DE2907505C2 - Vorrichtung zum Entwässern eines Schlamms - Google Patents

Description

den Filtertaschen nach der DE-OS 25 10 010 erzielt die erfindungsgemäße Vorrichtung ihren wesentlichen Vorteil durch die Drehung der Filtertaschen. Denn die Drehung der Filtertaschen wirkt, u;id zwar auf verschiedene Weise, der Bildung von Ablagerungsschichten an der Taschenwandung entgegen, die die weitere Entwässerung behindern. Während in ruhenden oder nur translatorisch bewegten Filtertaschen der Schlamm immer gleichförmig auf dieselben Stellen der Taschenwandung zu wandert, kommi durch die Drehung der Filtertaschen darüber hinaus eine Umwälzung zustande, die der zur Taschenwandung hin gerichteten Wanderung eine Querströmung, d. h. etwa parallel zur Taschenwand entlang der Ablagerungsschicht und zum Teil auch wieder ins Tascheninnere zurück, überlagert und durch ihr Entlangstreichen an der Innenoberfläche der Ablagerungsschicht dort noch viicht ganz festgesetztes, noch im Vorgang der Ablagerung begriffenes Material mitnimiwt und wieder wegträgt

Weiter werden durch die Drehung der Filtertaschen auf der einen Seite immer neue, noch unbelegte Flächen der Taschenwandung vom Schlamm ergriffen, insbesondere dann, wenn die Filtertaschen in bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung nicht ganz gefüllt werden.

Wo sich auf der anderen Seite die Ablagerungsschicht durch die Drehung der Filtertaschen über den Schlammspiegel heraushebt, kann sie wieder abfallen. Auch dies durchmischt die Schlammfüllung und wirkt damit dem Konzentrationsanstieg an der Innenoberfläche der Ablagerungsschicht entgegen. Zugleich entsteht an der Taschenwandung eine frische Oberfläche, die wieder für die Entwässerung zur Verfügung steht, wenn sie durch das weitere Fortschreiten der Drehung der Filtertasche wieder unter den Schlammspiegel taucht. Insbesondere dafür ist es vorteilhaft, die Filtertaschen zwischen Füll- und Entleerstation um einen großen Drehwinkel umlaufen zu lassen.

Nachteile aus der neuen Lösung ergeben sich nicht. Die Klappdeckel geben die Öffnung der Filtertaschen so frei, als seien sie nicht vorhanden; der entwässerte Schlamm kann vollständig ausgekippt werden.

Schließlich ruft die erfindungsgemäße Drehung der Filtertaschen auch noch Zerstörungen der Ablagerungsschichten dadurch hervor, daß das Filtertuch, aus dem man die Filtertaschen möglichst weitgehend herstellen wird, dort, wo es die Unterseite der Filtertasche bildet und das meiste Gewicht zu tragen hat, erst verhältnismäßig weit durchhängt und sich dann mehr begradigt, wenn es zur Seitenwandung der Filtertasche wird: Die Ablagerungsschicht wird bei diesen Formänderungen gestaucht und kann sich wenigstens stellenweise vom Filtertuch abheben. Es versteht sich, daß das Filtertuch kein Textiltuch zu sein braucht, sundern im Prinzip aus beliebigem Material bestehen kann.

Zweckmäßigerweise werden deshalb die Filtertaschen mit einem Klappdeckel aus Filtertuch verschlossen. Dann kommt durch die Drehung der Filtertaschen auch noch eine Vergrößerung der zur Verfügung stehenden Filterfläche im ganzen zustande.

Vorzugsweise sind die Filtertaschen im Querschnitt trapezförmig, die keinere Parallelseite des Trapezes innen und die größere außen, und der Klappdeckel ist an der Außenseite angeordnet. In Achsrichtung des Drehkörpers werden die Filtertaschen in der Regel langgestreckt sein.

Als vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß der Klappdeckel durch eine, vorzugsweise aus zwei stirnseitig angeordneten Ringen bestehende, Kulissenführung derart gesteuert ist, daß der Klappdeckel jeweils im Anschluß an eine im unteren Bereich der Umlaufbahn liegende Entleerungsstation geschlossen wird, dann auf dem größten Teil der Umlaufbahn geschlossen gehalten bleibt und schließlich beim Erreichen der Entleerungsstation wieder geöffnet wird.

Der Anschluß der genannten Verbindungsstücke an die zentrale Schlammzuführung wird zweckmäßigerweise über einen Drehschieber vorgenommen, der die Verbindung zu einer Filtertasche jeweils in einer Drehstellung des Drehkörpers freigibt Die Füllstellung kann eine solche sein, daß die Filtertaschen nicht vollständig mit dem Schlamm vollaufen können. Der Zweck der unvollständigen Füllung ist bereits erläutert worden.

Ferner wird zweckmäßigerweise zentral in dem Drehkörper eine feststehende Mischkammer zum Einmischen eines Flockungsmittels in den Schlamm angeordnet.

Als eine besonders vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, neben den Filtertaschen Bleche od. dgl. derart anzuordnen, daß sich Wandungsabschnitte der Filtertaschen flächig daran anlegen. Das aus dem Filtertuch austretende Wasser kann an den Berührungsflächen die Bleche benetzen, so daß hier am Austritt der Kapillarer des Filtertuchs keine Wasseroberfläche mehr unter Überwindung der Oberflächenspannung des Wassers gebildet werden muß. Dieser Vorteil kommt vorwiegend in den späteren Entwässerungsstadien zum Tragen, weijp an der freien Außenoberfläche des Filtertuchs schon keine ununterbrochene Wasserschicht mehr vorhanden ist. Wesentlich für den Endeffekt sind dabei die vorerwähnten Form- und Lageveränderungen des Filtertuchs, die durch die erfindungsgemäße Drehung der Filtertaschen Zustandekommen. Sie begünstigen oder ermöglichen überhaupt, daß das Wasser dann zwischen Filtertuch und Blech abläuft und nicht stehen bleibt. Die Bleche können zugleich dazu dienen, die Filtertaschen derart voneinander abzuschirmen, daß nicht das Wasser von der einen Tasche auf die andere läuft.
Schließlich weist der Drehkörper in Ausgestaltung der Erfindung zwei drehbar gelagerte, stirnseitige Tragwände für die Filtertaschen auf, die durch radial zwischen den Filtertaschen angeordnete Bleche starr miteinander verbunden sind. Die Bleche können zugleich solche sein, an die sich die Filtertaschen, wie erwähnt, anlegen können und außerdem solche, die die Filtertaschen, wie ebenfalls erwähnt, gegeneinander abschirmen. Für den letzteren Zweck können die Bleche an ihrem inneren Rand mit Rinnen versehen sein, die das aus den Filtertaschen austretende Wasser axial ableiten.

5b Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.

F i g. 1 zeigt eine Entwässerungsvorrichtung im senkrechten Querschnitt, einzelne Teile weggelassen;
F i g. 2 zeigt die Entwässerungsvorrichtung im senkrechten Längsschnitt, einzelne Teile weggelassen bzw. lageverändert.

In einem waagerechten Hohlzylinder 1 ist zwischen einer Stirnwand 2 und einer Trennwand 3 ein Misch- und Reaktionsraum 4 geschaffen, der einen Schlamm-

b5 einlaß 5, einen Schlammauslaß 6 und einen normalerweise verschlossenen Ablauf 7 aufweist. (Der Schlammauslaß β ist in Fig. 2 nach oben in die Zeichenebene verlegt, seine tatsächliche Lage ist die gemäß Fig. 1.)

Der Schlammeinlaß 5 ist mit einer Einführung 8 für ein Flockungsmittel versehen.

An der Außenseite der Trennwand 3 ist in dem Hohlzylinder 1 ein Getriebemotor 9 für ein Rührwerkzeug 10 angeordnet, dessen Welle 11 die Trennwand 3 und die Stirnwand 2 in Dichtungen 12 durchsetzt und am einen Ende durch den Getriebemotor 9 und am anderen Ende durch ein Lager 13 gehalten ist.

Auf seiner Außenseite ist der Hohlzylinder 1 mit einer ringförmigen Rollschiene 14, einer ringförmigen Rollbahn 15 und einem weiteren Ring 16 versehen, der auf seinen äußeren Abschnitten Rollbahn und auf seinem mittleren Abschnitt das eine Teil eines ringförmigen Schiebers ist. Das andere Schieberteil ist ein mit Rollen

17 auf dem Ring 16 laufender Drehring 18. Der Drehring

18 weist in gleichen Abständen eine Vielzahl von Bohrungen 19 auf, denen in dem Ring 16 eine den bereits erwähnten Schlammauslaß 6 des Misch- und Reaktionsraums 4 bildende Bohrung zugeordnet ist. Zwei Dichtungen 20 verhindern den Austritt von Schlamm im Spiel zwischen dem Ring 16 und dem Drehring 18.

Aus den Bohrungen 19 führen radial angeordnet» Rohre 21 in Filtertaschen 22, die in einem mittels Rollen

23 auf der Rollschiene 14 radial sowie axial und auf der Rollbahn 15 radial gelagerten Drehkörper 24 gehalten sind.

Der Drehkörper 24 wird im wesentlichen von zwei Stirnwänden 25 und diese starr verbindenden, radial jeweils zwischen den Filtertaschen 22 angeordneten Blechen 26 gebildet. Am Innenrand der Bleche 26 verlaufen Winkelprofile 27, die als axiale Ablaufrinnen zu Bohrungen 28 in den Stirnwänden 25 führen. An einem an der einen Stirnwand 25 angebrachten Zahnkranz 29 greift ein nicht gezeichneter Drehantrieb an.

Die Filtertaschen 22 bestehen aus einem nicht gezeichneten Rahmen, mit dem sie auch im Drehkörper

24 gehalten sind, und im übrigen aus üblichem Filtertuch. Sie haben einen trapezförmigen Querschnitt. Ihre Außenseite (radial betrachtet) wird durch einen Klappdeckel 30 gebildet.

Die Klappdeckel 30 sind an den beiden Enden ihrer abklappenden Längskante mit zwei Rollen 31 versehen, für die eine Kulissenführung in Form zweier ringförmiger Schienen 32 vorgesehen ist. Die Schienen 32 sind so angeordnet und gestaltet, daß die Rollen 31 auf dem oberen, größten Abschnitt a bis b der Umlaufbahn der Filtertaschen 22 an den ringförmigen Schienen 32 innen anliegen und dadurch den Klappdeckel 30 dicht geschlossen halten, daß sie dann auf einem Abschnitt b bis c die Rollen 31 ablaufen lassen, so daß der Klappdeckel 30 anschließend losgelassen ist, nach unten schwenkt und damit die Fihertaschen öifnei und daß bie schließlich bei d mit einem nach außen abgebogenen Fangarm 33 die Rollen 31 wieder fassen und auf dem nachfolgenden Abschnitt bis a wieder heranholen und den Klappdeckel 30 erneut in seine Schließstellung

■; bringen.

Schließlich sind unter dem Hohlzylinder 1 zwei ortsfeste Sprühleitungen 34 in den Drehkörper 24 hineingeführt, mittels derer unmittelbar nach der Entleerung der Filtertaschen 22 ihr Filtertuch durch

ίο Besprühen von außen mit Wasser gereinigt werden kann.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:
Durch den Schlammeinlaß 5 werden Schlamm und über die Einführung 8 hinzugefügtes Flockungsmittel in den Misch- und Reaktionsraum 4 eingeleitet. Dort werden sie durch das Rührwerkzeug 10 vermischt;.die Verweilzeit reicht aus, um den Schlamm flocken zu lassen.

Der Drehkörper 24 wird durch seinen Antrieb schrittweise bewegt. Nach jedem Schritt befindet sich ein neues Rohr 21 vor dem Schlammauslaß 6, und das Rohr und die betreffende Filtertasche 22 füllen sich, insgesamt jedoch nicht ganz. Vom nächsten Schritt an ist der Eingang des Rohrs 21 durch den Ring 16 verschlossen. Durch das nur wasserdurchlässige Filtertuch der Filtertasche tritt Wasser aus, die Feststoffe des Schlamms werden zurückgehalten. Zunächst erfolgt der Wasseraustritt vornehmlich an der in Drehrichtung hinteren Seite der Tasche und am Klappdeckel 30, die in Drehrichtung vordere Seite ist nur teilweise beaufschlagt. Beim Fortschreiten der Drehung kehren sich die Verhältnisse schließlich um, wobei zwischendurch der Klappdeckel 30 vom Schlamm freikommt und die Ablagerungsschicht von ihm abfallen kann. Auch von

der in Drehrichtung hinteren Seite der Filtertasche kann die Ablagerungsschicht schließlich abfallen, so daß an dieser zuletzt ebenfalls noch einmal eine freie Filtertuchfläche zur Verfugung steht. Im übrigen wurden die Vorgänge bei der Entwässerung bereits erläutert. Das Anlegen der Taschenwandungen an die Bleche 26 ist in F i g. 1 nur an einer, durch einen Pfeil 35 gekennzeichneten. Stelle angedeutet.

Das austretende Wasser fließt an den Blechen 26 je nach Stellung nach außen oder nach innen ab. Das nach innen fließende Wasser läuft dann an den Winkelprofilen 27 entlang axial nach außen und tritt durch die Bohrungen 28 aus dem Drehkörper 24 aus.

Nach dem Öffnen der Klappe 30 in der Drehstellung c fällt der entwässerte Schlamm nach unten aus, z. B. auf eine nachgeschaltete Bandfilterpresse.

Der Drehkörper 24 könnte auch kontinuierlich gedreht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Entwässern eines Schlamms, insbesondere eines Abwasserschlamms, die in einem Drehkörper mit waagerechter oder geneigter Achse ringförmig angeordnete, von einer Füllstation zu einer Entleerstation umlaufende, während des Umlaufs geschlossene Filtertaschen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtertaschen (22) verschließbare Klappdeckel (30) aufweisen und über sternförmig angeordnete Verbindungsstücke (21) an eine zentrale Schlammzuführung (4) anschließbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappdeckel (30) auf seiner Fläche aus Filtertuch besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtertaschen (22) im Querschnitt trapezförmig sind, die kleinere Parallelseite des Trapezes innen und die größere außen, und den Klappdeckel (30) an der Außenseite aufweisen.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappdeckel (30) durch eine, vorzugsweise aus zwei stirnseitig 2^ angeordneten Ringen (32) bestehende, Kulissenführung derart gesteuert ist, daß der Klappdeckel (30) jeweils im Anschluß an eine im unteren Bereich der Umlaufbahn liegende Entleerungsstation (c—d) geschlossen wird, dann auf dem größten Teil (a—b) der Umlaufbahn geschlossen gehalten bleibt und schließlich beim Erreichen der Entleerungsstation (c— 4) wieder geöffnet wird.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtertaschen (22) über einen Drehschieber (16,18), der die Verbindung (21) zu einer Filtertasche (22) jeweils in einer Drehstellung der Filtertasche (22) freigibt, an die zentrale Schlammzuführung (4) anschließbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine solche Füllstellung (6, Fig. 1) der Filtertaschen (22), daß sich die Filtertaschen nicht vollständig mit dem Schlamm füllen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zentral in dem Drehkörper (24) eine feststehende Mischkammer (1,

4) zum Einmischen eines Flockungsmittels in den Schlamm angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtertaschen (22) mindestens stellenweise aus Filtertuch bestehen und neben den Filtertaschen (22) Bleche (26) od. dgl. derart angeordnet sind, daß sich Wandungsabschnitte der Filtertaschen (22) flächig daran anlegen.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehkörper (24) zwei drehbar gelagerte, stirnseitige Tragwände (25) für die Filtertaschen (22) aufweist, die durch radial zwischen den Filtertaschen (22) angeordnete Bleche (26) starr miteinander verbunden sind.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bleche (26) an ihrem inneren Rand mit Rinnen (27) versehen sind, die das aus den Filtertaschen (22) ausgetretene Wasser axial ableiten.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwässern eines Schlamms, insbesondere eines Abwasserschlamms, die in einem Drehkörper mit waagerechter oder geneigter Achse ringförmig angeordnete, von einer Füllstation zu einer Entleerstation umlaufende, während des Umlaufs geschlossene Filtertaschen aufweist

Die in Eindickern anfallenden Abwasserschlämme müssen in der Regel weiter entwässert werden, um eine Konsistenz zu erhalten, in der sie weiterverwendet oder abgelagert werden können.

Verbreitet sind für diesen Zweck diskontinuierlich arbeitende Filterpressen, die das Material weitgehend entwässern, jedoch mit erheblichem Sach- und Arbeitsaufwand.

Auch das weiterhin bekannte, sogenannte Esmil-Envirotech-Verfahren, bei dem in einer kontinuierlichen Preßzone eine Vorentwässerung vorgenommen wird und sich erst daran diskontinuierliche Preßzonen anschließen, ist noch sehr aufwendig.

Aus dem gleichen Grunde hat sich das Verfahren nach dem DE-GM 76 21 428 überhaupt nicht einführen können, nach dem die Vorentwässerung in Stufen unterteilt und das Gefüge des Schlamm-Wasser-Gemisches stufenweise aufgebrochen werden soll.

Eine vorteilhafte Weiterentwicklung, die sich bewährt, stellt die aus der DE-OS 25 10 010 bekannte Vorentwässerung des Schlamms mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art dar. Die Filtertaschen laufen in dieser bandförmig eng aufeinanderfolgend um. Sie werden am Anfang des Bandes gefüllt, lassen bei ihrem Lauf über das Band Wasser durch ihre aus Filtertuch bestehende Wandung hindurch austreten und kippen den entwässerten Schlamm am Ende des Bandes aus. Eine Bandpresse, die das Material kontinuierlich zwischen zwei Bändern zusammendrückt, schließt sich als weitere Entwässerungsstufe an.

Nicht behaupten konnte sich eine ältere Variante der erwähnten bandförmig umlaufenden Filtertaschen, nämlich der z. B. aus den DE-PS 6 26 354 und 8 63 647 bekannte Drehfilter oder Trommeldrehfilter niit ringförmig in einer Trommel angeordneten Filtertaschen. Entweder ist die wirksame Bahn der Filtertaschen zu kurz, wie nach Abb. 1 der DE-PS 8 63 647, oder sie ist durch einen die Filtertaschen abschließenden Trommelmantel verlängert, wie nach Abb. 2 der DE-PS 8 63 647, dann wird zwischen Filtertaschenwand und Mantel die Flocke wieder zerrieben, zu der sich die Schlammteilchen unter Abgabe des an ihrer Oberfläche sitzenden Wassers agglomerieren sollen; die Vorrichtung nach der DE-PS 6 26 354 stellt einen Kompromiß dazwischen dar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, gegenüber allen diesen Lösungen die Entwässerungsleistung der Filtertaschen zu steigern.

Die Erfindung geht zu diesem Zweck aus von einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten, aus den genannten Patentschriften bekannten Art und sieht vor, daß die Filtertaschen verschließbare Klappdeckel aufweisen und durch sternförmig angeordnete Verbindungsstücke an eine zentrale Schlammzuführung anschließbar sind.

Die Klappdeckel machen die Filtertaschen zu eigenständigen, in sich geschlossenen Behältnissen, in denen die Flocke im Vergleich zu den bekannten Drehfiltern auch bei weitem Umlauf geschont und somit der Wirkungsgrad erhöht wird.

Verglichen mit den als waagerechtes Band umlaufen-