DE2330029C3 - Filterpresse zum Entwässern von schlammartigen Gütern - Google Patents

Filterpresse zum Entwässern von schlammartigen Gütern

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DE2330029C3
DE2330029C3 DE2330029A DE2330029A DE2330029C3 DE 2330029 C3 DE2330029 C3 DE 2330029C3 DE 2330029 A DE2330029 A DE 2330029A DE 2330029 A DE2330029 A DE 2330029A DE 2330029 C3 DE2330029 C3 DE 2330029C3
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Description

Die Erfindung betrifft eine Filterpresse zum Entwässern von schlammartigcn Gütern, insbesondere von Klär- oder Aufbereitungsschlämmen, mit wenigstens zwei in gemeinsamer Umschlingung um eine drehbare Entwässerungstrommel und Umlenkrollen geführten, in Betriebszustand einen zu bearbeitenden Schlamm= oder Preßkuchen beidseits abdeckenden Siebbahnen, welche im Bereich des Umschlingungswinkels eine Preßzone für den Schlamm- oder Preßkuchen bilden und dort gegebenenfalls unter Einwirkung von Preßwalzen stehen.
Eine derartige Filterpresse offenbart die DE-AS 60 787; diese Filterpresse solle eine Vorrichtung zum Entwässern wässerigen Gutes mittels zweier Siebbänder nach der Deutschen Patentschrift 7 32 987 so umgestalten, daß sie bei geringem Konstruktionsaufwand eine hohe und auch regelbare Filterleistung insbesondere auch für Schlämme von Abwasserkläranlagen ergibt.
Hierzu wird eine Trommel als Rollenkäfig ausgebildet sowie mit regelbarer Geschwindigkeit engetrieben. Durch die wechselnde Druckeinwirkung zwischen den Rollen der Trommel und den äußeren Druckrollen soll
ίο so eine Art Walk-Arbeit erreicht werden, die Regelbarkeit der Geschwindigkeit soll ein Nacheilen oder insbesondere ein Voreilen der Trommel im Vergleich zu den Geschwindigkeiten der Siebbänder erzielen helfen. Beim Durchfahren des Rollenspaltes zwischen Trommelkäfig und Druckrollen wird der Schlamm einer sehr hohen plötzlichen Beanspruchung ausgesetzt und damit letztendlich die Filterleistung vermindert.
Die Entwässerungsleistung ist auch bei einer ähnlichen Vorrichtung nach der US-PS 21 11 720 ungünstig, was vor allem auf einen unzureichenden Aufschluß des aufzubereitenden Schlammes oder dgl. während des Entwässerungsvorganges zurückzuführen ist.
Eine Presse nach der US-PS 31 30 667 dient zum Gewinn von Fruchtsaft; sie soll den besonderen
-5 Anforderungen bei der Fruchtsafterzeugung gerecht werden und einen divnnen Fruchtfleischkiichen erbringen, aus dem der Fruchtsaft leicht entweichen kann.
Hierzu wird eine für Abwasserschlämme untaugliche sog. Serpentinenpresse vorgeschlagen mit um gemein-
JO sam angetriebene und versetzt übereinander angeordnete geschlossene Druckrollen mäanderartig geführten perforierten Endlosbänder aus Gummi, die als Stützorgane für textile endlose Filtertücher dienen.
So hat sich der Erfinder das Ziel gesetzt, eine
)"' Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, welche eine hohe Filterwirkung bzw. Entwässerungsleistung bei einem hohen Raumnutzungsgrad anbietet; als solcher wird das Verhältnis der aktiven Bandlänge zur installierten Gesamtlänge bezeichnet, das bei den
·"> bislang üblichen Filterpressen od. dgl. Vorrichtungen unterhalb einer Grenze vom 50% liegt und im Hinblick auf die oft unzureichenden Aufstcllflächcn zunehmend an Bedeutung gewinnt.
Zur Lösung dieser Aufgabe führt der Gedanke, der
·"> Entwässerungstrommel eine von den Siebbahnen und Prcßwalzen od. dgl. Preßorganen gebildete, im wesentlichen lineare Vorpreßzone vor/tischaltcn sowie wenigstens eine weitere En'.wässeruiigslrommel mit gegensinniger Drehrichiunt; derart nachzuordnen, daß die
'>'» Siebbahnen die Entwässcrungstromnicln unlcr Bildung einer zwischengeordneten, im wesentlichen geraden Sli'eckzonc S-förmig teilweise umfangen und nach der letzten Fntwässcrurigstrommcl — über Umlcnkwal/.en geführt — einen irommclferncn Austrag für den
'>"> Filterkuchen bilden.
Eine in etwa S-förmige Umschlingung durch .Siebbänder zeigt zwar auch die DE-PS 7 32 987, jedoch lediglich in der Vorentwässerungszone an zwei ancinanderliegenden Exlrakiorwalzen zur Entwässerung von Bahnen
wf aus Faserstoffen.
Der Schlamm wird nach dem Durchfahren der Vorenlwässerungszone/n auf einem Siebband dem anderen Siebband als inhomogener Preßkuchen unter gleichzeitiger Durchmischung übergeben und dann
ft> zwischen den Siebbändern durch eine Vorpreßzone geführt, an deren Ende der Schlamm an die erste jener geschilderten Entwässerungstrommeln herangebracht wird; der Schlamm wird dabei einer aus rhvthmischem
Druck und kontinuierlichen Scherkräften zusammengesetzten Beanspruchung unterworfen, wobei letztere nach gründlicher Auflockerung des Schlamm- oder Preßkuchens am Ablauf von der ersten Entwässerungstrommel in die entgegengefetzte Richtung umkehrt. Anschließend durchfährt der Preßkuchen nach einer Beruhigungsphase auf der zweiten Entwässerungstrommel eine entgegengesetzt gekrümmte Preßzone.
Die erwähnte pulsierende Druckkraft kommt dadurch zustande, daß der Preßkuchen zwischen den Siebbändern mit stetiger Geschwindigkeit unter am Mantel der Entwässerungstrommel/n vorgesehenen Preß- oder Druckwalzen durchgezogen wird, deren Anpreßdruck bevorzugt in Förderrichtung ansteigend gewählt werden soll.
Dabei hat sich als besonders günstig erwiesen, den Umschlingungswinkel für die Siebbänder — welche die Länge der Preßzone evidentermaßen bestimmt — größer als 180° zu wählen und zumindest in dessen Bereich jene Preß- oder Planetwalzen am Trommelumfang vorzusehen. Je länger jene Preßzone gev JhIt wird, um so intensiver vermögen die Scherkräfte, welche beim Umlauf der Siebbänder um die Entwässerungstrommeln entstehen, auf den Preßkuchen einzuwirken: das äußere Siebband muß gegenüber dem inneren einen längeren Weg zurücklegen, so daß — bei gleicher Bandgeschwindigkeit — das äußere Band gegenüber dem inneren um eine Strecke zurückbleibi, die gleich ist dem Produkt aus Radiendifferenz, i. e. Kuchenstärke, mal Umschlingungswinkel.
lenes Nachlaufen des äußeren Bandes bedingt eine Verschiebung im Kuchen. Diese Verschiebung des Gefügcs aber läßt in erhöhtem Maße Flüssigkeit aus dem Kuchen austreten; es bedarf keiner weiteren Erläuterung, daß die bereits erwähnte Beanspruchungsumkehr zwischen den Entwässeriingstrommeln diesen Effekt außerordentlich steigert.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, daß der Andruck der Preßwal ·εη sowohl für jede ein/eine von ihnen als auch für größere Walzengruppen steuerbar ist, was in besonders einfacher Weise durch ein Spannglied, beispielsweise ein Seil, erfolgen kann, welches erfindungsgemäß vorgesehene Hebelarme berührt, die ihrerseits am Trommelständcr oder an anderer Stelle angelenkt sind. Jenes in Umfangsriehijng der Entwässerungstrommel gespannte Seil liegt bcispielshalber auf verstellbaren Nocken der Hebelarme oder Schwingen auf; durch Anspannen des Seiles wird die Kraftkomponente aus der Scilkraft i:i senkrechter Richtung /um Hebelarm vergrößert, die Andruckskraft der Preßwaize verändert sich dabei entsprechend dem jeweils eingestellten Hebelarm /wischen dem Schwingengclenk einerseits sowie der Nockc anderseits.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter und in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele beschrieben; die Zeichnung zeigt in
Fig. I den schematisierten Längsschnitt durch eine Filterpresse mit zwei zueinander etwa parallel gerichteten Entwässcrungstrommeln;
Fig.2 ein vergrößertes Detail aus Fig. I zu einer zu letzteren geänderten Ausführung.
Eine Filterpresse R weist zwei große Entwässerungstrommeln 1 bzw. 2 auf, an die sich jeweils zwei zueinander strecknrweisc parallel geführte Siebbahnen oder Siebbänder 4, 5 im Bereich eines Umschlingungswinkel m(i. B. = 235°) l'i'w. n(z. B. = 285°) anschmiegen und so in Fig. I einen S-förmigen Verlauf der Kanten erkennen lassen.
Das in Aufgaberichtung / eines zu Deaibeitenden Schlammkuchens Q e-ste Siebband 4 durchlähri in Förderrichtung /auf Tragrollen 6 eine Seihzone D, zur Vorentwässerung des Schlammkuchens Q, aus dem Flüssigkeit durch die Siebmaschine des Obertrums 4„ in eine Auffangrinne 7 tropft.
An einer Umlenkrolle 8 des Siebbandes 4 fällt der so vorentwässerte Schlammkuchen Q auf das die Unterseite der Umlenkrolle 8 etwa tangierende Obertrum 5„ des zeiten Siebbandes 5 und wird dabei umgewälzt sowie durchmischt. Zwischen dem Untertrum 4„ des ersten Siebbandes 4 und dem Obertrum 5„ des zweiten Siebbandes 5 wird der Schlammkuchen Q durch eine Vorpreßzone D3 getragen, wo ihn — beidseits der Bandtrume 4„, 5U versetzt angeordnete — Preß- oder Druckwalzen 9 bearbeiten. Beide Reihen von Preßwalzen 9 werden über Preßplatten P durch mit diesen zusammenwirkende Kraftspeicher 10 gegen jene Bandtrume 4„, 5,> gedrückt.
Nach dem Verlassen der Vorprcözonr D, umfahren die beiden Siebbänder 4, 5 mit dem zwischen ihnen befindlichen Preßkuchen ζ) den Umfang der Entwässerungstrommel 1 sn Drehrichtung ;, im Bereicn des Umschlingungswinkel nr, dessen Maß bestimmt die Länge der Hauptpreßzone Ds, in welcher die Siebbänder 4,5 zwischen dem Trommelmantel 11 einerseits und dessen Außenseite zugeordneten Preßwalzen 40 geführt sind.
Der Trommelrnantel 11 besteht entweder aus gerilltem Stahlblech, aus Lochblech oder — gemäß F i g. 2 — aus parallel zur Trommelachse liegenden Rohren 41. zwischen denen das ausgepreßte Filtrat in denTrommelinnenraum /gelangt. Jene Rohre 41 sind — nicht dargestellt — seitlich angebohrt, so daß im unteren Bereich U des Tromnielinnenraumes / gesammeltes Filtrat ins Rohrinnere tritt und von dort an einer/den Stirnseite/n ausgetragen werden kann.
Die Preßwalzen 40 sind unter Einwirkung von Kraftspeichern 42 zum Trommelmamel 11 hin unter Spinnung: dies geschieht entweder für jede einzelne Preßwalze 40 gelrennt oder insgesamt für größere Walzengruppen. Jede Preßwalze 40 lager: vermöge einer Schwinge 44 in 46 gelenkig an gestricheil symbolisierten Pressenständern 45 od. dgl. An diesen Schwingen 44 sind verschiebliche Nocken 47 für die Auflage eines Spannseiles 48 vorgesehen, dessen Zugkraft am Krafispeicher 42 eingestellt werden kann. Diese Andruckvorrichtung 42 bis 48 gestattet unter Ausnutzung des Hebelgesetzes eine individuelle Preßdruckregulierung für jede einzelne Preßwalze 40: durch Spannen des Seiles 48 wird die Kraftkomponente aus der Sc'lkraft in senkrechter Richtung zur Schwinge 44 vergrößert, die Andruckkraft der Preßwalze 40 verändert sich dabei entsprechend dem jeweiligen Hebelarm /wischen der Anlenkstelle 46 der Schwinge 44 und dem jeweiligen Nocken 47 für die Auflage des Spannseiles 48.
Die Andruckkra'l wird zudem zusätzlich vergrößert durch die Spannung der rücklaufenden Bandteile 4t. bzw. 5t. in jenem Bereich C, in dem die Preßwalze 40 insgesamt — oder einzelne Preßwalzen 40z — zur Bandumlenkung mitbenutzt werden.
An der vom unteren Schenkel ödes Umschlingungswinkel m bestimmten Ablaufstelle der Siebbänder 4, 5 von der Entwässerungstrommel 1 bzw. der Preßzone D-, wird der bis dahin unter dem Radius r der Entwässerungslrommel 1 gebogene Schlammkuchen Q zwischen den Siebbänderri 4. 5 nlötzlich eestreckt. was eine
Dehnung des zuvor innenliegenden Kuchenbereiches sowie eine Stauchung des vorher auOenliegenden Teiles zur Folge hat; hier wird die Struktur des Schlammkuchens Q in ähnlicher Weise aufgelockert und für einen neuen Preßvorgang vorbereitet, wie das bei der Umwälzung von der Seihzone D\ in die Vorpreßzone D> bereits unter Einfluß der Schwerkraft geschehen ist.
Bei Erreichen des Trommelmantels Il der folgenden Entwässerungstrommel 2 aTi Ende der verhältnismäßig driickfrcien Zone Γ wird der so aufgelockerte Schlammkuchen ζ) noch einmal in die jct/.t entgegengesetzte Richtung /Ί gebogen, wodurch sich der Effekt unter gleichzeitigem Einfluß des PreUdrucko«. infolge der ßandspannung und durch die ersten Preßwalzen 40., noch wesentlich erhöht. Durch diese Vorbereitung ist es möglich, aus dem jct/t mit völlig anderer Struktur vorliegenden Schlammkiichcn (J beim Umlauf um diese i.niwiisscuifigMiuitimei 2 mich erhebliche riüssigkeitsniengen zu drücken. Die kontinuierliche Scherwirkung durch das voreilendc innere Siebband 4 unterstützt ilen Ent w ässc rungs Vorgang nachhaltig.
Die Entwässerungstrommel I, 2 können sowohl mit synchroner Geschwindigkeit laufen als auch mit — zumindest geringfügig — unterschiedlichen Geschwindigkeiten, wozu ein Antrieb mit nachgeschalteten Cietriebc unterschiedlicher Untersetzung Verwendung findet.
Nach dem Ablauf der Siebbänder 4, 5 von der Entwässerungstrommel 2 — bei anderen Ausführungsarten mit mehreren Entwässerungstrommeln I, 2 von ι deren letzter — im Bereich der Walzen 40/ werden die Siebbänder 4, 5 samt entwässertem Filterkuchen Q\ über eine ihnen gemeinsame Umlenkrolle 150 zu kleinen Einzelrollen 52 geführt: der Umlenkrolle 150 sind eigene Preßwalzen 51 zugeordnet. Zudem berührt ein Teil der
in PrcBwalrcn 40 der benachbarten HnIw ässcrungslrommel 1 die ablaufenden Siebbandtrume 4,. 5,,
Die heulen l'.inzelrollen 52 sind zueinander in Abstand angebracht und geben einen Atislaufsp;ilt 5 3 zwischen den Siebbiindern 4, 5 zum Auswerfen ties lilterkiichens
ι . Ci frei. Vom Auslaiifspali 53 fuhren die Rücklauf- oder Endirume 4, bzw. 5, zuerst über die Preßwalzen 40 (Dereich O. dann unter Zwischenschaltung von Haiidspüiung'.'ri 56 über obere i 'inienkroiien SS zunick zur.Seihzone I), bzw. zur Vorpreßzone l)<.
;ii Diese I ille"prsse W mit zwei Kntwasserungs'trommeln I, 2 bieten bei einem Trommcldurchmesser von einem Meter etwa sechzehn Meier aktiver Handlange bei einer Gesamtmasehinenliinge tun nicht mein1 als 2.5 m an. Der sog. Raumnutzungsgrad ton mehr als 70% liegi
., erheblich übe, jenem bekannter vergleichbarer Ciller pressen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:
1. Filterpresse zum Entwässern von schlammartigen Gütern, insbesondere von Klär- oder Aufbereitungsschlämmen, mit wenigstens zwei in gemeinsamer Umschlingung um eine drehbare Entwässerungstrommel und Umlenkrollen geführten, in Betriebszustand einen zu bearbeitenden Schlammoder Preßkuchen beidseits abdeckenden Siebbahnen, welche im Bereich des Umschlingungswinkels eine PreBzone für den Schlamm- oder Preßkuchen bilden und dort gegebenenfalls unter Einwirkung von Preßwalzen stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Entwässerungstrommel (1) eine von den Siebbahnen (4, 5) und Preßwalzen (9) oder dergleichen Preßorganen gebildete, im wesentlichen lineare Vorpreßzone (D3) vorgeschaltet, sowie wenigstens eine weitere Entwässerungstrommel (2) mit gegensinniger Drehrichtung derart nachgeorinet ist, daß die Siebbahnen (4, 5) die Entwässerungstrommeln (1, 2) unter Bildung einer zwischengeordneten, im wesentlichen geraden Streckzone (F) S-förmig teilweise umfangen und nach der letzten Entwässerungstrommel (2) über Umlenkwalzen (52, 150) geführt einen trommelfernen Austrag für den Filterkuchen (Qi) bilden.
2. Filterpresse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umschlingungswinkel (m) an den Entwässerungsirommcln (1,2) mindestens 180° sind.
3. Filterpresse nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet du.'-'h unterschiedliche Umlaufgeschwindigkeiten der Entwässfungstr-mmeln (1,2).
4. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Andruck der Preßwalzen (40) bzw. Preßwalzengruppen steuerbar veränderlich ist.
5. Filterpresse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßwalzen (40) zur Steuerung mittels Hebelarmen (44) od. dgl. schwingbar aufgehängt sind.
6. Filterpresse nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hebelarme (44) der Preßwalzen (40) am Ständer (45) der Entwässerungstrommel (1 bzw. 2) angelenkt sind.
7. Filierpresse nach wenigstens einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der letzten Entwässerungstrommcl (2) und der/den den Austrag der Filterpresse erzeugenden Umlenkrolle/n (52, 150) eine Nachentwässerungszone verläuft.
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