DE2150915C2

DE2150915C2 - Filteranlage zur Abscheidung von in einer Flüssigkeit enthaltenden Feststoffen

Info

Publication number: DE2150915C2
Application number: DE2150915A
Authority: DE
Inventors: Arner B. Greensburg Pa. Turner
Original assignee: Westinghouse Electric Corp
Current assignee: CBS Corp
Priority date: 1970-10-15
Filing date: 1971-10-13
Publication date: 1982-07-29
Also published as: FR2111368A5; AU470038B2; ES394921A1; AU3249371A; DE2150915A1; JPS5237233B1; US3784014A; GB1337496A; IT939084B

Description

Die Erfindung betrifft eine Filteranlage zur Abscheidung von in einer Flüssigkeit enthaltenen Feststoffen, wobei die Filteranlage einen Absorptionsfilteraufbau mit mindestens einer Kolonne mit Filterbetten aufweist, die aus einem Gemisch aus unterschiedlichen, in Granulatform vorliegenden Partikeln besteht und durch die die Feststoffe enthaltende Flüssigkeit hindurchleitbar ist

Eine derartige Filteranlage ist aus der US-PS 82 983 bereits bekannt. Damit die in dem Wasser oder der Flüssigkeit suspendierten Feststoffteilchen möglichst wirksam abgeschieden werden können, geht der Abscheidung normalerweise eine Behandlung durch Koagulation und Klärung — etwa mittels Absetzen 5 oder auf sonstige Weise — voraus. Die Qualität der gereinigten Flüssigkeit hängt dabei in erster Linie von der Feinreinigungswirkung der Filteranlage ab.

Um diese Feinreinigungswirkung zu erhöhen, wird gemäß der US-PS 33 82 983 innerhalb der Kolonne ein

ίο aus mehreren Schichten bestehendes Bett vorgesehen, wobei die einzelnen Schichten aus Partikeln gleicher Zusammensetzung (nämlich einer Mischung verschiedener Metalloxide) bestehen, jedoch die Teilchengröße der einzelnen Schichten unterschiedlich ist So sind die oberen Schichten aus gröberem Material zusammengesetzt als die darunter liegenden Schichten. Auf diese Weise läßt sich ein größerer Wirkungsgrad erreichen, d.h. daß das Filterbett verhältnismäßig lange Zeit verwendbar bleibt, selbst dann, wenn die unterste Filterschicht sehr feines Granulat umfaßt und damit eine sehr gute Feinregulierungswirkung ergibt

Nachteilig ist jedoch, daß zur Erlangung der gewünschten Feinregulierungswirkung dieser nur auf umständliche Weise erreichbare mehrschichtige Aufbau sowie eine Kolonne großen Durchmessers für gleichen Flüssigkeitsdurchsatz erforderlich ist

Der Erfindung liegt dabei die Aufgabe zugrunde, eine ähnliche Feinreinigung mit Hilfe eines kleineren Kolonnendurchmessers und eines Filterbettes, das den komplizierten mehrschichtigen Aufbau nicht erfordert, zu erreichen, was insbesondere dann von Vorteil ist, wenn die Filteranlage mehrere Kolonnen umfaßt, weil dann die Herstellung des mehrschichtigen Aufbaus noch aufwendiger wü rde.

Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Filteranlage mehrere Kolonnen umfaßt und daß mindestens das Filterbett in einer der Kolonnen aus einem Gemisch aus unterschiedlichen, in Granulatform vorliegenden Filterstoffen besteht von denen der eine Filterstoff bezüglich Wasserstoff ein positives, der andere Filterstoff dagegen ein negatives Elektrodenpotential aufweist wobei der eine Filterstoff Aluminiumpulver und der andere Filterstoff Kohlenstoff ist
Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zunutze, daß im Granulat vorliegende Aluminiumteilchen wie auch die damit vermischten Kohlenstoffteilchen Ladungen (die bezüglich Wasserstoff unterschiedliche Polarität aufweisen) abgeben, d^;e eine Trübung bewirkende Teilchen aus der zu reinigenden Flüssigkeit

so anziehen und an der Oberfläche der Teilchen des Filterbettes zum Anhaften bringen.

Als besonders günstig hat sich dabei ein Mischungsverhältnis erwiesen, bei dem 40% des Filterstoffs Granulatpartikel aus Aluminium und 60% des Filter-Stoffs Granulatpartikel aus Kohlenstoff sind. Durch diese anziehende Wirkung der Teilchen des Filterbettes wird ein mehrschichtiger Aufbau entbehrlich und die für eine bestimmte Reinigungswirkung erforderliche minimale Teilchengröße ist wesentlich größer als die gemäß dem Stand der Technik, so daß auch die pro Filterbettflächeneinheit und Differenzdruckeinheit erreichbare Durchflußmenge größer ist

Für die Reinigung von Abwasser ist es gemäß einer Weiterbildung der Erfindung günstig, die Kolonnen an einen Zwischenbehälter anzuschließen, von dem aus sie mittels einer Förderpumpe mit einem fortlaufenden Strom verunreinigter Flüssigkeit beschickt werden. Auf diese Weise läßt sich die oftmals in sehr unterschiedli-

eher Ergiebigkeit anfallende Abwassermenge besser handhaben.

Angesichts der mittels des erfindungsgemäßen Filterbettaufbaus erreichbaren größeren Durchflußmenge läßt sich in wirtschaftlicher Weise auch eine Anlage aufbauen, die zwischen einem vorgegebenen Minimum und einem vorgegebenen Maximum liegende Durchflußraten mit optimalem Wirkungsgrad und ohne übermäßig Platz zu beanspruchen verarbeiten kann, was beispielsweise für die bereits erwähnte Reinigung und Aufarbeitung von Abwasser besonders wertvoll ist In diesem Falle ist es günstig, den Zwischenbehälter nur für die Aufnahme der minimalen Durchflußmenge (wodurch Platzbedarf und Herstellungskosten verringert werden) und die Kolonnen für den Durchlauf der maximalen Durchflußmenge auszulegen (was aufgrund der neuartigen Filterbettstruktur möglich ist, ohne daß dadurch die Kolonnen extrem groß werden), und die Durchflußmenge durch die Kolonnen in Abhängigkeit von der Höhe der Flüssigkeit in dem Zwischenbehälter zu verändern, was beispielsweise dadurch geschehen könnte, daß die Förderleistung der Förderpumpe in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsniveau im Zwischenbehälter verändert wird. Auf diese Weise läßt sich auch bei für stark veränderliche Durchflußmengen konzipierten Filteranlagen der apparative Aufwand und der Platzbedarf klein halten.

Versieht man die erste der drei hintereinandergeschalteten Kolonnen mit einem Filterbett aus Aluminiumpulver, z. B. mit einer Teilchengröße entsprechend einer lichten Maschenweite von 0,84—0,30 mm, arbeitet die Filteranlage in der Weise, daß die Flüssigkeit zunächst — nach Grobreinigung mit Hilfe einer mechanischen Abtrenneinrichtung, beispielsweise mittels eines nach Art eines Förderbandes aufgebauten Abscheiders aus spiralförmigen Drähten — von den Feststoffen befreit wird, die nach einer derartigen Grobreinigung in der Flüssigkeit verblieben sind. Das Filterbettmaterial setzt dabei der Flüssigkeit durch Korrosion des Aluminiumpulvers koagulierende Ionen zu, die alles suspendierte Material sowie einen Teil des in der Flüssigkeit gelösten Materials koagulieren und ausfällen. Nach dem Durchfluß durch diese, das Aluminiumpulver enthaltende, vorzugsweise erste Kolonne gelangt die Flüssigkeit zu einer eine Abstreifwirkung ausübenden weiteren Kolonne. Die Abstreifwirkung beruht dabei auf dem Prinzip der elektrophoretischen Koaieszenz. Die die Abstreifwirkung ausübende Kolonne ist mit einem Gemisch aus Aluminiumpulver und in Granulatform vorliegendem Kohlenstoff angefüllt. Die beiden Bestandteile reagieren in der Art miteinander, daß sie galvanische Zellen bilden und die in Lösung bleibenden Ionen anziehen. Eine noch andere Kolonne, z. B. die dritte Kolonne, kann mit aktiviertem Kohlenstoff gefüllt sein, der die Fähigkeit hat, den chemischen und den biologischen Sauerstoffbedarf durch Absorption in bekannter Weise stark zu verringern.

Bei anderen Anwendungsfällen können ?ber auch alle Kolonnen auf der Basis elektrophoretischer Koaieszenz arbeiten.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Zeichnungen dargestellt ist. Es zeigt

F i g. 1 ein Flußdiagramm einer in Übereinstimmung mit der Erfindung aufgebauten Anlage zur Behandlung von verunreinigten Flüssigkeiten; und

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung der erfindungsgemäß ausgebildeten Anlage, die den gedrängten Aufbau erkennen läßt, mit dem sich die Anlage nach der Erfindung herstellen läßt
Im einzelnen zeigt F i g. 1 eine Anlage zur Reinigung von verunreinigten Flüssigkeiten mit Hilfe mechanischer Trennung, chemischer Behandlung sowie Filter-Absorption. Diese Anlage läßt sich auch mit großer Wirksamkeit einsetzen, um Wasser mit kolloidalen Partikeln zu behandeln. Die Anlage 10 besteht im wesentlichen aus einer mechanischen Trenneinrichtung 12, die mindestens 50% der Verunreinigungsbestandteile der verunreinigten Flüssigkeit entfernt, einer Zuführeinrichtung 14 für die Zugabe aufbereitend-desin-Rzierender Chemikalien zu der bereits einer mechanisehen Trennbehandlung unterworfenen Flüssigkeit, einem Beruhigungs- oder Zwischenbehälter 16, einer Förderpumpe 18 veränderlicher Förderleistung, einem Absorptions-Filteraufbau mit drei Kolonnen 20, 22 und 24 sowie einem Verbrennungsofen 26 für die Vernichtung der durch die Anlage 10 aus der verunreinigten Flüssigkeit abgeschiedenen Feststoffe.

Die verunreinigte Flüssigkeit oder Abwasser gelangt über eine Einlaßleitung 11 zu der mechanischen Feststoff-Trenneinrichtumg 12, die ein Förderband aus eng gewickelten Edelstahlfedern aufweist In der verunreinigten Flüssigkeit enthaltenes unaufgelöstes Papier und Fäkalien werden von dem Förderband zu dem Verbrennungsofen 26 transportiert, während die Flüssigkeit zwischen den Windungen der das Förderband bildenden Federn hindurchwandert und dann in den Zwischenbehälter 16 fließt

In einer Reinigungsanlage der vorliegenden Art macht die Kapazität, die zur Aufnahme von über dem Durchschnittswert zuströmenden Flüssigkeitsmengen zur Verfügung stehen muß, bei weitem den größten Volumenanteil aus. Die Anlage soll in der Lage sein, bis zu 300% der durchschnittlichen Durchflußmenge aufnehmen zu können. Wenn die Anlage beispielsweise für eine Durchflußmenge von 14 l/min ausgelegt ist, so soll sie eine Durchflußmenge von 42 l/min aufnehmen können. Bei maximaler Durchflußmenge müßte der Zwischenbehälter 16 dann ein Aufnahmevermögen von ca. 12001 haben. Es stellt ein Merkmal der Erfindung dar, daß der Zwischenbehälter 16 für eine minimale Durchflußmenge von beispielsweise 14 l/min'ausgelegt ist. Die Förderpumpe 18 und die Absorptions-Filter-Kolonnen 20, 22 und 24 sind jedoch so dimensioniert, daß die erhöhte Durchflußmenge behandelt wird anstatt sie im Hinblick auf eine spätere Behandlung zu speichern.

Wie mit. F i g. 2 gezeigt, stellt der Zwischenbehälter den Kern der Anlage dar. Er ist als bauliche Einheit ausgebildet Dem Zwischenbehälter 16 werden aufbereitende und desinfizierende Chemikalien zugeführt, wobei in dem Zwischenbehälter 16 befindliche Mischer 17 sicherstellen, daß es zu einem ausreichenden Kontakt zwischen den Chemikalien und der bereits von der Trenneinrichtung 12 vorbehandelten verunreinigten Flüssigkeit kommt Die für den Aufbau dieses Behälters verwendeten Materialien sollen so gewählt sein, daß durch den Einfluß von Meerwasser, Abwasser oder zur Aufbereitung des Abwassers zugeführte Chemikalien keine Korrosionserscheinungen hervorgerufen werden können.

Die Zuführeinrichtung 14 leitet trockene Chemikalien in Kleinen, genau kontrollierten Mengen in einem bestimmten Verhältnis zu der die Anlage durchfließenden Flüssigkeitsmenge zu. Zur Einstellung der dem Zwischenbehälter 16 zugeführten Chemikalienmenge

ist in die Einlaßleitung 11 ein Flüssigkeitsfühler 15, etwa ein geheizter Thermistor, geschaltet. Wenn der Flüssigkeitsfühler 15 durch die Anwesenheit von Flüssigkeit gekühlt wird, betätigt er ein mit einem Motor 13 gekoppeltes Zeitglied. Der Motor 13 kann dann für eine bestimmte Zeit eine Abfülleinrichtung betätigen, die die Chemikalien in den Zwischenbehälter 16 fallen läßt Durch die Zufuhr trockener Chemikalien wird vermieden, daß Lösungen gemischt und chemische Dosierpumpen eingesetzt werden müssen. Die verwendeten Chemikalien sollen sowohl koagulierend als auch desinfizierend wirken. Beispielsweise zeigte sich, daß ein Gemisch aus 75% Aluminiumsulfat und 25% Kalziumhypochlorit wesentlich zu einer hohen Qualität bei der Reinigung der gewonnenen Flüssigkeit beitragen kann.

Die einen Antrieb veränderlicher Drehzahl aufweisende Förderpumpe 18 dient zur Förderung des aufbereiteten oder vorbehandelten Abwassers von dem Zwischenbehälter 16 zu den Absorptions-Filter-Kolonnen 20,22 und 24. Die Förderpumpe 18 ist so eingestellt, daß sie beispielsweise mit einer Fördergeschwindigkeit von 14 l/min arbeitet, wenn der Tank 16 weniger als zur Hälfte mit Flüssigkeit gefüllt ist Dabei wird davon ausgegangen, daß dieser Betriebszustand für 90% der Zeit maßgeblich ist Wenn der Zwischenbehälter 16 zu zwischen 50 und 75% eines Aufnahmevermögens gefüllt ist, so arbeitet die Pumpe beispielsweise mit einer Fördergeschwindigkeit von 30I/min. Enthält der Zwischenbehälter mehr Flüssigkeit als 75% seines Aufnahmevermögens entspricht, so fördert die Förderpumpe 18 beispielsweise 40 l/min. Die Förderleitung der Förderpumpe 18 kann durch Änderung der Drehzahl des die Pumpe antreibenden Motors geändert werden. Dazu speisen mehrere in dem Zwischenbehälter 16 angeordnete Niveaufühler 19 entsprechende Drehzahlsteuerungsorgane mit geeigneten Signalen über eine elektrische Leitung 21, so daß die Drehzahl der Förderpumpe den jeweils herrschenden Verhältnissen entsprechend angepaßt werden kann. Wie erwähnt, kann durch einen derart vorprogrammierten Pumpenbetrieb der Zwischenbehälter in seiner Größe auf das Minimalvolumen beschränkt bleiben, so daß auch die gesamte Anlage nur einen minimalen Gesamtraumbedarf hat

Die noch mit Verunreinigungspartikeln beladene Flüssigkeit gelangt von der Förderpumpe 18 über eine Leitung 28 zu der Kolonne 20. Jede der Kolonnen 20,22 und 24 kann mit einem unterschiedlichen Material angefüllt sein, das mehrere Funktionen ausüben kann. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält die Kolonne 20 Aluminiumpulver mit einer Partikelgröße entsprechend einer lichten Maschenweite von 0,84— 030 mm. Dieses Filtermaterial hat eine doppelte Funktion. Zum einen entfernt es vorbehandelte suspendierte Feststoffe, die nach der mechanischen Grobreinigung durch die Trenneinrichtung 12 noch in der Flüssigkeit verblieben sind, und zum anderen werden der verbleibenden Flüssigkeit dadurch koagulierende Ionen durch Korrosion des Aluminiumpulvers zugesetzt Diese Ahnrnnhimionen lassen alles suspendierte Material sowie einen Teü des in der Flüssigkeit verbleibenden gelösten Materials ausfällen und koagulieren.

Nach dem Durchlaufen der Filter-Kolonne 20 wird die Flüssigkeit über eine Leitung 30 zu der zweiten Kolonne 22 gefördert Diese Kolonne übt eine Abstreifwirkung aus, die auf dem Prinzip der elektrophoretischen Koaieszenz beruht Die in der Flüssigkeit verbleibenden kolloidalen Partikel sind anionisch, kationisch und neutral. Zur Entfernung dieser Partikel ungleicher Ladungen enthält die eine Abstreifwirkung ausübende zweite Kolonne 22 ein Gemisch aus zwei

*, Partikelarten.

Die in der Flüssigkeit nach der ersten Behandlung suspendierten Stoffe sind kolloidal. Kolloidale Partikel mit ihren großen Oberflächen neigen dazu, daß Ionen daran anhaften. Ein Ion erzeugt in einem angrenzenden

ίο Molekül eine Ladung entgegengesetzten Vorzeichens und wird somit an der Oberfläche des von dem Ion beeinflußten Moleküls gehalten. Entsprechend der einfachsten Betrachtungsweise neigen alle Partikel einer bestimmten kolloidalen Lösung dazu, einen

r, Überschuß an entweder positiven oder negativen Ionen zu adsorbieren. Die Partikel stoßen einander daher ab und neigen dazu, eine Kombination und Ausfällung kolloidalen Materials zu verhindern.

Die Situation ist jedoch komplizierter, weil die

geladenen Oberflächen der kolloidalen Partikel Ionen entgegengestzter Polarität anzuziehen suchen, so daß wie in einem Kondensator zwei Lagen entgegengesetzter Ladung gebildet werden. Diese elektrischen Felder bilden infolge von Ionen eine sog. Doppellage. Die Lage mit an den Feststoff-Oberflächen anhaftenden Ladungen verschiebt sich gegenüber der Hauptflüssigkeitsmenge. Die Doppellage wird somit viel weiter in die Flüssigkeit ausgedehnt als es einem molekularen Abstand entspricht und ist daher diffus anstatt kompakt zu sein. Der gesamte Spannungsabfall liegt zwischen der Oberfläche des Feststoffs und der beweglichen Flüssigkeit aber die elektrokinetische oder Zeta-Spannung ist der Teil des gesamten Spannungsabfalls zwischen der an der Wand des Partikels anhaftenden Flüssigkeit und der beweglichen Flüssigkeit Das Zeta-Potential wird durch alle die Ionen bestimmt die gerade in der Grenzschicht enthalten sind, und ihre Ladung und Adsorptionsfähigkeit bestimmen die erzielte Wirkung. Das Auftreten unterschiedlicher elektrischer Poten tiale in der diffusen Doppellage führt zu mehreren wichtigen Folgen. Das Anlegen einer äußeren Spannung läßt die geiadenen kolloidalen Partikel zu einer der Elektroden wandern. Diese Bewegung entspricht der Bewegung einer feststehenden Flüssigkeitslage gegen über einer beweglichen Lage. Die negativen kolloidalen Partikel wandern zu der positiven Elektrode, positive kolloidale Partikel dagegen zu einer negativen Elektrode. Diese Erscheinung ist als Elektrophorese bekannt und bildet die Grundlage der Abstreifwirkung der Kolonne 22.

Ein als Granulat ausgebildeter Filterstoff, dessen Granulatpartikel praktisch Elektroden in einer galvanischen ZeUe sind, übt daher elektrische Kräfte auf das das Filter durchlaufende geladene kolloidale und ionische Material aus und läßt die Verunreinigungsbestandteile zu einer der Elektroden oder, mit anderen Worten, zu einem Granulatpartikel des Filterstoffs nut entgegengesetzter elektrischer Ladung wandern. Die aus zwei Metallen bestehenden Materialien können aufgrund ihrer Elektrodenpotentiale und ihrer jeweiligen Kosten ausgewählt werden. Jedes Material mit nennenswertem negativem Elektrodenpotential kann mit jedem Material nennenswerten positiven Elektrodenpotentials kombiniert werden, um ein Filter entsprechend der Erfindung zu bilden. Eine bevorzugte Lösung hinsichtlich Elektrodenpotential und Kosten stellt eine Kombination von Aluminiumpulver und in Granulatform vorliegendem Kohlenstoff dar. Die

nachstehende Tabelle gibt die untersuchten Prozentsätze von Aluminium und Kohlenstoff sowie die zugehörige Fähigkeit wieder, Trübungseffekte und suspendierte Feststoffe zu entfernen sowie den chemischen Sauer

stoffbedarf zu verringern. Wie aus dieser Tabelle ersichtlich, erweist sich ein Gemisch von 40% Aluminiumpulver und 60% in Granulatform vorliegendem Kohlenstoff als besonders wirksam.

Tabelle Filtration von mechanisch vorgesiebtem Abwasser durch zwei Metallkomponenten aufweisende Stoffe

Vol.-% Al	)	Vol.-% C	Susp. Fest	Chem. Or	pH	Leitf.**)	Trübung	Dichte	Dichte
		stoffe mg/1	Bedarf		;^s	JTU*)	Ib/ff¹	g/cnr¹
O	0 (Zufuhr)	375	680	8,4	769	>1000
O	100	145	316	8,4	636	330	37,2	0,596
10	90	79	120	8,3	611	23	40,2	0,645
20	80	97	148	8,4	592	25	42,2	0,688
30	70	82	136	8,3	588	21	45,2	0,725
40	60	21	24	8,1	489	2	49,6	0,796
50	50	25	28	8,2	592	2	51,6	0,828
60	40	39	44	8,8	587	5	-	-
70	30	41	76	9,0	612	8	-	-
80	20	46	92	9,0	636	17	-	-
90	10	58	136	9,0	659	25	-	-
100	0	74	244	9,0	681	54	65	1,004
*) JTU	= Jackson Trübungs-Einheit
Leitf.	= Leitfähigkeit
1 <xS

Ein aus zwei Metallkomponenten aufgebautes Filtermaterial kann auch für alle drei Kolonnen des Absorptions-Filtersystems des beschriebenen Ausführungsbeispiels verwendet werden. Die Prozentsätze von Aluminium und Kohlenstoff können für die drei Kolonnen variiert werden, um Kostenvorteile auszunutzen, die sich durch Verwendung eines geringeren Prozentsatzes an Aluminium erzielen lassen, so daß beispielsweise in den ersten beiden Kolonnen für die Grobtrennung 10% Aluminium und 90% Kohlenstoff und in der dritten Kolonne das 40%/60%-Gemisch für die Feinreinigung benutzt wird. Gewünschtenfalls wird die zu reinigende Flüssigkeit nach dem Durchlauf durch die Kolonne 22 über die Leitung 34 zu der dritten der hintereinandergeschalteten Kolonnen, d.h. zu der Kolonne 24 geleitet Diese adsorptiv wirkende Kolonne kann mit aktiviertem Kohlenstoff gefüllt sein. 1 kg aktivierter Kohlenstoff vermag den chemischen Sauerstoffbedarf in der Anlage um bis zu 0,5 kg zu verringern.

Die nicht biologische Anlage zur Behandlung verunreinigter Flüssigkeiten arbeitet entsprechend zwei grundlegenden Betriebsarten, nämlich einmal im reinen Vorlaufbetrieb, zum anderen im Umlaufbetrieb. Bei reinem Vorlaufbetrieb sind Absperrventile 35 und 36 geöffnet, während Dreiwegeventile 37,38,40,42,44 und 46 so betätigt werden, daß die Förderpumpe 18 die in dem Zwischenbehälter 16 gespeicherte Flüssigkeit durch die drei Absorptions-Fdter-Kolonnen 20,22 und 24 zu einem Ablauf gelangen lassen kann. Die Umlauf-Betriebsart weist drei Arbeitszyklen auf, die für jede der drei Filterkolonnen einen gesonderten Umlauf ermöglicht Die Dauer der einzelnen Umlaufzyklen kann eingestellt werden. Wenn die Anlage im Umlaufbetrieb arbeitet, werden die Umlauf-Ventile jeder Filter-Kolonne aufeinanderfolgend für ein vorgegebenes Intervall betätigt Die Anlage kann so programmiert sein, daß in Abhängigkeit von Information, die ein an der Leitung 28 angebrachter Druckfühler 48 liefert, automatisch zwischen den beiden Betriebsarten umgeschaltet wird.

Der Druckfühler 48 mißt den Druck, den die Förderpumpe 18 beim Transport der verunreinigten Flüssigkeit durch die Kolonnen 20, 22 und 24 ausübt Dieser Druck nimmt mit der Menge an Partikelstoffen, die in den Kolonnen, insbesondere der ersten Kolonne 20, zurückgehalten werden, in bekannter Weise zu. Wenn dieser Druck einen bestimmten Wert erreicht, wird ein Zeitkreis 49 eingeschaltet, der die drei Kolonnen 20. 22 und 24 aufeinanderfolgend gesondert auf Umlaufbetrieb und anschließend wieder auf reinen Vorlaufbetrieb schaltet

Bei Umlaufbetrieb wird die Umlaufflüssigkeit aus dem Ablaufsystem über eine Leitung 50 abgezogen. Für den Umlaufbetrieb der Kolonne 20 werden die Dreiwegventile 37 und 38 (Fig. 1) geöffnet In dem Umlaufwasser enthaltene Feststoffpartikel gelangen zu der mechanischen Trenneinrichtung 12 und von dort zu dem Verbrennungsofen 26. Anschließend können die Dreiwegventile 42 und 40 betätigt werden, um die Kolonne 22 im Umlauf betrieb arbeiten zu lassen, und in der gleichen Weise können die Dreiwegventile 46 und 44 betätigt werden, wenn die Kolonne 24 im Umlaufbetrieb arbeiten solL

Bei Einsatz der erfmdungsgemäßen Anlage für die

Reinigung von Abwässern wird davon ausgegangen, daß etwa 50% der darin enthaltenen Feststoffe durch die mechanische Trenneinrichtung 12 ausgesondert werden und daß dieser ausgesonderte Feststoffanteil verbrannt werden kann. Der übrige, durch die Kolonnen 20, 22 und 24 ausgesonderte Feststoffanteil wurd durch die Trenneinrichtung 12 zu dem Verbrennungsofen 26 zurückgeleitet, so daß dann im wesentlichen der gesamte in dem Abwasser enthaltene Feststoffanteil verbrannt werden kann. Diesem Zweck dient der elektrische Verbrennungsofen 26. Wie erwähnt, werden die von der Trenneinrichtung 12 sowohl aus der ursprünglich zugeführten verunreinigten Flüssigkeit als auch aus der Umlaufflüssigkeit abgeschiedenen Feststoffe unmittelbar zu dem Verbrennungsofen 26 gebracht, so daß keine Transportprobieme auftreten können. Die Partikel werden zunächst durch eine Vorheizkammer 27 des Verbrennungsofens 26 geführt. Das"" Temperaturprofil dieser Vorheizkammer wird durch außen auf die Vorheizkammer aufgelegte Bandheizelemente bestimmt. Bevor die Feststoffe in die eigentliche Verbrennungskammer 29 gelangen, werden

sie durch die Vorheizkammer 27 auf eine Temperatur von ca. 430⁰C gebracht. Ein in eine abstrahlende Keramikplatte eingebetteter Nachbrenner heizt dann die Abgase in der Verbrennungskammer 29 auf etwa 820⁰C auf, um zu gewährleisten, daß alle rauch- und geruchshaltigen Bestandteile verbrannt werden. Alle nicht verbrennbaren Fremdstoffe, die die Trenneinrichtung durchlaufen und zu dem Verbrennungsofen gelangen, werden in dem üblichen Asche-Auffangbehälter unterhalb des Verbrennungsofens abgelagert.

Die Anlage nach der Erfindung weist auch eine Nebenschlußleitung 52 mit einer Pumpe 54 und einem Absperrventil 56 auf. Diese Nebenschlußleitung kann dazu dienen, verunreinigte Flüssigkeit von der Anlage abzupumpen, wenn die Gefahr eines Überlaufens besteht. Ferner können Frobenventüe 58 und 60 sowie ein Leitblech 62 vorgesehen sein, das den Innenraum des Zwischenbehälters 16 in zwei miteinander in Verbindung stehende Kammern unterteilt, so daß eine Bedienungsperson fortlaufend die Vorbehandlungsoder Aufbereitungswirkung überprüfen kann, die der Zwischenbehälter 16 ausübt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Filteranlage zur Abscheidung von in einer Flüssigkeit enthaltenen Feststoffen, wobei die Filteranlage einen Absorptionsfilteraufbau mit mindestens einer Kolonne mit Filterbetten aufweist, die aus einem Gemisch aus unterschiedlichen, in Granulat vorliegenden Partikeln besteht und durch die die Feststoffe enthaltende Flüssigkeit durchleitbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Filteranlage mehrere Kolonnen umfaßt und daß mindestens das Filterbett in einer der Kolonnen (20, 22, 24) aus einem Gemisch aus unterschiedlichen, in Granulatform vorliegenden Filierstoffen besteht, von denen der eine Filterstoff bezüglich Wasserstoff ein positives, der andere Filterstoff dagegen ein negatives Elektrodenpotential aufweist, wobei der eine Filterstoff Aluminiumpulver und der andere Filterstoff Kohlenstoff ist

2. Filteranlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß 40% des Filterstoffs Granulatpartikel aus Aluminium und 60% des Filterstoffs Granulatpartikel aus Kohlenstoff sind.

3. Filteranlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolonnen (20, 22, 24) an einem Zwischenbehälter (16) angeschlossen sind, von dem aus sie mittels einer Förderpumpe (18) mit einem fortlaufenden Strom verunreinigter Flüssigkeit beschickt werden.

4. Filteranlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Anlage verarbeitbare Durchflußmenge zwischen einem vorgegebenen Minimum und einem vorgegebenen Maximum liegt, der Zwischenbehälter (16) nur für die Aufnahme der minimalen Durchflußmenge und die Kolonnen (20, 22,24) für den Durchfluß der maximalen Durchflußmenge ausgelegt sind und daß die Durchflußmenge durch die Kolonnen in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsniveau im Zwischenbehälter (IS) über die veränderliche Förderleistung aufweisende Förderpumpe (18) veränderlich ist.

5. Filteranlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß drei Kolonnen (20, 22, 24) hintereinandergeschaltet sind und daß die erste Kolonne (20) Aluminiumpulver, die zweite Kolonne (22) ein Gemisch aus Aluminiumpulver und Granulatpartikel aus Kohlenstoff und die dritte Kolonne (24) Granulatpartikel aus Kohlenstoffenthält

6. Filteranlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zwischenbehälter (16) eine mechanische Abtrenneinrichtung (12) für grobe Feststoffe vorgeschaltet ist