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Trog für Drehfiltereindicker mit zwei Schlammkammern
Es ist bekannt.
Gemische aus festen und flüssigen Bestandteilen, die in der Praxis allgemein mit
Schlämme bezeichnet werden, vor der Filtration durch ein oder mehrere Absetzgefäße,
sogenannte Eindiclier, zu leiten. Man erreicht dadurch eine Klärung der größten
Menge der Flüssigkeit ohne Filtration lediglich durch den Dekantationsvorgang, während
man gleichzeitig am Boden der Behälter das wesentlich kleinere Dickschlammvolumen
erhält das man dann erst über Filter leitet zur Nach-I,ehandlung. Diese Art der
Klärung von Flüssigkeiteti ohne Filtration hat sich speziell überall dort eingebürgert
wo keine absolut klare Flüssigkeit verlangt wird (Abwässer, Umlaufsäuren oder Laugen
usw.). Die Sedimentationserscheinung an diesen Eindickern beruht lediglich auf der
Senkgeschwindigkeit der Feststoffteilchen, die diese in der umgebenen Flüssigkeit
besitzen. Dies ist nun stets abhängig.von der Größe und Form der Feststoffteilchen,
als auch der Dichte bzw. Temperatur der Flüssigkeit. Weiter kann chemische und physikalische
Reaktion die Senkgeschwindigkeit stark beeinflussen, so daß es in der Praxis üblich
ist, diese Absetzgeschwindigkeit und somit die Abmessungen derartiger Behälter empirisch
zu finden.
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Sehr oft muß man feststellen, daß die Senkgesdwindigkeit sehr klein
ist, so daß man gezwungen ist, sehr umfangreiche Behälter bzw. Eindicker aufzustellen.
Bei derart großen Behältern wird dann die Verweilzeit der Schlämme besonders groß,
so daß oft unerwünschte Rüclibildwlg während des Zustandes der Klärung an den in
Lösung
befindlichen Substanzen eintritt. Es können dann unerwünschte
Ausfällungen, speziell bei chemisch labilen Flüssigkeiten zu erheblichen Verlusten
führen. Es ist bekannt, die Absetzgeschwindigkeit bei derartigen Schlämmen durch
Zusatz spgenannter Flockungsmittel zu beschleunigen, oder wo diens nicht möglich
ist, führt man die Klärung der Hauptmenge der Flüssigkeit nur bedingt mit den Absetzgefäßen
durch. Im letzteren Fall ist man dann meist verpflichtet, die noch verhältnismäßig
trübe anfallende Flüssigkeit einer Nachfiltration zu unterwerfen. Diese geschieht
in den meisten Fällen mit diskontinuierlich arbeitenden einfachen Filtern, die verhältnismäßig
viel Handarbeit beanspruchen.
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In beiden Fällen hat man somit wieder zusätzliche Ausgaben, einmal
den fortlaufenden Erwerb. von Flockungsmittel und das andere Mal die Kosten der
Nachfiltration.
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In neuester Zeit ist man bemüht, in diesen Aufgabenkreis der statischen
Eindicker kontinuierliche Drehfilter einzuschalten. Erfolge befriedigender Art liegen
mit zellengesteuerten Drehfiltern bereits vor. Mit Hilfe derartiger Drehfiltereindicker
erzielt man sehr rasch im unteren Teil des Filtertroges einen Dickschlamm, den man
für Weiterverwendung fortlaufend austragen kann. Gleichzeitig fällt die geklärte
Flüssigkeit in sehr blankem Zustand an, da sie filtriert wird. Im Gegensatz zum
statischen Eindicker weist der Drehfiltereindicker folgende. Vorteile auf: I. Gewinnung
sehr blanker Flüssigkeiten, 2. Erreichung einer sehr großen Klärgeschwindigkeit,
3. der Platzbedarf ist kleiner als bei statischen Eindickern und kann besonders
klein gehalten werden bei Drehfiltereindickern, bei denen die Filterfläche nach
der Ringscheibenart angeordnet ist.
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Der Erfinder hat nun an den Drehfiltereindickern besondere Beobachtungen
gemacht, die geeignet sind, hohe Mengenleistungen fortlaufend zu erzielen und führt
hierzu folgendes aus: Mit den Drehfiltereindickern werden in der Hauptsache solche
Gemische oder Schlämme verarbeitet, die kleine Mengen Feststoffe besitzen, so daß
verhältnismäßig große Flüssigkeitsmengen geklärt werden müssen. Die Filtration solcher
Gemische kann nun je nach Art der Feststoffe erhebliche Filtrationsschwierigkeiten
bringen, die man mit Hilfe besonderer Maßnahmen beheben kann.
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Eine der Maßnahmen ist die Anwendung der sogenannten Trübeabscheidung
oder fortlaufende Verwendung einer Filterhilfsschicht, die aus den Feststoffen der
zu filtrierenden Flüssigkeit fortlaufend gebildet wird unter der Voraussetzung,
daß hierzu speziell die gröberen Feststoffteilchen verwendet werden. Es wird hierbei
die Trübeabscheidung in einem filtertechnisch leistungsfördernden Sinne angewendet.
Meist bestehen die Feststoffe der zu klärenden Schlämme aus einem größeren Anteil
feiner Bestandteile, die man ohne Verwendung der Trübeabscheidung nur mit Hilfe
sehr dichter Filtertücher ausscheiden kann. In diesem Fall hat man dann fortlaufend
einen hohen Eigenwiderstand des Filteftuches, und weiterhin verstopfen diese Filtertücher
sehr leicht, so daß die Mengenleistung stark nachläßt. Obendrein sind derartige
Filtertücher verhältnismäßig teuer infolge der ~ erforderlichen Dichte. Diese Nachteile
kann man umgehen bei Anwendung der Trübeabscheidung, wenn man dann Filtertücher
mit geringerer Dichte in einfacher Leinenbindung wählt und die eigentliche Klarfiltration
mit der sogenannten Filterhilfsschicht durchführt, die sich zuerst auf dem Filtertuch
bildet, während die Filterzellen die Trübeabscheidezone durchlaufen. Die Hilfsschicht
läßt sich bei derartigen Filtern sehr rasch bilden, da sich hier am unteren Teil
der Filtertrommel ein mit Feststoffen stark angereicherter Schlamm befindet. Diese
Feststoffe eignen sich besonders zur Bildung der Filterhilfsschicht, da sie infolge
wiederholter Ansaugung an die Filterfläche eine Zusammenballung und somit Vergrößerung
der Teilchen erfahren haben. Es sei hierzu erwähnt, daß man notfalls dem zu filtrierenden
Schlamm auch ein besonderes Filterhilfsmittel zusetzen kann. Es lassen sich dann
erstaunlich offene und somit billige Filtertücher verwenden, und unter Vorschaltung
einer entsprechenden Trübeabscheidezone erhält man sehr blankes Filtrat. Diese Filtertücher,
die neben textilen Stoffen auch aus Kunststoffen oder Metall hergestellt sein können,
lassen obendrein eine sehr leichte und restlose Abstoßung des Filterkuchens zu und
gewährleisten somit auf lange Zeit eine gleichbleibende hohe Durchsatzleistung.
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Diese vorgeschilderte Anwendung der Trübeabscheidung bei dieser Filterbauart
verbürgt somit folgende filtertechnischen Vorteile: I. eine hohe Mengenleistung
im Dauerbetrieb, 2. die Anwendung einfacher billigerer Filtertücher. Zur Bildung
der Hilfsschicht und Durchführung der Eindickung im gleichen Arbeitsgang wird an
diesen - Filtern folgende Anordnung vorgeschlagen.
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Der bisher bekannte sich nach unten verjüngende einräumige Filtertrog
ist in zwei Räume, sogenannte Schlammkammern, zu unterteilen, wie die Zeichnung
zeigt. Die Aufteilung des unteren Trogteils in zwei Räume, die in den meisten Fällen
durch Zwischensetzen einer Trennwand geschehen kann, gestattet die Möglichkeit einer
Sortierung der Festbestandteile des zu filtrierenden Gemisches.
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Zur näheren Erläuterung sei an Hand der Zeichnung die sich daraus
ergebende Betriebsweise geschildert. Die Kuchenbildung setzt ein an den Zellen I,
die die rechte Schlammkammer 2 durchlaufen in Richtung des Drehsinnpfeiles. An dieser
Schlammkammer 2 findet aber gleichzeitig die Gemischzuführung über die Zuflußleitung
3 statt, derart, daß diese durch ein besonderes Verteilungsrohr 4 über die gesamte
Trogbreite verteilt wird.
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Hierdurch wird eine Strömungsrichtung zwischen der Filtertrommel 5
und der rechten Tragwand 6 erzwungen in der gezeichneten Pfeilrichtung, gegebenenfalls
kann diese durch ein eingebautes Prallblech unterstützt werden. Durch diese Auftriebsbewegung
im Filtertrog ergibt sich, daß in der rechten Schlammkammer 2 hauptsächlich Feststoffe
gröberer Art vorliegen, die sehr geeignet sind, eine
filtertechnisch
günstige Unterschicht (Basis) des Kuchens zu bilden. Nachdem diese selbst sehr durchlässige
Schicht gebildet ist, können sich die feineren Feststoffe, die sich nun hauptsächlich
im oberen Trograum 7 befinden, auf die Filtertrommel auflegen. Dieser sich zwangsläufig
einstellende Kuchenaufbau ergibt eine große Durchlässigkeit, und demzufolge sind
große Mengenleistungen möglich.
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Die Filtration jeder der Filterzellen wird beendet, nachdem diese
in die linke Schlammkammer 8 eintritt durch Aufheben des Unterdruckes. Hier wird
nun entweder der Kuchen restlos entfernt durch Anwendung des Rückstoßes über den
Steuerkopf g mittels Druckfiltrat oder Druckluft; es kann aber auch eine teilweise
Entfernung des Kuchens erfolgen, wie weiter unten dargelegt. Zur Unterstützung des
Abdruckstoßes ist in dieser Schlammkammer beispielsweise eine sogenannte Schleuderwelle
10 eingebaut, die die Entfernung des Kuchens von der Filterfläche begünstigt. Der
abgefallene Filterkuchen wird durch das Rührwerk I3 in dieser Schlammkammer mit
dem zu filtrierenden Schlamm vermischt und aus dem Trog abgeführt. Mit dem Eintritt
der Filterzellen in die rechte Schlammkammer 2 beginnt der Vorgang von neuem. Mitunter
empfiehlt es sich, die Höhe der Schlammkammer 8 größer zu wählen, als die der Schlammkammer
2, um zu verhindern, daß eingedickter Schlamm durch das Rühren mit dem Rührwerk
I3 in die Schlammkammer 2 verschleppt wird.
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In der Abb. 2 ist der Trogunterteil mit den beiden obengenannten
Schlammkammern nochmals gezeigt, beispielsweise unter Verwendung eines Abstreifmessers
II an Stelle der in Abb. I angegebenen SchleuderwelleIo. Mit Hilfe des Abstreifmessers,
das zwecltmäßigerweise an derTrennwand 7 zwischen der linken und rechten Schlamm
kammer verstellbar angebracht ist, ist es möglich. die obere Schicht des Filterkuchens
gesondert abzutrennen. Diese Abtrennung geschieht dann zweckmäßig noch unter Unterdruck,
und dieser wird erst aufgehoben nach Abtrennung der oberen Kuchenschicht. Durch
diese Arbeitsweise werden speziell die feineren Bestandteile des Filterschlammes
in der linken Schlammkammer 8 abgeworfen, während die gröberen Festbestandteile,
die den Kuchenunterteil bilden, zurückgeführt werden in die rechte Schlammkammer
2, um dort zu neuer Kuchenbildung Verwendung zu finden. Diese Arbeitsweise gewinnt
namentlich dann Bedeutung zur Erzielung einer großen Flüssigkeitsleistung, wo mit
Zusatz eines Filterhilfsmittels gearbeitet wird. Nach der vorgenannten Arbeitsweise
kann ein großer Teil des Filterhilfsmittels fortwährend wieder benutzt werden.
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Erwähnt sei noch, daß die Zuführung der zu klärenden Flüssigkeit
genau wie in Abb. I über die Zuführungsleitung 3 und das Verteilungsrohr 4 zugeleitet
wird. An dem Stutzen I2 kann je nach Bedarf die Zuführung von Preßluft erfolgen,
um die Auftriebsbewegung der feinen Bestandteile zu sichern, wenn die Auftriebsbewegung
durch die zugeführte Flüssigkeit zu gering sein sollte.
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Es sei noch darauf hingewiesen, daß beide Schlammkammern so ausgebildet
sind, daß je ein Rührwerk 13 sinngemäß darin arbeiten kann.
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PATENTANSPROCHE: I. Trog an Drehfiltereindickern, dadurch gekennzeichnet,
daß der untere Teil aus zwei Schlammkammer besteht, die durch eine Trennwand, deren
Lage zur Filtertrommel veränderlich sein kann, hergestellt werden, wobei beide Kammern
ein sinngemäß arbeitendes Rührwerk besitzen.
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2. Trog an Drehfiltereindickern nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet,
daß die Höhe der beiden Schlammkammern je nach der Eigenart des zu filtrierenden
Schlammes gleich oder verschieden ist.