DE3915958A1 - Verfahren und filteranordnung zum filtern von fluessigkeiten - Google Patents

Verfahren und filteranordnung zum filtern von fluessigkeiten

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Gut Ges Umweltschonende Tech
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Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Filtern von Flüssigkeiten mit einem Filtermaterial aus Filter­ partikeln und einem Rückhalteglied. Die Erfindung betrifft auch eine Filteranordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.
Zugrundeliegender Stand der Technik
Es sind Filterverfahren bekannt, bei denen eine Schüttung von Feststoffen wie Aktivkohle oder Kieselgur zum Filtern verwendet werden. Weiterhin sind als Filter Packungen aus faserigem Material wie Papier oder Zellstoff bekannt. Bei klebrigen oder allgemein koagulierenden Partikeln setzt sich die Oberfläche solcher Filtermaterialien sehr schnell zu.
Um ein solches Zusetzen zu vermeiden, ist es bekannt, einen Filterkuchen aus körnigem Material vor einem das Material zurückhaltenden Filtersieb anzuschwemmen. Dieser Filterkuchen übernimmt die Feinfilterung. Der zu filtrierenden Flüssigkeit wird dann ständig neues Filtermaterial zudosiert. Dieses zudosierende Material läßt zusammen mit den auszufilternden Partikeln den Filterkuchen anwachsen. Die Oberfläche des Filterkuchens bewahrt auf diese Weise die Durchlässigkeit für die zu reinigende Flüssigkeit.
Bei kontinuierlichem Anschwemmen des Filterkuchens ist eine Dosieranlage erforderlich. Der Betreiber muß das Filtermaterial selbst in die Dosieranlage füllen, die Dosieranlage überwachen und den Filterkuchen entsorgen. Das gefährdet die Gesundheit der damit befaßten Personen. Kieselgur besteht zum Teil aus lungengängigem Feinstaub und steht im Verdacht, Krebs zu verursachen. Im Filter­ kuchen sind häufig giftige Schwermetalle und Halogen­ verbindungen enthalten.
Durch die WO 89/01 056 ist ein Verfahren zur Reinigung von gebrauchter Entfettungslösung aus einer Entfettungsanlage bekannt. Aus dieser Entfettungslösung soll dabei emulgiertes Öl und Fett entfernt werden. Zu diesem Zweck wird die gebrauchte Entfettungslösung auf Temperaturen von 80° bis 100° erwärmt. Dabei erfolgt ein "Brechen" der Emulsion. Anschließend wird die erwärmte Entfettungslösung wieder abgekühlt. Die abgekühlte Entfettungslösung wird durch ein Feinfilter filtriert. Dabei wird Öl und Fett abgetrennt. Die so erhaltene Restlösung wird auf die jeweils gewünschte Zusammensetzung der Entfettungslösung wieder eingestellt und die so gereinigte und wieder eingestellte Entfettungslösung in die Entfettungsanlage zurückgeführt. Bei dem Feinfilter ist dabei ein Feinfilter aus Papier einem Aktivkohlefilter vorgeschaltet. Das Papier wird kontinuierlich von einer Rolle auf eine andere durch die Strömung der zu filtrierenden Flüssigkeit gezogen.
Solche auf- und abgerollten Papierfilter sind nur in offenen Behältern zu betreiben. Es ist kein Überdruck vor dem Filter möglich. Das bedingt große Filterquerschnitte. Ein Schadstoffaustrag ist kaum zu vermeiden.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Filtern von Flüssigkeiten zu schaffen, welches
  • - auch bei koagulierenden Partikeln über längere Zeit ohne Zusetzen arbeitet,
  • - keine Dosieranlage zum laufenden Dosieren von Filter­ material in die zu filternde Flüssigkeit erfordert,
  • - unter Druck arbeiten kann und
  • - keine gesundheitlichen Gefahren für die beim Betreiber mit dem Filter arbeitenden Personen mit sich bringt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß das Filtermaterial in einem Filtergefäß eine Wirbelschicht in einer von unten nach oben gerichteten Strömung der zu filternden Flüssigkeit bildet.
Das Filtermaterial bildet somit keine Schüttung und keinen Filterkuchen sondern eine Wirbelschicht in der Strömung der zu filternden Flüssigkeit. Daher gibt es keine Ober­ fläche, die sich zusetzen kann. Die herauszufilternden Partikel setzen sich ziemlich gleichmäßig über die gesamte Dicke der Wirbelschicht hinweg an das Filtermaterial an. Bei hinreichender Dicke der Wirbelschicht werden die Partikel praktisch vollständig von der Wirbelschicht festgehalten, solange, bis das Filtermaterial in der Wirbelschicht gesättigt ist. Dann wird das gesamte Filtergefäß ausgebaut und zentral mit geeigneten Einrichtungen und Vorkehrungen entsorgt. Das Filter­ material ist vollständig in dem Filtergefäß enthalten. Es braucht kein Filtermaterial zugesetzt werden. Das Filter­ gefäß kann mit Überdruck vor dem Filter arbeiten. Dadurch kann der Filterquerschnitt gering gehalten werden.
Bei höheren Strömungsgeschwindigkeiten kann sich auch ein Filterkuchen an dem Rückhalteglied bilden. Schließlich kann sich auch die Oberfläche dieses Filterkuchens zusetzen, allerdings erst nach einer längeren Zeit, da eine "Vorfilterung" durch die Wirbelschicht erfolgt.
Dieser Filterkuchen kann durch Filtermaterial aus der Wirbelschicht auch anwachsen. Es kann dann der Druck an dem Filtergefäß gemessen werden. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes dieses Druckes wird dann die zu filternde Flüssigkeit auf ein zweites paralleles Filtergefäß umgeschaltet. Das bisher arbeitende Filter­ gefäß mit dem Filterkuchen wird dann nicht mehr von der Flüssigkeit durchströmt. Der Filterkuchen löst sich dadurch auf und das Filtermaterial sinkt wieder auf den Boden des Filtergefäßes. Dadurch ist das Filtergefäß wieder betriebsbereit, wenn an dem zweiten Filtergefäß ein Druckanstieg auftritt. Es kann dann zwischen den beiden Filtergefäßen hin- und hergeschaltet werden, bis das Filtermaterial in einem der Filtergefäße oder in beiden Filtergefäßen gesättigt ist.
Diese Sättigung macht sich in der Form bemerkbar, daß die gefilterte Flüssigkeit am Ausgang des Filtergefäßes trübe wird. Es kann dann die Trübung der gefilterten Flüssigkeit am Ausgang des Filtergefäßes gemessen werden. Bei Über­ schreiten eines vorgegebenen Schwellwertes der Trübung wird das Filtergefäß ausgetauscht.
Beim Anfahren eines Filtergefäßes oder der Filteranordnung hat sich zunächst noch keine Wirbelschicht und kein Filterkuchen ausgebildet. Um zu verhindern, daß beim Anfahren ungefilterte Flüssigkeit aus der Filteranordnung austritt, kann beim Wiederanfahren eines neuen Filter­ gefäßes die Flüssigkeit vom Ausgang des Filtergefäßes auf den Eingang zurückgeführt werden, bis die Trübung der Flüssigkeit einen vorgegebenen Schwellwert wieder unterschreitet.
Eine Filteranordnung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens enthält ein Filtergefäß, das in eine Strömung einer zu filternden Flüssigkeit so eingeschaltet ist, daß es von unten nach oben von der Flüssigkeit durchströmt wird. Nahe dem stromabwärtigen Ende des Filtergefäßes ist ein von der gesamten Strömung durchflossenes Rückhalteglied vorgesehen. Nahe dem stromaufwärtigen Ende des Filtergefäßes ist ein stömungsdurchlässiger Boden vorgesehen, der von der Strömung der zu filternden Flüssigkeit durchflossen ist. In das Filtergefäß ist zwischen Boden und Rückhalteglied ein aus Partikeln bestehendes Filtermaterial eingebracht.
Zweckmäßigerweise weist das Filtergefäß einen sich zur Einlaßseite hin verengenden Querscnitt auf. Dazu kann das Filtergefäß auf der Auslaßseite einen zylindrischen Ober­ teil und einen sich daran anschließenden, sich zu einem Einlaß hin konisch verjüngenden Unterteil aufweisen.
Das Rückhalteglied kann von einem Gitter, einem Gewebe oder einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Filter­ kerzen gebildet sein.
Bei einer bevorzugten Ausführung sind in einer die zu filternde Flüssigkeit führenden Leitung zwei Filtergefäße parallel angeordnet, von denen jeweils eines in die Strömung der Flüssigkeit einschaltbar ist. Ein Druck­ differenzsensor ist zwischen den Eingängen und Ausgängen der beiden parallel angeordneten Filtergefäßen angeordnet, der bei Überschreiten eines Grenzwertes des an dem jeweils eingeschalteten Filtergefäß abfallenden Druckes anspricht. Bei Ansprechen dieses Druckdifferenzsensors sind Umschalt­ ventile ansteuerbar, durch welche eine Umschaltung von dem bisher eingeschalteten Filtergefäß auf das jeweils andere Filtergefäß erfolgt. An der Ausgangsseite der Filtergefäße ist ein Trübungsmesser angeordnet, durch welchen ein Störungssignal auslösbar ist, wenn die Trübung der gefilterten Flüssigkeit einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Um beim Anfahren den Austritt ungefilterter Flüssigkeit aus der Filteranordnung zu verhindern, ist stromab von dem Trübungsmesser ein Umschaltventil angeordnet, über welches ein Flüssigkeitsrückführung zu einem Teil des Systems stromauf von den Filtergefäßen herstellbar ist. Das Umschaltventil ist während eines Anfahrbetriebs von dem Trübungsmesser so gesteuert, daß der Ausgang des jeweils in Betrieb befindlichen Filtergehäuses mit Flüssigkeits­ rückführung verbunden ist, bis die Trübung einen vorge­ gebenen Grenzwert unterschreitet.
Der Boden kann von einem Gitter gebildet sein. Der Boden kann aber auch eine Vielzahl von Austrittsdüsen für die zu filternde Flüssigkeit aufweisen, die in einer Bodenplatte angeordnet sind. Schließlich kann der Boden auch eine Mehrzahl non Filterkerzen aufweisen. Eine andere mögliche Konstruktion besteht darin, daß der Boden einen Düsen­ körper von hohlzylindrischer Grundform trägt, welcher in seiner Mantelfläche eine Vielzahl von Austrittsdüsen aufweist und dessen Inneres mit dem Einlaß des Filter­ gefäßes verbunden ist.
Das Filtermaterial kann ein körniges Material aus der Gruppe: Aktivkohle, Kieselgur, Tonerde, Perlit und Bleicherde sein. Das Filtermaterial kann aber auch ein faseriges Material wie Zellstoff sein.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Fig. 1 zeigt als schematisches Strömungsschaltbild eine Filteranordnung mit zwei abwechselnd einschalt­ baren Filtergefäßen, wobei in den beiden Filter­ gefäßen verschiedene Varianten dargestellt sind.
Fig. 2 ist eine schematische Darstellung der Signalver­ arbeitung und Steuerung bei der Filteranordnung von Fig. 1.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
In Fig. 1 sind mit 10 und 12 zwei Filtergefäße bezeichnet. Die beiden Filtergefäße 10 und 12 sind wahlweise in eine Leitung 14 einschaltbar, in welcher eine zu filternde Flüssigkeit strömt. Die zu filternde Flüssigkeit kann beispielsweise eine verbrauchte Entfettungslösung bei einer Anlage etwa nach der WO 89/01 056 sein. In der Leitung 14 ist stromauf von den beiden Filtergefäßen ein elektromagnetisch betätigbares Umschaltventil 16 angeordnet. Durch das Umschaltventil 16 kann ein Ein­ gangsabschnitt 18 der Leitung 14 wahlweise mit dem Einlaß 20 des Filtergefäßes 10 oder mit dem Einlaß 22 des Filter­ gefäßes 12 verbunden werden. Durch ein elektromagnetisch betätigbares Umschaltventil 24 wird das jeweils einge­ schaltete Filtergefäß 10 oder 12 mit einem Ausgangs­ abschnitt 26 der Leitung 14 verbunden.
In dem Eingangsabschnitt 18 sitzt eine Pumpe 28. In dem Ausgangsabschnitt 26 ist ein Trübungsmesser 30 mit einer Lichtquelle 32, einer in die Leitung 14 eingeschalteten Durchflußküvette 34 und einem Detektor 36 angeordnet. Stromab von dem Trübungsmesser ist in dem Ausgangsab­ schnitt ein elektromagnetisch betätigbares Umschaltventil 38 angeordnet. Durch das Umschaltventil kann die Strömung vom Ausgang der Durchflußküvette 34 auf eine Leitung 40 geschaltet werden, über welche eine Flüssigkeitsrück­ führung zur Einlaßseite herstellbar ist. Zu diesem Zweck ist die Leitung 14 über ein elektromagnetisch betätigbares Umschaltventil 42 mit dem Einlaßabschnitt 18 der Leitung 14 verbindbar.
Ein Druckdifferenzsensor 44 spricht auf die Druckdifferenz an, die an dem jeweils in Betrieb befindlichen Filtergefäß 10 oder 12 abfällt. Zu diesem Zweck ist der Druck­ differenzsensor 44 einerseits mit dem Auslaßabschnitt 26 zwischen dem Umschaltventil 24 und der Durchflußküvette 34 und andererseits mit dem Einlaßabschnitt 18 zwischen Pumpe 28 und Umschaltventil 16 verbunden.
Die Pumpe 28 ist über ein Relais 46 abschaltbar.
Die Signale des Druckdifferenzsensors 44 und des Trübungs­ messers 30 sind auf eine Signalverarbeitungs- und Steuer­ einheit 46 geschaltet. Die Signalverarbeitungs- und Steuereinheit 46 steuert in noch zu beschreibender Weise die Umschaltventile 16 und 24, die Umschaltventile 38 und 42 und über das Relais 46 die Pumpe 28.
Die Filtergefäße 10 oder 12 enthalten jeweils einen zylindrischen Oberteil 48 und einen sich konisch verjüngenden Unterteil 50. Am unteren Ende des Unterteils 50 mündet der Einlaß 20. Vom oberen Ende des Oberteils 48 geht ein Auslaß 52 ab, der mit dem Umschaltventil 24 verbunden ist. Das Filtergefäß 10 oder 12 ist so angeordnet, daß die Strömung von unten nach oben verläuft. In dem Oberteil, nahe vor dem Auslaß ist ein Rückhalte­ glied 52 vorgesehen. Bei dem Filtergefäß 10 ist dieses Rückhalteglied 52 von einem Gitter oder einem Gewebe gebildet. Bei der abgewandelten Ausführung des Filtergefäßes 12 besteht das Rückhalteglied 52 aus einer Mehrzahl von Filterkerzen 54. In dem Unterteil 50 ist dicht stromab von dem Einlaß 20 ein Boden 56 vorgesehen. Auch dieser Boden 56 kann von einem Gitter oder Gewebe gebildet sein. Bei der Ausführung des Filtergefäßes 10 besteht der Boden 56 aus einer Bodenplatte 58, in welcher eine Vielzahl von Düsen 60 sitzen. Bei der Ausführung des Filtergefäßes 12 enthält der Boden einen hohlzylindrischen Düsenkörper 62, der auf seiner Mantelfläche eine Vielzahl von Düsen bildet.
Zwischen Boden 56 und Rückhaltekörper 52 ist eine Menge von Filtermaterial eingebracht. Das Filtermaterial besteht aus Partikeln, beispielsweise aus Kieselgur. Durch die durch das Filtergefäß hindurchströmende Flüssigkeit wird das Filtermaterial hochgewirbelt. Es entsteht eine Wirbel­ schicht 64, in welcher das Filtermaterial weitgehend gleichmäßig verteilt in der Flüssigkeit schwebt. Durch die konische Form des Unterteils 50 des Filtergefäßes wird erreicht, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit dicht über dem Boden 56 relativ hoch ist und nach oben hin abnimmt. Es tritt dann ein Gleichgewichtszustand zwischen Stömungsgeschwindigkeit und Sinkgeschwindigkeit ein: Vom Boden 56 wird das Filtermaterial sicher hochgewirbelt, so daß sich eine Wirbelschicht bildet. Je höher aber das Filtermaterial so von der Strömung mitgenommen wird, desto geringer wird dort die Strömungsgeschwindigkeit. Das Filtermaterial steigt nicht weiter hoch sondern bleibt in einer bestimmten Wirbelschicht 64 in der Schwebe. In dieser Wirbelschicht 64 erfolgt eine Filterung der Flüssigkeit.
Diese Wirbelschicht 64 kann sich nicht an einer Oberfläche "zusetzen". Sie bleibt wirksam, bis das Filtermaterial gesättigt ist, als jedes einzelne Partikel des Kieselgurs oder der Aktivkohle z.B. mit Öl und Fett belegt und kein weiteres Öl oder Fett aufnehmen kann.
Bei weiter erhöhter Strömungsgeschwindigkeit bildet sich schließlich an dem Rückhaltekörper 52 ein Filterkuchen 66. Dieser Filterkuchen 66 entsteht aus Filtermaterial, das in dem Filtergefäß 10 oder 12 selbst enthalten ist, also nicht der zu filternden Flüssigkeit zudosiert wird. Auch dieser Filterkuchen 66 wächst zu Lasten der Wirbelschicht. Der Filterkuchen 66 bildet eine Oberfläche, die sich zusetzen kann. Wenn das geschieht, steigt der Druckabfall an dem Filtergefäß 10 oder 12. Dieser Druckabfall wird als Druckdifferenz an dem Druckdifferenzsensor 44 wirksam. Der Druckdifferenzsensor 44 bewirkt dann in noch zu beschrei­ bender Weise eine Umschaltung, z. B. von dem Filtergefäß 10 auf das Filtergefäß 12. Diese Umschaltung erfolgt mittels der beiden gleichzeitig angesteuerten Umschaltventile 16 und 24. Dann erfolgt die weitere Filterung in der gleichen Weise mit dem Filtergefäß 12. In dem Filtergefäß 10 tritt keine Strömung mehr auf. Infolgedessen bröckelt der Filterkuchen 66 ab und das Filtermaterial sinkt wieder nach unten. Nach einiger Zeit liegt das Filtermaterial wieder lose auf dem Boden 56, und das Filtergefäß ist wieder betriebsbereit. Es wird in entsprechender Weise wieder über die Umschaltventile in die Leitung 14 einge­ schaltet, wenn der Druckabfall an dem Filtergefäß 12 an­ steigt.
Beim Anfahren eines Filtergefäßes hat sich noch keine Wirbelschicht und kein Filterkuchen ausgebildet. In diesem Fall kann ungefilterte Flüssigkeit in den Ausgangsab­ schnitt gelangen. Solche ungefilterte Flüssigkeit ist trübe. Beim Anfahren werden zunächst die beiden Umschalt­ ventile 38, 42 umgeschaltet. Die durch das Filtergefäß 10 strömende Flüssigkeit wird über die Leitung 40 zur Eingangsseite, stromauf von der Pumpe 28 zurückgeführt. Das geschieht so lange, bis die von dem Trübungsmesser 30 angezeigte Trübung einen bestimmten Grenzwert unterschrit­ ten hat. Dann werden die Umschaltventile 38 und 42 wieder in ihren Normalzustand zurückgeschaltet.
Wenn die Trübung der gefilterten Flüssigkeit für eine vorgegebene Zeit einen vorgegebenen Schwellwert über­ schreitet, dann ist das ein Indiz dafür, daß das Filter­ material verbraucht ist. Die Filtergefäße 10 und 12 müssen dann ausgebaut und durch neue Filtergefäße ersetzt werden. Die verbrauchten Filtergefäße werden dann zentral mit geeigneten Einrichtungen und Vorkehrungen entsorgt. Der Ausbau wird nach Absperren der Leitung 14 mittels der Umschaltventile 16 und 24 durch Lösen der Kupplungen 68 und 70 bewerkstelligt.
Fig. 2 veranschaulicht die Signalverarbeitung und Steuerung durch die Signalverarbeitungs- und Steuereinheit.
Rücklaufbetrieb, dargestellt durch ein Rechteck 72, wird eingeleitet, wenn ein solcher Rücklaufbetrieb von Hand kommandiert wird, dargestellt durch Quadrat 74, oder die vom Trübungsmesser 30 gemessene Trübung zu hoch ist, dargestellt durch Quadrat 76. Diese Funktionen sind durch eine "ODER"-Verknüpfung 78 verbunden. Die ODER-Verknüpfung erhält als weiteren Eingang den Ausgang einer ODER-Ver­ knüpfung 80. Ein Eingang dieser ODER-Verknüpfung 80 ist der Zustand "Druckdifferenz hoch", wenn also der Druck­ differenzsensor 44 anspricht. Das ist durch das Quadrat 82 dargestellt. Ein zweiter Eingang der ODER-Verknüpfung 80 ist eine Handumschaltung auf das jeweis andere Filter­ gefäß. Das ist durch das Quadrat 84 dargestellt. Als dritter Eingang der ODER-Verknüpfung 80 erscheint der Ausgang der ODER-Verknüpfung 78, wenn dieser Ausgang, wie durch Block 86 dargestellt ist, länger als fünf Minuten ansteht.
Der Ausgang der ODER-Verknüpfung 80 bewirkt eine Umschaltung auf das jeweils parallele Filter. Das ist durch das Rechteck 88 dargestellt.
Wenn an der ODER-Verknüpfung 78 ein Ausgang länger als fünf Minuten ansteht, dann erfolgt weiterhin eine Störungsmeldung, also eine Meldung: "Filtergefäß aus­ wechseln". Das ist durch das Rechteck 90 dargestellt. Wenn dann nach weiteren fünf Minuten dieser Ausgang immer noch ansteht, was durch Block 92 symbolisiert wird, wird die Pumpe 28 stillgesetzt. Das geschieht über die UND-Ver­ knüpfung 94, an deren einem Eingang der Ausgang des Blocks 92 invertiert wird. Die Ausschaltung der Pumpe 28 ist in Fig. 2 durch das Rechteck 96 dargestellt.
Die Pumpe 28 kann von Hand ein- und ausgeschaltet werden. Das ist in Fig. 2 durch die Quadrate 98 und 100 dargestellt. Eine Ausschaltung der Pumpe 28 erfolgt auch, wenn die von dem Druckdifferenzsensor 44 erfaßte Druck­ differenz an dem Filtergefäß 10 oder 12 sehr hoch wird. Das ist durch Quadrat 102 dargestellt. Die beiden Funktionen "Pumpe aus, Hand" und "Druckdifferenz sehr hoch" sind durch eine ODER-Verknüpfung 104 verbunden. Der Ausgang der ODER-Verknüpfung 104 wird am Eingang einer UND-Verknüpfung 106 invertiert. Über diese UND-Verknüpfung 106 ist der Ausgang "Pumpe ein, Hand" von Quadrat 98 auf den zweiten Eingang der UND-Verknüpfung 94 geschaltet. Der Ausgang "Pumpe ein, Hand" von dem Quadrat 98 ist über eine ODER-Verknüpfung 108 aufgeschaltet. Auf einen zweiten Eingang der ODER-Verknüpfung 108 ist der Ausgang der UND- Verknüpfung 106 zurückgeführt.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Steuerung ist wie folgt: Wenn die Druckdifferenz hoch wird (Quadrat 82), erscheint ein Ausgang an der ODER-Verknüpfung 80. Es erfolgt eine Umschaltung auf das parallele Filtergefäß (Rechteck 88). Gleichzeitig wird zunächst über ODER-Verknüpfung 78 auf Rücklaufbetrieb (Rechteck 72) umgeschaltet. Der Rücklauf­ betrieb dauert an, bis das Signal "Trübung hoch" von dem Trübungsmesser 30 verschwindet. Dann sind alle Eingänge an der ODER-Verknüpfung 78 im Zustand logisch Null und der Rücklaufbetrieb wird auf Normalbetrieb umgeschaltet. Ist die Trübung nach einer Zeitspanne von fünf Minuten immer noch hoch, dann wird die Meldung "Filtergefäß auswechseln" gegeben, Dann ist nämlich das Filtermaterial des eingeschalteten Filtergefäßes verbraucht. Es wird über ODER-Verknüpfung 80 wieder auf das ursprüngliche Filter­ gefäß umgeschaltet. Es wiederholt sich jetzt der gleiche Vorgang mit dem anderen Filtergefäß. Wenn aber dann nach weiteren fünf Minuten der Ausgang der ODER-Verknüpfung nicht in den Zustand logisch Null geht, wird über die UND-Verknüpfung 94 die Pumpe 28 abgeschaltet.
Wenn kein Befehl "Pumpe aus, Hand" vom Quadrat 98 erscheint und die Druckdifferenz am Druckdifferenzsensor 44 nicht "sehr hoch" ist, dann ist der Ausgang der ODER- Verknüpfung 104 im Zustand logisch Null, was am Eingang der UND-Verknüpfung 106 zu logisch Eins invertiert wird. Ein Eischaltimpuls über Quadrat 98 hält sich dann über die Rückführung mit der UND-Verknüpfung 106 und ODER- Verknüpfung 108 selbst, bis diese Schleife von der ODER- Verknüpfung 104 her über die UND-Verknüpfung 106 aufge­ trennt wird. Die einmal eingeschaltete Pumpe 28 läuft somit weiter, bis sie über Block 92 oder über die Quadrate 100 und 102 abgeschaltet werden.

Claims (21)

1. Verfahren zum Filtern von Flüssigkeiten mit einem als Filtermaterial aus Filterpartikeln und einem Rückhalteglied, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial in einem Filtergefäß (10, 12) eine Wirbelschicht (64) in einer von unten nach oben gerichteten Strömung der zu filternden Flüssigkeit bildet.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) der Druck an dem Filtergefäß (10) gemessen wird und
  • b) bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes dieses Druckes die zu filternde Flüssigkeit auf ein zweites parallelen Filtergefäß (12) umge­ schaltet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) die Trübung der gefilterten Flüssigkeit am Ausgang des Filtergefäßess (10, 12) gemessen wird und
  • b) bei Überschreiten eines vorgegebenen Schwellwertes der Tübung das Filtergefäß (10, 12) ausgetauscht wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim Wiederanfahren eines neuen Filtergefäßes (10, 12) die Flüssigkeit vom Ausgang des Filtergefäßes (10, 12) auf den Eingang zurückgeführt wird, bis die Trübung der Flüssigkeit einen vorgegebenen Schwellwert wieder unterschreitet.
5. Filteranordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) ein Filtergefäß (10, 12) in eine Strömung einer zu filternden Flüssigkeit so eingeschaltet ist, daß es von unten nach oben von der Flüssigkeit durch­ strömt wird,
  • b) nahe dem stromabwärtigen Ende des Filtergefäßes ein von der gesamten Strömung durchflossenes Rück­ halteglied (52) vorgesehen ist,
  • c) nahe dem stromaufwärtigen Ende des Filtergefäßes (10, 12) ein stömungsdurchlässiger Boden (56) vorgesehen ist, der von der Strömung der zu filternden Flüssigkeit durchflossen ist, und
  • d) in das Filtergefäß (10, 12) zwischen Boden (56) und Rückhalteglied (52) ein aus Partikeln bestehendes Filtermaterial eingebracht ist.
6. Filteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Filtergefäß (10, 12) einen sich zur Einlaßseite hin verengenden Querschnitt aufweist.
7. Filteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Filtergefäß (10, 12) auf der Auslaß­ seite einen zylindrischen Oberteil (48) und einen sich daran anschließenden, sich zu einem Einlaß (20) hin konisch verjüngenden Unterteil (50) aufweist.
8. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückhalteglied (52) von einem Gitter gebildet ist.
9. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückhalteglied (52) von einem Gewebe gebildet ist.
10. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückhalteglied (52) von einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Filterkerzen (54) gebildet ist.
11. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß
  • a) in einer die zu filternde Flüssigkeit führenden Leitung (14) zwei Filtergefäße (10, 12) parallel angeordnet sind, von denen jeweils eines in die Strömung der Flüssigkeit einschaltbar ist,
  • b) ein Druckdifferenzsensor (44) zwischen den Ein­ gängen (20) und Ausgängen (53) der beiden parallel angeordneten Filtergefäße (10, 12) angeordnet ist, der bei Überschreiten eines Grenzwertes des an dem jeweils eingeschalteten Filtergefäß abfallenden Druckes anspricht, und
  • c) bei Ansprechen dieses Druckdifferenzsensors (44) Umschaltventile (16, 24) ansteuerbar sind, durch welche eine Umschaltung von dem bisher eingeschalteten Filtergefäß auf das jeweils andere Filtergefäß erfolgt.
12. Filteranordnung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß an der Ausgangsseite der Filtergefäße (10, 12) ein Trübungsmesser (30) angeordnet ist, durch welchen ein Störungssignal auslösbar ist, wenn die Trübung der gefilterten Flüssigkeit einen vorgegebenen Grenzwert für längere Zeit überschreitet.
13. Filteranordnung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß
  • a) stromab von dem Trübungsmesser (30) ein Umschalt­ ventil (38) angeordnet ist, über welches eine Flüssigkeitsrückführung zu einem Teil des Systems stromauf von den Filtergefäßen (10, 12) herstellbar ist, und
  • b) das Umschaltventil (38) während eines Anfahr­ betriebs von dem Trübungsmesser (30) so gesteuert ist, daß der Ausgang (53) des jeweils in Betrieb befindlichen Filtergehäuses (10, 12) mit der Flüssigkeitsrückführung verbunden ist, bis die Trübung einen vorgegebenen Grenzwert unter­ schreitet.
14. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (56) von einem Gitter gebildet ist.
15. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (56) eine Vielzahl von Austrittsdüsen (60) für die zu filternde Flüssigkeit aufweist, die in einer Bodenplatte (58) angeordnet sind.
16. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (56) eine Mehrzahl von Filterkerzen aufweist.
17. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (56) einen Düsenkörper (62) von hohlzylindrischer Grundform trägt, welcher in seiner Mantelfläche eine Vielzahl von Austrittsdüsen aufweist und dessen Inneres mit dem Einlaß (20) des Filtergefäßes (10, 12) verbunden ist.
18. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial ein körniges Material ist.
19. Filteranordnung nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Filtermaterial ein Material aus der Gruppe Aktivkohle, Kieselgur, Tonerde, Perlit und Bleicherde ist.
20. Filteranordnung nach einem der Ansprüche 5 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Filtermaterial ein faseriges Material ist.
21. Filteranordnung .nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Filtermaterial Zellstoff ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19715084A1 (de) * 1997-01-31 1998-08-06 Lins Barbara Vorrichtung zum Entwässern von Klärschlamm
WO2003035213A1 (de) * 2001-10-25 2003-05-01 Washtec Holding Gmbh Vorrichtung und verfahren zur reinigung von abwasser
CN103007622A (zh) * 2012-12-26 2013-04-03 中国工程物理研究院化工材料研究所 双向液流及双联可切换过滤***

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