DE2658578C2 - Vorrichtung zur Entwässerung von eingedicktem Schlamm - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entwässerung von eingedicktem Schlamm nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Schlamm, der fein verteilte Festkörper in Vermischung mit einer Flüssigkeit, wie z. B. Wasser enthält, ist ein Nebenprodukt, das bei vielen industriellen Verfahren anfällt. Ein Beispiel für einen solchen Schlamm ist Kalkschlamm, der ein bei der Zuckerherstellung anfallendes Nebenprodukt ist.

In vielen Fällen ist die Konzentration der Feststoffe des Schlamms relativ niedrig, d. h. 0,5 bis 20 Gewichtsprozent, und um eine zufriedenstellende Handhabung eines solchen Schlamms zu ermöglichen, ist es daher notwendig, einen wesentlichen Anteil des Wassers aus demselben zu beseitigen, um einen entwässerten Schlamm zu bilden.

Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist durch die DE-PS 6 57 163 bekannt. Bei dieser Vorrich tung sind die Filterelemente als Hohlzylinder mit zylindrischer Filterfläche ausgebildet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art im Bereich der Filterelemente so zu verändern, daß eine weitergehende Entwässerung des Schlammes ermöglich! wird.

Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden bo Teil des Anspruchs 1 enthalten.

Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung der Filterelemente kann die auf der Filteroberfläche anhaftende Schlammschicht wesentlich höheren Druckkräften ausgesetzt werden als dies bei der herkömmlichen Vor- b^r> richtung der Fall ist.

Diese erhöhten Druckkräfte ermöglichen wiederum eine vollständigere Entwässerung des an den Filterele

menten anhaftenden Schlammes.

Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung enthalten die Unteransprüche 2 und 3.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zum Entwässern eines weiten Bereichs von Schlammerzeugnisscn geeignet, die in den verschiedensten Industriezweigen und Produktionsanlagen erzeugt werden, wie z. B. KvIkschlamm. der in der Zuckerindustrie anfällt, und Hereschlamm, der in Bäckereien anfällt Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entwässern von ähnlichen Produkten verwendet werden, die in der Zementindustrie, der Porzellanindustric. Anlagen zur Erzeugung von Kaolin, Anlagen zur chemischen und biologischen Aufbereitung von Abwasser, in der HoIz- und Zelluloseindustrie, der keramischen Industrie und der Bergbauindustrie anfallen.

Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig.2 einen Querschnitt durch eine Preßeinrichtung der Vorrichtung nach Fig. I, und

F i g. 3 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines porösen Trägers und der damit zusammenwirkenden Preßköpfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die linke Hälfte von Fig.3 die Stellung des Preßkopfes, der Einfassung und des porösen Trägers vor der Verdichtung des Schlamms und die rechte Hälfte von F i g. 3 die Stellungen dieser Bauteile während der Verdichtung des Schlamms zeigt. Es ist jedoch zu beachten, daß in der Praxis die Verdichtung auf beiden Seiten des porösen Trägers gleichzeitig erfolgt.

Die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung besteht aus einer Hohlwelle I, die um eine horizontale Achse in Richtung des Pfeils 2 drehbar gelagert ist. Eine (nicht gezeigte) Sauglcitung und eine (nicht gezeigte) Drucklufllcitung sind in der Hohlwelle 1 angeordnet. Die Hohlwelle 1 ist von einem Verteiler 3 umgeben, der acht hohle Arme 4 abstützt, die jeweils an ihrem äußeren Ende ein Filterelement 5.1—5/" tragen. Diese Filterelemente können von der :n F i g. 3 gezeigten Bauart sein. Der Verteiler 3 ist derart ausgebildet, daß die hohlen Arme 4 mit der Saugleitung oder mit der Druckluftleitung verbunden werden können, oder gegenüber diesen Leitungen abgesperrt sein können in Abhängigkeit von der Stellung der Filterelemente 5a—5/!

In den in F i g. 1 gezeigten Stellungen sind die Arme 4 der Filterelemente 5a—5d und 5g—5h mit der Sauglcitung verbunden, wogegen die Arme 4 der Filterelemente 5e und 5/"gegenüber der Sauglciiung und der Druckluftleitung abgesperrt sind. Während der Bewegung der Filterelemente zwischen den den Filterelementen 5c/ und 5c entsprechenden Stellungen ist das Filterelement kurzzeitig mit der Druckluftlcitiing verbunden. FJn Behälter 6 ist unterhalb der Baugruppe von Filterelementen angeordnet, so daß die Filterelemente während ihrer Drehbewegung durch diesen Behälter hindurchbewegl werden. Der Behälter 6 enthält ein Bad 7 aus eingedicktem Schlamm, der in trockene Schlammkuchen umgewandelt werden soll. Der Behälter 6 ist mit einer Pumpe 8 verbunden, um dem Behälter eingedickten Schlamm zuzuführen. Der Behälter 6 umfaßt ferner ein Übcrlaufrohr 9, das oberhalb eines Trichters 10 endet, der mil der Pumpe 8 in Verbindung steht. Diese !Einrichtung ermöglicht eine kontinuierliche Umwäl/.ung des in dem Behiilter β enthaltenen eingedickten Schlamms.

Die Vorrichtung umfaßt auch eine in Fig.2 näher dargestellte Preßeinrichtung 11 sowie zwei Ablegebleche 12. die im Abstand angeordnet sind, so daß die Filterelemente während der Drehbewegung der Filterelementebaugruppe zwischen diesen Able.geblechen 12 hindurchtreten können. Die Außenränder der Ablegebieche 12 enden außerhalb der Vorrichtung, und sie können mit (nicht gezeigten) Einrichtungen zum Abführen der getrockneten Schlammkuchen versehen sein.

Die in F i g. 2 gezeigte Preßeinrichtung 11 besteht aus einem U-förmigen Metalljoch 20, das zwei Hochdruckzylinder 21 enthält Das Joch 20 enthält ferner vier Hydraulikzylinder 22. In jedem Hochdruckzylinder 21 ist ein Hochdruckkolben 23 angeordnet, und in jedem Hydraulikzylinder 22 ist ein Hydraulikkolben 24 angeordnet. Jeder Hochdruckkolben 23 ist mit einem Preßkopf 25 verbunden, und die paarweise neben einem Hochdruckkolben 23 angeordneten Hydraulikkolben 24 sind jeweils mit einer Ringeinfassung 26 verbunden. Bei der in Fig.2 gezeigten Stellung der FiltercJementebaugruppe ist ein an einem hohlen Arm 4 befestigtes Filterelement 5 zwischen zwei Preßköpfen 25 angeordnet, und eine Schlammschicht 27 ist in dem Hohlraum zwischen jedem Preßkopf 25 und der benachbarten Fläche des Filterelements enthalten.

Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Während der Drehbewegung der Filterelemente durch das in dem Behälter 6 enthaltene Bad 7 aus eingedicktem Schlamm wird der eingedickte Schlamm an die Oberfläche der Filterelemente 5 angesaugt infolge des in diesen Filterelementen herrschenden Unterdrucks. Die Dicke der Schlammschicht kann zwischen 5 und 100 mm betragen, wenn die Filterelemente 5 und die darauf abgelagerten Schlammschichten aus dem Schlammbad 7 herausbewegt werden. Wegen des in den Filterelementen herrschenden Unterdrucks bleiben die Schlammschichten an den Filterelementen während der Bewegung derselben zu der Preßeinrichtung 11 haften. Wenn ein Filterelement die Preßeinrichtung 11 erreicht, dann wird die Drehbewegung unterbrochen. Die Hydraulikzylinder 22 werden sodann betätigt, um die Ringeinfassungen 26 mit den Randbereichen der Filterelemente 5 in Berührung zu bringen. Sodann werden die Hochdruckzylinder ?1 betätigt, um die Preßköpfe 25 dem Filterelement 5 Synchron anzunähern, und um auf die an diesem Filterelement anhaftenden Schlammschichten eine Druckkraft auszuüben. Die ausgeübte Druckkraft wird bis zu einem vorbestimmten Maximalwert zunehmend gesteigert. Infolge des in dem Filterelement 5 herrschenden Drucks wird die aus den Schlammschichten ausgepreßte Flüssigkeit durch den hohlen Arm 4 hindurch abgeleitet.

Abschließend werden die Hydraulikkolben 24 und die I lochdruckkolben 23 zurückgezogen.

Die von den Filterelementen 5 gebildete Baugruppe

wird sodann um —— = 45° verdreht, und während die-

scr Bewegung wird das sich von der Preß<"inrichtung 11 zu den Ablegeblechen 12 bewegende Filterelement mit der Druckluftleitung verbunden, um in diesem Filterelement einen Überdruck zu erzeugen und die getrocknelen Schlammkuchen von demselben zu trennen. Diese getrockneten Schlammkuchen fallen auf die Ablegebleche 12 und werden sodann beseitigt.

Das in Fig. 3 gezeigte Filterelement besteht aus einem runden Kernelement 31. das aus einem Kunststoffmatenal oder einem anderen leichten Material herge stellt ist Das Kernelement 31 hat eine Bohrung 32, die über Kanäle 33 mit einer Reihe von konzentrischen Nuten 34 verbunden ist, die in der Oberfläche des Kernelements 31 vorgesehen sind. Jede genutete Oberfläche des Kernelements 31 ist mit einer Filterscheibe 35 abgedeckt, die mit einer Schicht 36 aus einem porösen Material überzogen ist, die ihrerseits mit einem Filtertuch 37 bedeckt ist Die Preßköpfe 25 bestehen ebenfalls aus einer Kom bination einer Filterscheibe 38, einer Schicht 39 aus ei nem porösen Material und einem Filtertuch 40. Darfiber hinaus sind die Preßköpfe 25 mit Kanälen 41 versehen, die mit einer Unterdruckquelle oder mit einer Druckluftquelle verbunden werden können.

Die von Kolbenstangen 42 abgestützten Ringeinfassungen 26 haben Stirnflächen 43, die mit dem Umfangsrand des Filterelements in Eingriff gebracht werden können, um das Filterelement während der Verdichtung der Schlammschicht 27 in Bezug auf den Preßkopf zu zentrieren.

Während der anfänglichen Verdichtung der Schlammschichten 27 werden die Preßköpfe mit einem Flächendruck in der Größenordnung von 1 — 10 kp/cm² gegen die Schlammschichten gepreßt, um diese teilwei se zu entwässern. Das aus den Schlammschichten ausge preßte Wasser wird durch die Bohrung 32 und die Kanäle 41 abgeleitet.

Während dieser anfänglichen Verdichtung ändert sich die Struktur der Schlammschicht, und die anfangs plasti sehe Masse, die bei einer starken Verdichtung zum Flie ßen neigt, wird ein starrer, fester Kuchen. Wenn der Druck anschließend von 1-10 kp/cm² auf 30-300 kp/ cm² gesteigert wird, dann wird zusätzliches Wasser ausgepreßt, und es wird ein trockener, fester, zusammen- haftender Kuchen erhalten.

Die Verdichtung kann mit einem Preßkopf durchgeführt werden, der in die Einfassung nicht knapp eingreift, und der Abstand zwischen dem Umfang des Preßkopfs und der Einfassung kann sogar bis zu 5 mm betragen, ohne daß die Gefahr besteht, daß wesentliche Mengen des Schlammkuchens in diesen Hohlraum eingepreßt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patenunsprüche:

1. Vorrichtung zur Entwässerung von eingedicktem Schlamm mit einem Behälter für die Aufschläm- mung, in welchen hohle Filterelemente aufeinanderfolgend eintauchbar sind, die eine wasserdurchlässige Oberfläche zur Aufnahme einer Schlammschicht aufweisen und an einer gemeinsamen Welle drehbar gelagert sind, mit einer Vakuumeinrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks im Inneren der Filterelemente zur Teilentwässerung der anhaftenden Schlammschicht und mit einer Einrichtung zum Ab lösen des entwässerten Schlammkuchens von den Filterelsmenten, dadurch gekennzeichnet, is daß die Filterelemente (5e... 5h) als plattenförmige Elemente mit zumindest einer ebenen, im wesentlichen normal zur Wellenachse verlautenden. Filteroberfläche ausgebildet sind und daß zur weiteren Entwässerung des vorentwässerten, auf der ebenen Filteroberfläche anhaftenden Schlammes eine Preßeinrichtung (11) zur Bildung eines Schlammkuchens unter ansteigendem Druck vorgesehen ist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (Sa... Sh) zwei ein- 2s ander gegenüberliegende ebene Filteroberflächen aufweisen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßeinrichtung (U) die Filterelemente (5a ... 5h) abstützende Rahmen auf- weist