen worden, Feinkohle, die sich in gleichmäßiger Schicht auf einem Siebe entlang bewegt, mittels eines Luft- oder Gasstromes zu entwässern, der mittels Ejektordüsen durch das Gut hindurchgesaugt werden soll. Da aber die Ej ektordüsen mittels des ersten Wassers gespeist werden, welches an der Beschickungsstelle vom Gut abtropft, können sie eine Saugwirkung der beabsichtigten Art nicht ausüben.

Man hat auch schon vorgeschlagen, Trüben in einfachen geschlossenen Behältern durch

bloßes Absitzenlassen zu klären und dann jeweils die oberen geklärten Schichten mittels Druckluft durch ein in ein Filter endendes Steigrohr herauszuheben. Dabei muß während des Abdrückens der Flüssigkeit die Druckluftzufuhr abgesperrt sein, um einer Wiedertrübung der Flüssigkeit vorzubeugen. Mit einem geringen Druckluftrest wird der kleine, über der festen Schicht verbliebene Flüssigkeitsrest durch ίο die Bodenschicht hindurch entfernt. Einerseits ist die Absitzdauer eine unverhältnismäßig lange, und es muß als praktisch ausgeschlossen erscheinen, auf diesem Wege ein wirklich klares Filtrat zu gewinnen. Außerdem ist es aber nicht möglich, mittels des verbliebenen Druckluftrestes auch noch eine Trocknung der festen Stoffe zu erreichen.

Demgegenüber setzt sich das neue Verfahren in eigenartiger Weise aus einem Absetzvorgange und einem Nutschvorgange zusammen. In einem hohen geschlossenen Behälter wird die Trübe über mehreren übereinandersitzenden Filterelementen so lange der Ruhe überlassen, bis sich auf jedem der annähernd waagerecht gestellten Elemente ein Teil der Feststoffe der Trübe als Filterbett abgesetzt hat. Durch dieses Filterbett aus den Trübefeststoffen selbst wird dann rasch die gesamte Flüssigkeit unter Anwendung eines kräftigen Druckunterschiedes, vorzugsweise mittels eines durch Preßluft erzeugten Überdruckes, hindurchfiltriert.

Das Absitzenlassen ist an und für sich bekannt. Neu ist es aber, auf einzelnen übereinanderliegenden und annähernd waagerechten Filterplatten mit durchbrochener Oberfläche ein Filterbett aus den Feststoffen der Trübe selbst herzustellen. Dadurch wird der sehr erhebliche technische Fortschritt erzielt, daß in den Filterkuchen keine besonders zugesetzten Fremdstoffe enthalten, die Kuchen also sehr rein und sehr hochwertig sind. An die neuartige Erzeugung des Filterbettes schließt sich das an sich ebenfalls bekannte Abnutschen, wodurch der Vorteil erreicht wird, daß der für das Absitzenlassen erforderliche Zeitaufwand durch das Filtrieren unter Überdruck möglichst weitgehend wieder ausgeglichen wird.

Der durch das neue Verfahren im ganzen erzielte technische Fortschritt besteht in folgendem: Bisher war man bemüht, bei Trennvorrichtungen für Schmutzwasser oder Schlämme große Mengenleistungen dadurch herbeizuführen, daß man das zu behandelnde Gut in ununterbrochenem Arbeitsgange zu behandeln suchte. Mit dieser Arbeitsweise sind aber beachtliche Nachteile verbunden. Der wichtigste Mangel des ununterbrochenen Betriebes besteht darin, daß regelmäßige Betriebsstörungen durch die immer wiederkehrende Erschöpfung des Filterbettes unvermeidlich sind. Verfahren und Vorrichtungen, die ohne ein Filterbett zu arbeiten versuchen, sind praktisch überhaupt unbrauchbar, weil sie kein genügend reines Filtrat, sondern nur eine mäßig abgeschwächte Trübe zu liefern vermögen.

Die Erfindung hat nun erkannt, daß die Leistungsvorteile, die an und für sich mit dem kontinuierlichen Betriebe verbunden sein könnten, durch die häufigen Betriebsunterbrechungen, die nötig sind, um das erschöpfte Filterbett auszuräumen und ein neues anzulegen, vollständig verlorengehen. Die Betriebspausen sind so lang, daß es unmöglich ist, mit nur einer Vorrichtung auszukommen. Es müssen stets zwei Vorrichtungen abwechselnd arbeiten. Ferner sind die Ausräumung und das Wiedereintragen des alten und des neuen Bettes sehr langwierig und mühsam sowie mit entsprechend hohen Kosten verbunden.

Sämtliche Mängel vermeidet die Erfindung, indem sie in der angegebenen Weise in einzelbeschickten geschlossenen Behältern arbeitet. Auf ihren übereinander angeordneten Filterplatten kann sie mit geringstem Arbeits- und Zeitaufwand für jede Einzelbeschickung ein neues Filterbett herstellen. Dabei bedient sie sich solcher Filterelemente bekannter Art, die schwingbar und drehbar angeordnet sind und eine durchbrochene Hohlwelle besitzen, durch die das Filtrat abgeleitet und gegebenenfalls Frischwasser zur Reinigung eingeführt werden kann.

Nach dem Abtreiben der Flüssigkeit werden die Filterelemente so gedreht, daß die Kuchen von ihnen abfallen und aus der neuen Beschikkung ein neues Filterbett niedergeschlagen werden kann. Die übereinander angeordneten Elemente unterteilen dabei die ganze Flüssigkeitsmenge so, daß die Reinigung sich in verhältnismäßig sehr kurzer Zeit vollzieht.

Zwar ist auch eine solche Unterteilung an sich bekannt, aber nur bei kontinuierlichen Arbeitsverfahren, wo sie lediglich der Vergrößerung der Filterfläche dient. Demgegenüber führt sie hier außerdem zu dem Erfolge, daß die Gesamtmenge der Trübe in Einzelmengen geteilt, also jedem Filterbett eine gewisse begrenzte Menge von Trübe zur Verarbeitung zugeteilt wird. Dadurch gestaltet sich die Behandlung in Einzelbeschickungen so günstig, daß sie hinsichtlich der Mengenleistung und der Reinheit des Filtrats der kontinuierlichen Arbeitsweise überlegen wird.

Hierzu kommt, daß bei dem neuen Verfahren die einzelnen Filterkuchen nur eine mäßige Dicke annehmen, so daß beim Abtreiben der letzten Flüssigkeit mittels eines kräftigen Druckunterschiedes, also beispielsweise mittels Preßluft, in kurzer Zeit noch eine ausgiebige Trocknung erreicht werden kann.

Die Erfindung will ferner ihre Filterelemente in besonderen Fällen auf der Ober- und Unter-

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seite mit durchbrochenen Flächen zur Aufnahme eines Filterbettes ausrüsten sowie außerdem gegebenenfalls alle oder einige Elemente nicht über den ganzen, sondern beispielsweise nur über den halben Behälterquerschnitt gehen lassen, wobei dann zwei selbständige Elemente in einem Querschnitt nebeneinandersitzen können.

Ausführungsbeispiele für eine zur Ausübung des neuen Verfahrens geeignete Vorrichtung sind ίο in der Zeichnung dargestellt.

Abb. ι zeigt einen ganzen Behälter im senkrechten Schnitt.

Abb. 2 bis 5 zeigen Einzelheiten in verschiedenen Gestaltungen.

Der Behälter 1 wird kräftig — beispielsweise für einen Innendruck von etwa 15 atü — ausgeführt. Er besitzt am oberen Ende einen Einlaßstutzen 2 für die Trübe sowie einen Luftstutzen 3 mit Sicherheitsventil 4 und ist unten

ao durch eine Tür 5 geschlossen, die um ein Scharnier 6 schwingen kann und zweckmäßig durch ein Gegengewicht 30 ausbalanciert ist. Der unterste Teil 7 des Behälters erweitert sich nach unten, damit der Kuchen leicht herausfallen kann. Federstützen 8 am Gerüstteil 9 tragen den Behälter, der zwischen Führungen 10 gleiten kann.

Ein Winkelhebel 12 stützt die Tür in der geschlossenen Stellung. Mittels pneumatischer oder hydraulischer Zylinder 14 am Gestellteil 11 kann der Winkelhebel 12 um seinen Drehzapfen 13 gedreht werden. Die Tür 5 besitzt ein Ablaufrohr 16 mit Absperrventil 17, ferner ein Entlüftungsrohr 18 und ein Sicherheitsventil 19.

Rippen 20 tragen ein Drahtnetz oder eine durchbrochene Platte 21, auf welcher sich das unterste Filterbett absetzt.

Oberhalb der Tür 5 sind in passenden Abständen die drehbaren Filterelemente 22, 23, 24 angebracht. Sie besitzen eine Hohlwelle 26 mit Durchbrechungen 27 (Abb. 2) und Absperrventile 28, um Filtrat ableiten oder Reinigungswasser einführen zu können. Jedes Element hat eine Siebauflage 29. Hilfsmittel zum Drehen der Filterelemente um ihre Achsen werden in zweckmäßiger Weise angeordnet.

In den einzelnen Abteilungen zwischen den Filterelementen können Öffnungen 46 dazu dienen, geklärte Flüssigkeit seitlich abzuleiten.

Gemäß Abb. 3 sind halbe Filterelemente vorgesehen, die zusammen einen Querschnitt des Behälters ausfüllen. Jedes halbe Element besitzt seine eigene Hohlachse 31 im Gehäuse 32, ferner eine durchbrochene Platte 33 und einen Rand 35, der gegebenenfalls bei 36 ebenfalls gelocht sein kann.

Abb. 4 zeigt eine abgeänderte Ausführungsform an halben Elementen, die für besondere Fälle von Vorteil sein kann. Die Elemente 37 sind doppelseitig ausgebildet und können um 360 ° gedreht werden, so daß man die Flächen 38.

und 39 abwechselnd benutzen kann. Zugleich besteht auch die Möglichkeit, bei einer Beschickung zunächst die Fläche 38 nach oben zu stellen, um hier ein Filterbett abzusetzen, und dann die Fläche 39 nach oben zu nehmen, um hier ein zweites Filterbett zu erzeugen. Durch den Druckunterschied zwischen dem Elementinneren und dem Außenraume werden beide Filterbetten festgehalten.

Gemäß Abb. 5 sind auch am unteren Behälterende zwei Verschlußtüren 40 angebracht. Dabei wird das Auflager für das unterste Filterbett von zwei Elementen 41 und 42 gebildet, die um Hohlachsen 43 und 44 drehbar sind und nach dem Öffnen der Türen 40 geschwenkt werden können, um den Kuchen abzuwerfen.

Die Arbeitsweise ist folgende.

Vor dem Einlassen der Trübe werden alle Filterelemente 22, 23, 24 (Abb. 1) senkrecht gestellt. Alle Abflußrohre 16, 28, 46 an den Elementen und dem Behälter werden abgesperrt, und darauf wird bei 2 so viel Trübe eingelassen, daß sie bis über das oberste Element 24 reicht. Der Zulauf 2 wird geschlossen, und die drehbaren Filterelemente werden waagerecht gestellt. Auf ihren durchbrochenen Platten 29 und auf der Platte 21 der Tür 5 schlägt sich durch Absitzenlassen das Filterbett aus den festen Bestandteilen der Trübe selbst nieder.

Sobald überall das Filterbett dick genug ist, werden die Abflußrohre 16 und 28 geöffnet, und der Behälter wird durch Preßluftzufuhr bei 3 oder aber etwa auch durch weitere Flüssigkeitszufuhr bei 2 unter Druck gesetzt. Unter gewohnlichen Bedingungen läuft aus jedem Filterbett klares Filtrat ab, das erneut in der Kohlenwaschanlage Verwendung finden kann.

Wenn alle Flüssigkeit abgezogen ist, kann man gewünschtenfalls die feuchten Kuchen sofort entfernen. Statt dessen kann aber auch die bei 3 zugeführte Preßluft noch eine Zeitlang durch die Filterkuchen hindurchgetrieben werden, wobei eine weitgehende Trocknung der Kuchen erreicht wird. Nach der Beseitigung der Kuchen wird eine neue Beschickung eingebracht. Wenn eine Trübe mit geringem Schmutzgehalt zu behandeln ist, steht jedoch auch nichts im Wege, die Kuchen erst nach einer zweiten oder späteren Beschickung zu beseitigen.

Versuche mit dem neuen Verfahren beim Waschen von Wigankohle haben ergeben, daß die erzielten Filterkuchen bei einem Gehalt an Wasser von 15 % und einem Gehalt an Asche von nur 8°/₀ den hohen Gehalt von 77% ^an Kohle aufwiesen, also ein hochwertiges Abfallerzeugnis darstellten.

Claims (3)

1. Patentansprüche:

   i. Verfahren zum Entwässern von Schlämmen, insbesondere von Kohlen und sonstigem feinen Gut, in einem einzelbeschickten ge-

   schlossenen Behälter, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem Füllen des Behälters (i) mit Trübe durch ruhiges Absitzenlassen der gröberen Teilchen auf einer Anzahl übereinander angeordneter, annäherndwaagerechter, an sich bekannter Filterplatten (22 bis 24, 29) ein grobes Filterbett aus den Gutsteilen gebildet wird, worauf in bekannter Weise die Flüssigkeit mittels Überdruckes durch die so gebildeten Filterschichten hindurchgedrückt wird.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die in bekannter Weise kippbaren Filterplatten auf Ober- und Unterseite mit Siebflächen (38, 39) zur abwechselnden Verwendung beider Seiten als Absetzfläche versehen sind.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die einzelnen Filterplatten über den ganzen Querschnitt des Behälters oder nur über einen Teil desselben erstrecken.

   -Hierzu 1 Blatt Zeichnungen