DE3328318A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten von suspensionen feinverteilter feststoffteilchen, vorzugsweise keramischer teilchen, durch fluessigkeitsentzug - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum aufbereiten von suspensionen feinverteilter feststoffteilchen, vorzugsweise keramischer teilchen, durch fluessigkeitsentzug

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DE3328318A1 DE19833328318 DE3328318A DE3328318A1 DE 3328318 A1 DE3328318 A1 DE 3328318A1 DE 19833328318 DE19833328318 DE 19833328318 DE 3328318 A DE3328318 A DE 3328318A DE 3328318 A1 DE3328318 A1 DE 3328318A1
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Klaus Jürgen Dipl.-Ing. Dr. 5410 Höhr-Grenzhausen Schröder
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Ibs Engineering and Consulting Ingenieurbuero Schro
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INGENIERBUERO SCHROEDER GmbH
Ingenierbuero Schroeder 5410 Hoehr Grenzhausen GmbH
SCHROEDER INGBUERO GmbH
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Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vor-
  • richtung zum Aufbereiten von Suspensionen feinverteilter Feststoffteilchen, vorzugsweise keramischer Teilchen, durch Flüssigkeitsentzug, beispielsweise zur Rückgewinnung von feinzerkleinertem Glasurmaterial aus Glasurabwasser, wie es beim Reinigen von Mahlwalzen, Glasur-Spritzeinrichtungen u.dgl. anfällt Bei Produktionsgängen, in welchen feinzerkleinerte Feststoffteilchen verarbeitet werden, fallen oftmals Suspensionen von solcher geringen Konzentration an, daß die Wiederverwendung nicht möglich oder lohnend erscheint. Beispielsweise fallen in der keramlschenndustrie bei der Herstellung glasierter Produkte große Mengen von Glasurabwässern an: a) bei der Glasuraufbereitung, beispielsweise beim Reinigen von Mahlwalzen oder sonstigen Zerkleinerungsgeräten und b) bei der Glasurverarbeitung, beispielsweise beim Reinigen von Glasur-Spritzeinrichtungen oder sonstigen Glasurauftrageinrichtungen.
  • Die in diesen Suspensionen enthaltenen Feststoffteilchen sind wertvoll, einerseits im Hinblick auf ihren Materialpreis und andererseits im Hinblick auf die an ihnen bereits vorgenommenen Aufbereitungsarbeiten, wie Mahlen u.dgl..
  • Andererseits sind die Feststoffteilchen - wenn solche Suspensionen ins Abwasser abgelassen würden - umweltbelastend. Beispielsweise enthalten Glasurmaterialien hohen Anteil an Schwermetalloxiden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, anfallende Suspensionen geringer Konzentration durch ein Aufkonzentrieren so zu behandeln, daß zumindest die in der Suspension enthaltenen Feststoffteilchen weitgehend für Wiederverwendung zurückgewonnen werden.
  • Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gelöst, daß die Suspension zum Abtrennen eines Teiles ihrer Flüssigkeit in turbulenter Strömung unter der Einwirkung von erhöhtem Druck und Abfiltrieren eines Teiles der Flüssigkeit über die Oberfläche einer Mikrofiltrations-Membran bis zum Erreichen eines Feststoff-Flüssigkeits-Verhältnisses geleitet wird, bei dem die Suspension wiederverwendungsfähig ist.
  • Durch die Erfindung werden wertvolle Rohstoffe in einem einfachen, sicheren Verfahren rückgewonnen. Das Litergewicht des Konzentrats kann beliebig, d.h. den jeweiligen Anforderungen entsprechend eingestellt werden. Es entfällt die Belastung des Abwassers. Das Verfahren hat selbstreiniwende Eigenschaft, d.h. die für die Durchführung des Verfahrens erforderlichen Einrichtungen unterliegen keiner Verschmutzung. Die im erfindungsgemäßen Verfahren anfallenden Feststoffmaterialien werden in Produktionsgänge zurückgeführt. Das Filtrat ist feststofffrei und in der Regel eine in dem jeweiligen Produktionsgang benutzte Flüssigkeit, bevorzugt Wasser. Das Filtrat kann somit ebenfalls in dem Produktionsgang wiederverwendet werden, beispielsweise als Betriebswasser. Für die Durchführung des Verfahrens werden keinerlei Fremdchemikalien benötigt. Schließlich zeichnen sich das erfindungsgemäße Verfahren und die für seine Durchführung benötigten Einrichtungen durch geringen Bedienungs-und Wartungsaufwand und durch einfachen Verfahrensablauf bzw. Arbeitsweise aus.
  • In bevorzugter Ausführungsform des Verfahrens wird die Suspension mit für die Entwicklung turbulenter Strömung ausreichender Strömungsgeschwindigkeit durch einen Kanal oder durch eine Leitung mit durch die Filtermembran gebildeter Wandung geführt. Beispielsweise kann hierzu die Suspension unter Erzeugung eines transmembranen Druckes bei 2 bis 4 bar mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 4 bis 5 m/sec. durch einen aus einer Mikrofiltrationsmembran gebildeten Schlauch von etwa 25 mm Durchmesser geführt werden.
  • Im speziellen Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Verfahrens für die Rückgewinnung von Glasurmaterial aus beim Reinigen von Mahlwalzen, Glasur-Auftrageinrichtungen u.dgl. beim Glasieren keramischer Artikel anfallenden Glasur-Abfall-Suspensionen, empfiehlt es sich im Rahmen der Erfindung zum Reinigen der Mahlwalzen, Glasur-Auftrageinrichtungen u.dgl. gleiche Flüssigkeit wie in der zum Glasieren gebildeten Glasur-Suspension, vorzugsweise Wasser, zu benutzen, wobei die Abfall-Suspension durch Flüssigkeitsentzug über ein Mikrofiltrationsmembran bis zur unmittelbaren Benutzbarkeit als Glasursuspension aufkonzentriert bzw. aufgedickt wird.
  • Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignet sich insbesondere eine Vorrichtung, die sich durch mindestens ein Mikrofiltrationsmodul kennzeichnet, in welchem eine in den Strömungsweg der Suspension zwischen einem Druckerzeuger, beispielsweise einer Pumpe und einer Auffangvorrichtung für die aufgedickte Suspension anzuschließende schlauchförmige Mikrofiltrationsmembran angebracht und von einem Auffangraum für die als Filtrat die Mikrofiltrationsmembran durchsetzende Flüssigkeit umgeben ist. In einem solchen Mikrofiltrationsmoduist die schlauchförmige Mikrofiltrationsmembran betriebssicher untergebracht und läßt sich besonders zweckmäßig in den für die gewünschten Betriebsverhältnisse angepaßten Abmessungen und sonstigen Eigenschaften typenmäßig bereithalten. Beispielsweise kann speziell für die Rückgewinnung von Glasurmaterial aus wässriger Abfallsuspension ein Mikrofiltrationsmodul vorgesehen sein, bei dem die Mikrofiltrationsmembran aus Polyolefin, bevorzugt Polyäthylen, besteht und eine Molekularausschlußgrenze bei 20.000 aufweist. Der aus der Mikrofiltrationsmembran gebildete Schlauch kann dabei in seiner Länge, seinem Durchmesser und seiner Druckfestigkeit auf die Erzeugung turbulenter Strömungsverhältnisse in der ihn durchsetzenden Suspension bei der Entwicklung eines transmembranen Druckes bei 2 bis 4 bar berechnet sein.
  • Dabei kommen bevorzugt eine Schlauchlänge von 11,5 m und ein Schlauchdurchmesser von 25 mm in Betracht.
  • In der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann eine Mehrzahl von Mikrofiltrationsmodulen mit ihren aus einer Mikrofiltrationsmembran gebildeten Schläuchen in Reihenanordnung hintereinander angeordnet sein. Die Mehrzahl von Mikrofiltrationsmodulen bildet dann eine vom Druckerzeuger zur Auffangvorrichtung für die eingedickte Suspension durchgehende Leitung.
  • Der Aufbau der Mikrofiltrationsmembran kann asymmetrisch mit Trägerschicht und filtrationswirksamer Schicht sein.
  • Bevorzugt ist die Mikrofiltrations-Membran durch einen dünnen, beispielsweise einige Mikron dicker Film gebildet und auf einem Textilstoffträger angebracht.
  • Für den Aufbau eines erfindungsgemäßen Mikrofiltrationsmoduls empfiehlt es sich, den mit seinem einen Ende an einen Suspensionseinlaß und seinem anderen Ende an einen Suspensionsauslaß angeschlossenen, an seiner Innenseite die filtrationswirksame Oberfläche aufweisenden Mikrofiltrations-Schlauch im Inneren eines gelochten Innenrohres anzubringen, das selbst von einem den Auffangraum für das Filtrat umgrenzenden Außenrohr umgeben ist, an das die #iltrat-Abzugleitung angeschlossen ist.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind eine Mehrzahl von Mikrofiltrations-Modulen, eine Suspensions-Umwälzpumpe, mindestens ein Vorlage-Spülflüssigkeits-Becken, die diese Teile verbindenden Rohrleitungen und Druck- und Strömungsmengen-Meßgeräte zu einer fahrbaren Einheit verbunden. Die Einheit kann an Sammelbecken für Abfallsuspension zu einem Kreislaufsystem angeschlossen werden, während die Filtratabzugleitung an ein Filtrat-Sammelbecken anzuschließen ist, um auch das Filtrat für seine Wiederverwendung zu gewinnen.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Schema für das erfindungsgemäße Verfahren und den grundsätzlichen Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung; Fig. 2 einen Teilschnitt durch ein erfindungsgemäßes Mikrofiltrationsmodul und Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt durch den im Mikrofiltrationsmodul nach Figur 2 benutzten Mikrofiltrationsschlauch im Bereich 3 der Figur 2.
  • Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um die Aufbereitung von Glasur-Wasser-Suspensionen, speziell um die Aufbereitung von bei der Herstellung glasierter Produkte in großen Mengen anfallenden Glasurabwässern.
  • Die Glasurabwässer werden während des Glasierens in Arbeitsbecken 11 gesammelt. Dabei ist für jede im Glasierbetrieb benutzte Glasurzusammensetzung ein eigenes Arbeitsbecken vorgesehen, so daß n-ur Abwässer gleicher Glasurzusammensetzung in ein und dasselbe Arbeitsbecken 11 geleitet werden. Jedes dieser Arbeitsbecken 11 enthält ein Rührwerk 12> einen mit Ventil 13 verschließbaren Boden- auslaß für die Fertigglasur, einen ebenfalls mit Ventil 14 verschließbaren Bodenauslaß für die Abfallsuspension und einen mit Ventil 15 verschließbaren Einlauf für die Suspension.
  • Ferner sind in dem Betrieb Filtratbecken 21 vorgesehen, die einen mit Ventil 22 verschließbaren Filtrateinlauf und einen mit einem Ventil 23 verschließbaren Brauchwasserauslaß aufweisen. Aus diesem Brauchwasserauslaß kann jederzeit im Betrieb benötigtes Brauchwasser entnommen werden.
  • Für das Aufarbeiten der in einem Arbeitsbecken 11 gesammelten Abfallsuspension ist eine fahrbare Einheit 31 vorgesehen, die eine Mehrzahl, beispielsweise fünf, zehn, zwanzig oder noch mehr, Mikrofiltrationsmodule 32 enthält.
  • jedes dieser Mikrofiltrationsmodule 32 enthält einen in Verbindung mit den Figuren 2 und 3 erläuterten Mikrofiltrationsschlauch 33 und einen Auffangraum 34 für das Filtrat. Im dargestelltenlBeispiel sind die Mikrofiltrationsmodule 32 mit ihren Mikrofiltrationsschläuchen 33 in Reihe angeordnet. Der Einlaß des ersten Mikrofiltrationsmoduls 32 ist an die Druckseite einer Umwälzpumpe 35 angeschlossen, wobei zur Betriebsüberwachung ein Druckmeßgerät 36 uno ein Strömungsmengenmeßgerät 37 an dieser Anschlußstelle vorgesehen sind. Am Auslaß des letzten Mikrofiltrationsmoduls 32 ist eine Suspensionsableitung 38 angeschlossen, die ebenfalls ein Druckmeßgerät 39 trägt. Die Suspensionsableitung 38 führt zur Anschlußeinrichtung 40 für den mit Ventil 15 versehenen Suspensionseinlaß des Arbeitsbeckens 11. Außerdem enthält die fahrbare Einheit 31 im dargestellten Beispiel zwei (nur eines dargestellt) parallel angeordnete Vorlage-Spülflüssigkeitsbecken 41 mit Rührwerk 42, Suspensionseinlaßventil 43 und Spülflüssigkeitseinlaß 44 sowie einem Bodenauslaß 45, der über eine Ventilanordnung 46 mit der Anschlußeinrichtung 47 für den mit Ventil 14 ausgestatteten Auslaß des Arbeitsbeckens 11, einem Abfluß 48 und einer zur Umwälzpumpe 35 führenden Suspensionsumwälzleitung 49 verbindbar ist.
  • Die Filtratauffangräume 34 der Mikrofiltrationsmodule 32 sind über Filtratabzugleitungen 50 miteinander parallelgeschaltet und über eine Anschlußeinrichtung 51 mit dem mit Ventil 22 ausgestatteten Filtrateinlaß des jeweils anzuschließenden Filtratbeckens 21 verbindbar. Durch Einstellen des Ventils 44 wird ein Teil des Filtrats, meßbar mittels eines Strömungsmengenmeßgerätes 52, in die Vorlagespülflüssigkeitsbecken 41 geleitet.
  • Wie aus Figur 2 ersichtlich, enthält jedes Mikrofiltrationsmodul 32 einen Mikrofiltrationsschlauch 33. Dieser Mikrofiltrationsschlauch 33 ist nach der Darstellung der Figur 3 durch einen äußeren flüssigkeitsdurchlässigen Gewebeschlauch 53 und eine eigentliche Mikrofiltrationsschicht 54 gebildet. Der Gewebeschlauch 53 dient als Träger für die Mikrofiltrationsschicht 34 und ist geeignet den im Inneren des Mikrofiltrationsschlauches 33 aufrecht erhaltenen Überdruck aufzunehmen. Im übrigen ist er aber ohne Ausübung eaner iltrationswirkung für die abzufiltrierende Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, durchlässig. Die auf der Innenseite des Gewebeschlauches 53 aufgebrachte Mikrofiltrationsschicht besteht im dargestellten Beispiel aus Polyäthylen und hat eine Molekülausschlußgrenze bei etwa 20.000. Die Dicke dieser Mikrofiltrationsschicht 54 beträgt einige Mikron.
  • Der Mikrofiltrationsschlauch 33 ~st im dargestellten Beispiel mit einer Vliesschicht 55 umgeben, und zusammen mit dieser Vliesschicht 55 im Inneren eines gelochten Innenrohres 56 gehalten. Die Vliesschicht 55 wirkt dabei als Flüssigkeitsverteiler, um die den Mikrofiltrationsschlauch 33 durchsetzende Flüssigkeit zu den Löchern 57 des Innenrohres zu leiten. Außerhalb des Innenrohres 56 ist ein ringförmiger Auffangraum 34 für das Filtrat geschaffen, der nach außen durch ein Außenrohr 58 umgrenzt ist. An dem Außenrohr 58 ist ein Anschluß 59 für die Filtrat-Abzugleitung angebracht. Die koaxiale Anordnung von Mikrofiltrationsschlauch 33, Vliesschicht 55, Innenrol 56 und Außenrohr 58 wird mittels Flanschstücken 60 gewährleistet, die mit sich axial erstreckenden inneren Ringelementen 61, 62 und 63 ausgebildet sind, um die genannten Elemente aufzunehmen und zu fixieren.
  • Zur Durchführung des Verfahrens ist eine in Figur 1 gezeigte fahrbare Einheit 31 mit ihren Anschlußteilen 40 und 47 an ein mit Abfallsuspension bzw. Glasurabwasser gefülltes Arbeitsbecken 11 anzuschließen, während an die Anschlußvorrichtung 51 der Filtrateinlaß eines Filtratbeckens 21 anzuschließen ist. Es werden dann zunächst die Zulaufventile 43 und 44 zu dem einen mit Spülflüssigkeit, vorzugsweise Wasser gefüllten Vorlage-Spülflüssigkeitsbecken 41 und der zur Umwälzpumpe 35 führende Teil von dessen Auslaufventil 46 geöffnet. Sodann wird die Umwälzpumpe 35 in Gang gesetzt, so daß ein Spülflüssigkeit umlauf durch die Mikrofiltrationsmodule 32, die Suspensionsleitung 38 sowie die Filtratleitung 50 zurück zum Vorlage-Spülflüssigkeitsbecken 41 aufgebaut wird. Wenn dieser Flüssigkeitsumlauf in Gang gekommen ist, werden das Einlaufventil 15 und das Auslaufventil 14 des Arbeitsbeckens 11 zunehmend geöffnet und im entsprechenden Maß die Einlaufventile 43 und 44 zum Vorlage-Spülflüssigkeitsbecken 41 geschlossen. Desgleichen wird der zum Auslaufventil 14 gerichtete Teil des Ventils 46 geöffnet.
  • Außerdem wird das Einlaufventil 22 zum Filtratbecken geöffnet. Es stellt sich hierdurch ein Suspensionsumlauf vom Auslaufventil #14 des Arbeitsbeckens 11 über die Mikrofiltrationsmodule 32 ein, wobei der Druckabfall über die Mikrofiltrationsmodule 32 an den Druckmeßgeräten 36 und 39 feststellbar ist. Die am Strömungsmengenmesser 37 ablesbare Durchströmungsmenge ist derart einzurichten, daß im Inneren der Mikrofiltrationsschläuche 33 der Mikrofiltrationsmodule 32 eine turbulente Strömung herrscht. Durch diese turbulente Strömung wird verhindert, daß sich Feststoffteilchen auf der Innenfläche der Mikrofiltrationsschläuche 33, d.h. auf der filtrationswirksamen Oberfläche der Mikrofiltrationsschicht 54 in nennenswerter Menge abscheiden bzw. festsetzen. Ein erheblicher Teil der Flüssigkeit durchsetzt die Mikrofiltrationsschläuche 33 und gelangt über die Filtratleitung 50 in das Filtratbecken 21. Die in das Arbeitsbecken 11 zurückfließende Suspension ist somit gegenüber der das Arbeitsbecken 11 verlassenden Suspension aufkonzentriert.
  • Durch Betätigung des Rührwerkes 12 wird innerhalb der im Arbeitsbecken 11 befindlichen Suspension praktisch gleichmäßige Konzentration aufrecht erhalten Der Suspensionskreislauf wird solange aufrecht erhalten, bis die im Arbeitsbecken 11 enthaltene Suspension ein gewünschtes Volumengewicht erreicht, beispielsweise bei L#1,05 kg/ltr.
  • für Glasursuspensionen.
  • Bei Erreichen des gewünschten Volumengewichtes der Suspension im Arbeitsbecken 11 werden das Einlaufventil 15 und das Auflaufventil 14 des Arbeitsbeckens 11 geschlossen.
  • Desgleichen wird das Einlaufventil 22 des Filtratbeckens 21 geschlossen. Dafür wird das Einlaufventil 43 des ersten Vorlage-Spülflüssigkeitsbeckens 41, das sich beim Vorlaufbetrieb zumindest teilweise mit Spülflüssigkeit gefüllt hat, geöffnet. Desgleichen wird das Auflaufventil dieses ersten Vorlage-Spülflüssigkeitsbeckens 41 nach dem Abfluß 48 hin geöffnet und das Rührwerk 42 eingeschaltet. Beim zweiten, mit Spülflüssigkeit gefüllten Vorlage-Spülflüssigkeitbecken 41 werden das Auflaufventil 46 nach der Umwälzpumpe 35 hin und das von der Filtratleitung 50 kommende Einlaßventil 44 geöffnet. Es stellt sich dadurch ein Reinigungs-Umlauf her, der Spülflüssigkeit vom zweiten Vorlage-Spülflüssigkeitsbecken 41 über die Suspensionsleitung 49 und die Umwälzpumpe 35 durch die Mikrofiltrationsmodule 32 führt. Die Innenfläche der Mikrofiltrationsschläuche 33, d.h. die filtrationswirksame Oberfläche der Mikrofiltrationsschicht 54 wird dadurch mittels turbulenter Spülflüssigkeitsströmung von restlichen Glasurteilchen freigewaschen. Diese restlichen Glasurteilchen gelangen mit Spülflüssigkeit in das erste Vorlage-Spülflüssigkeitsbecken 41. Sie sind aber nur noch in so geringer Menge vorhanden, daß sie zusammen mit der Spülflüssigkeit in den Abfluß geleitet werden können. Die die Mikrofiltrationsschläuche 33 durchsetzende Flüssigkeit gelangt zurück in das erste Vorlage-Spülflüssigkeitsbecken 41, so daß hierdurch der Spülvorgang verlängert werden kann.
  • Nach erfolgtem Spülen sind die Umwälzpumpe 31 und die Rührwerke 42 abzuschalten und sämtliche Ventile 43, 44, 46 zu schließen. Die Vorlage-Spülflüssigkeitsbecken sind wieder mit Spülflüssigkeit aufzufüllen, und die Anschlußvorrichtungen 40, 47 und 51 sind zu lösen, so daß die fahrbare Einheit 31 an anderer Stelle eingesetzt werden kann.
  • Die oben beschriebene Mikrofiltrations-Anlage für Glasurabwässer zeichnet sich durch eine hohe Wirtschaftlichkeit aus. Diese Wirtschaftlichkeit basiert auf den folgenden Punkten: a) Rückgewinnung der teuren Glasurrohstoffe; b) Rückgewinnung des Waschwassers; c) Verringerung der Betriebskosten für die betriebliche Kläranlage; d) niedrige Betriebskosten der Mikrofiltrationsanlage; e) geringer Bedienungsaufwand und f) Einsparen der Kosten gemäß Abwasserabgabeverordnung.
  • Diese hohe Wirtschaftlichkeit läßt sich an einem folgenden Zahlenbeispiel belegen: (Grundlage sind Anhaltswerte betrieblicher Kosten und die Investitionskosten für eine Standard-Anlage, die ja nach Betrieb und Anlagengröße variieren können.) Recycling-Leistung einer Standard-Microfiltrations-Anlage (1-Schicht-Betrieb/ Arbeitstag ca. 100 jato Glasurrohstoff Brutto-Glasurkosten incl .Aufbereitungskosten usw. 2.850,--Jto Betriebskosten der Microfiltrations-Anlage incl. Bedienung, Wartung, Kapitalkosten 700,--/to Jährliche Einsparung: 215.000>--/Jahr Kapitalrückflußzeit: 6 - 8 Monate Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Suspensionen feinverteilter Feststoffteilchen, vorzugsweise keramischer Teilchen, durch Flüssigkeitsentzug Bezugszeichenliste 11 Arbeitsbecken 12 Rührwerk 13 Ventil 14 Ventil 15 Ventil 21 Filtratbecken 22 Ventil 23 Ventil 31 Einheit (fahrbar) 32 Mikrofiltrationsmodule 33 Mikrofiltrationsschlauch 34 Auffangraum 35 Umwälzpumpe 36 Druckmeßgerät 37 Strömungsmengenmeßgerät 38 Suspensionableitung 39 Druckmeßgerät 40 Anschlußeinrichtung 41 Vorlage-Spülflüssigkeitsbecken 42 Rührwerk 43 Suspensionseinlaßventil 44 Spülflüssigkeitseinlaß 45 Bodenauslaß 46 Ventilanordnung 47 Anschlußeinrichtung 48 Abfluß 49 Suspensionsumwälzleitung 50 Filtratabzugleitung 51 Anschlußeinrichtung 52 Strömungsmengenmeßgerät 53 Gewebeschlauch 54 Mikrofiltrationsschicht Vliesschicht 56 Innenrohr 57 Löcher 58 Außenrohr 59 Anschluß 60 Flanschstück 61 inneres Ringelemeit 62 inneres Ringelement 63 inneres Ringelement

Claims (12)

  1. Verfahren und Vorrichtung zum Aufbereiten von Suspensionen feinverteilter Feststoffteilchen, vorzugsweise keramischer Teilchen, durch Flüssigkeitsentzug Patentansprüche Verfahren zum Aufbereiten von Suspensionen feinverteilter Feststoffteilchen, vorzugsweise keramischer Teilchen, durch Flüssigkeitsentzug, beispielsweise zur Rückgewinnung von feinverteiltem Glasurmaterial aus Glasurabwasser, wie es beim Reinigen von Mahlwalzen, Glasur-Spritzeinrichtungen u.dgl. anfällt, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension zum Abtrennen eines Teiles ihrer Flüssigkeit in turbulenter Strömung unter der Einwirkung von erhöhtem Druck und unter Abfiltrieren eines Teiles der Flüssigkeit über die Oberfläche einer Mikrofiltrationsmembran bis zum Erreichen eines Feststoff-Flüssigkeits-Verhältnisses geleitet wird, bei dem die Suspension wieder-verwendungsfähig ist
  2. 2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension mit für die Entwicklung turbulenter Strömung ausreichender Strömungsgeschwindigkeit durch einen Kanal oder durch eine Leitung mit durch die Filtermembran gebildeter Wandung geführt wird.
  3. 3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Suspension unter Erzeugung eines turbulenten Druckes bei 2 bis 4 bar mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 4 bis 5 m/sec. durch einen aus einer Mikrofiltrationsmembran gebildeten Schlauch von etwa 25mm Durchmesser geführt wird 4) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, für die Rückgewinnung von Glasurmaterial aus beim Reinigen von Mahlwalzen, Glasur-Auftrageinrichtungen u.dgl.
  4. beim Glasieren keramischer Artikel anfallenden Glasur-Abfall-Suspensionen, dadurch gekennzeichnet, daß zum Reinigen der Mahlwalzen, Glasur-Auftrageinrichtungen u.dgl. gleiche Flüssigkeit wie in der für das Glasieren gebildeten Glasur-Suspension, vorzugsweise Wasser, benutzt wird und daß die Abfallsuspension durch Flüssigkeitsentzug über eine Mikrofiltrationsmembran bis zur unmittelbaren Benutzbarkeit als Glasursuspension aufkonzentriert bzw. aufgedickt wird.
  5. 5) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch mindestens ein Mikrofiltrationsmodul (32), in welchem eine in den Strömungsweg der Suspension zwischen einem Druckerzeuger, beispielsweise einer Umwälzpumpe (35) und einer Auffangvorrichtung (11) für die aufgedickte Suspension anzuschließende schlauchförmige Mikrofiltrationsmembran (54) angebracht und von einem Auffang- raum (34) für die als Filtrat die Mikrofiltrationsmembran (54) durchsetzende Flüssigkeit umgeben ist.
  6. 6) Vorrichtung nach Anspruch 5, für die Rückgewinnung von Glasurmaterial aus wässriger Abfallsuspension, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofiltrationsmembran (54) aus Polyolefin, bevorzugt Polyäthylen, besteht und eine Molekularausflußgrenze bei 20.000 aufweist.
  7. 7) Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Mikrofiltrationsmembran (54) gebildete Schlauch (33) in seiner Länge, seinem Durchmesser und seiner Druckfestigkeit auf die Erzeugung turbulenter Strömungsverhältnisse in der ihn durchsetzenden Suspension bei Entwicklung eines transmembranen Druckes bei 2 bis 4 bar berechnet ist.
  8. 8) Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der aus der Mikrofiltrationsmembran (54) gebildete Schlauch (33) 1,5 m lang ist und einen Durchmesser von 25 mm aufweist.
  9. 9) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Mikrofiltrationsmodulen (32) mit ihren aus einer Mikrofiltrationsmembran (54) gebildeten Schläuchen (33) in Reihenanordnung hintereinander angeordnet ist.
  10. 10) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Mikrofiltrationsmembran (54) durch einen dünnen, beispielsweise einige Mikron dicken Film gebildet und auf einem Textilstoffträger (53) angebracht ist.
  11. 11) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, gekennzeichnet durch ein Mikrofiltrationsmodul (32), bei dem der mit seinem einen Ende an einen Suspensionseinlaß und mit seinem anderen Ende an einen Suspensionsauslaß angeschlossenen, an seiner Innenseite die funktionswirksame Schicht (54) aufweisender Mikrofiltrationsschlauch (33) im Inneren eines gelochten Innenrohres (56) angebracht ist, das selbst von einem den Auffangraum (34) für das Filtrat umgrenzenden Außenrohr (58) umgeben ist, an das die Filtrat-Abzugleitung (50) angeschlossen ist.
  12. 12) Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mehrzahl von Mikrofiltrationsmodulen (32), eine Suspensions-Umwälzpumpe (35), mindestens ein Vorlage-Spülflüssigkeits-Becken (41), die diese Teile verbindenden Rohrleitungen (38, 49, 50) und Druck-und Strömungsmengen-Meßgeräte (36, 37, 39, 52) zu einer fahrbaren Einheit (31) verbunden sind.
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