DE4223022A1 - Vorrichtung zum Entwässern von Schlamm und ähnlichen Substanzen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Entwässern von Schlamm und ähnlichen Substanzen, mit mindestens einer all­ seitig geschlossenen Schlammkammer, welche Filterflächen und einen Schlammeinlaß aufweist, der über eine Leitung mit einer den Filtrationsdruck erzeugenden Pumpe verbunden ist, wobei die Filterflächen in der Schlammkammer zwischen sta­ tionären und beweglichen Druckflächen angeordnet sind und nach Abschalten der Pumpe zum Verkleinern des Volumens der Schlammkammer mit Druck beaufschlagbar sind, und wobei die Schlammkammer einen die beweglichen Druckflächen enthalten­ den Deckel und einen die ortsfesten Druckflächen enthalten­ den Boden aufweist, wobei ferner die Schlammkammer aus den Filterflächen in Form eines horizontal und geradlinig in­ termittierend umlaufenden Filterbandes und einer Druckmem­ bran besteht, und die Druckmembran mit Dichtleisten verse­ hen ist, welche in der geschlossenen Stellung dichtend an dem Filterband anliegen.

Eine derartige Vorrichtung ist nach einem früheren Vor­ schlag des Anmelders aus der DE-OS 40 11 776 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird die Druckmembran durch eine obere, ein Pressenquerhaupt bildende Druckplatte mit Druck beaufschlagt, welche durch Hochdruckerzeuger ange­ trieben ist. Bei den Hochdruckerzeugern handelt es sich um hydraulische Kolbenzylindereinheiten.

Obwohl vom Wirkungsgrad her gesehen die nach dem früheren Vorschlag bekannte Konstruktion praktisch die erste konti­ nuierlich arbeitende Kammerfilterpresse darstellt, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, diese dahingehend zu verbessern, daß der konstruktive Aufwand erheblich verrin­ gert wird, und darüber hinaus eine Konstruktion möglich ist, die den Aufbau unterschiedlichster Formen von Vorrich­ tungen nach dem Baukastenprinzip gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst, daß der Deckel ortsfest mit dem Boden verbunden ist, daß ein die Druckmembran tragender Tagrahmen vorgese­ hen ist, daß die Druckmembran als Doppelmembran ausgebildet ist und mindestens einen Einlaß für ein Druckmedium auf­ weist, und daß der Tragrahmen mit der Doppelmembran innerhalb des Deckels zum Austragen des Filterkuchens und zum Schließen der Schlammkammer durch einen Antrieb auf- und abbeweglich ist.

Es ist offensichtlich, daß durch diese Konstruktion der mechanische Aufwand ausgesprochen gering ist und kaum be­ wegliche Teile erforderlich sind, nachdem lediglich durch einen einfachen Antrieb ein Rahmen, nämlich der die Doppel­ membran umfassende Tragrahmen bewegt werden muß, während der Pressenhub selbst nach Art einer Membranfilterpresse durch Aufblasen und Entlasten der Druckmembran erfolgt, wo­ bei jedoch im vorliegenden Falle diese Druckmembran als Doppelmembran ausgebildet ist und die mit Membranfilter­ pressen verbundenen Dichtigkeitsprobleme nicht auftreten können. Irgendwelche Hochdruckerzeuger, abgesehen von einer geeigneten Quelle eines Druckmediums für die Doppelmembran, sind nicht erforderlich.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist der Einlaß der Doppelmembran mit einer Druckluftquelle verbunden.

Der Tragrahmen besteht bei einer vorteilhaften Weiterbil­ dung nach der Erfindung aus einem Oberrahmen und einem Un­ terrahmen, zwischen denen die Doppelmembran gehalten ist.

Dies gestattet einen besonders einfachen Aufbau der Doppel­ membran aus zwei entsprechend starken oder verstärkten Gum­ midecken, welche in ihrem Randbereich entweder direkt durch den Oberrahmen und den Unterrahmen aneinander geklemmt sind oder noch zusätzlich verklebt sein können.

Um eine besonders schnelle Füllung der Schlammkammer und einen Aufbau des hydrostatischen Drucks mit hohem Wirkungs­ grad zu erreichen, ist es ferner bevorzugt, daß die Schlammkammer mehrere Schlammeinlässe aufweist.

Aus konstruktiven Gesichtspunkten ist es besonders vorteil­ haft, hierbei die Schlammeinlässe in dem Unterrahmen auszu­ bilden.

Die Schlammeinlässe in dem Unterrahmen sind über dazugehö­ rige Verbindungsleitungen mit einer Sammelleitung verbun­ den.

In vorteilhafter Weise sind die Schlammeinlässe auf den beiden Seitenkanten des Unterrahmens angeordnet, was den Vorteil bietet, daß die notwendigen Verbindungsleitungen sämtlich seitlich außerhalb der Presse angeordnet werden können.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung nach der Erfindung ist auf der der Schlammkammer abgewandten Seite der Doppel­ membran eine Druckplatte vorgesehen, welche eine ortsfeste Abstützung der Rückseite der Doppelmembran bildet. Hier­ durch wird in konstruktiv einfacher Weise erreicht, daß der Druck, mit welchem die Doppelmembran beaufschlagt wird, le­ diglich in Richtung der Schlammkammer wirkt.

Die Druckplatte ist in vorteilhafter Weise mit der den Bo­ den der Schlammkammer enthaltenden und darin ortsfesten Druckfläche zu einem starren Rahmen verbunden, so daß der aufgebrachte Druck innerhalb dieses Rahmens aufgenommen wird und die Konstruktion vergleichsweise leicht ausgeführt werden kann.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung nach der Erfindung ist zwischen der Druckplatte und der Doppelmembran eine Stützplatte vorgesehen. Dies bietet den Vorteil, daß hier­ durch eine einfache Aufhängung der Doppelmembran möglich ist.

Diese Ausführungsform kann in vorteilhafter Weise dadurch weitergebildet werden, daß die auf der obenliegenden Außen­ seite der Doppelmembran befestigte Stützplatte über Schraubbolzen od. dgl. mit der oberen Druckplatte verbunden ist, derart, daß hierdurch die Druckplatte die Aufhängung für die Doppelmembran bildet.

Im einzelnen kann die Erfindung dadurch weitergebildet wer­ den, daß die Druckplatte aus miteinander verbundenen Dop­ pel-T-Trägern besteht. Hierdurch wird erreicht, daß beim Bau der Vorrichtung nach der Erfindung auf verfügbare Bau­ teile in kostengünstiger Weise zurückgegriffen werden kann.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung nach der Erfindung ist der Tragrahmen durch den Antrieb gegenüber der Druck­ platte auf- und abbeweglich.

In vorteilhafter Weise trägt der Tragrahmen auf der dem Filterband zugewandten Seite die Dichtleisten, welche zum Schließen der Schlammkammer in Eingriff mit dem Filterband gelangen.

Im einzelnen kann die Erfindung dadurch weitergebildet wer­ den, daß in der Schlammkammer zwischen dem Filterband und der unteren Druckplatte eine an sich bekannte Platte mit nach oben offenen Filtratkanälen vorgesehen ist, und daß sowohl das Obertrum als auch das Untertrum des Filterbandes auf der Oberseite der Platte verlaufen. Hierdurch wird der besondere Vorteil erzielt, daß, falls mehrere derartige Vorrichtungen nach der Erfindung zur Ausbildung von mehre­ ren Schlammkammern übereinander gestapelt werden, eine be­ sonders einfache Führung der dazugehörigen Filterbänder möglich ist, und darüber hinaus eine zusätzliche Druckplat­ te zwischen zwei übereinander angeordneten Vorrichtungen eingespart wird.

Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, daß in dem den Dichtleisten gegenüberliegenden Flächenbereich der Oberflä­ chen der Platten Verstärkungsplatten eingelassen sind, wel­ che bevorzugt aus V2A-Stahl bestehen. Hierdurch wird eine längere Lebensdauer und eine höhere Dichtigkeit der Schlammkammer gewährleistet.

Bevorzugt ist es ferner, dem Antrieb des Tragrahmens gleichzeitig zur Erzeugung des Dichtdrucks zwischen dem Tragrahmen und dem Filterband auszubilden, wobei der An­ trieb aus einer Anzahl von doppeltwirkenden Kolbenzylinder­ einheiten bestehen kann, welche zwischen dem Tragrahmen und der Druckplatte wirksam sind.

Mit besonderem Vorteil ist die Vorrichtung nach der Erfin­ dung modulartig aufgebaut, wobei ein erster Baustein durch die Preßeinrichtung gebildet ist, welche Seite an Seite oder übereinander mit gleichartigen Bausteinen anordenbar ist, wobei jeder Baustein auf der einen Seite durch eine ebenfalls modulartig aufgebaute Einheit mit dem Antrieb des Filterbandes und auf der anderen Seite durch eine weitere modulartig aufgebaute Einheit mit der Umlenk- und Spannein­ richtung des Filterbandes ergänzbar ist. Hierdurch wird er­ reicht, daß sich unter Verwendung von drei Grundbausteinen jede beliebige Preßkonfiguration herstellen läßt, so daß der Durchsatz und die Leistung einer derartigen Vorrichtung auf einfachste Weise an die jeweils vorliegenden Anforder­ nisse angepaßt werden können.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform, welche eine quasi kontinuierliche Arbeitsweise ermöglicht, wird dadurch geschaffen, daß mindestens drei übereinander angeordnete, die Preßeinheit bildende Bausteine mit den dazugehörigen Bausteinen des Filterbandes vorgesehen sind.

Diese Ausführungsform läßt sich entsprechend dem früheren Vorschlag des Anmelders gemäß der DE-OS 40 11 776 dadurch vorteilhaft ausgestalten, daß jeder der Schlammeinlässe der Bausteine über Schließventile an eine Sammelleitung ange­ schlossen ist, daß die Sammelleitungen Sperrventile aufwei­ sen, daß die Sammelleitungen der Bausteine an eine Haupt­ leitung angeschlossen sind, daß die Hauptleitung konti­ nuierlich mit dem Druck der Pumpe beaufschlagt ist, und daß eine Steuerung vorgesehen ist, welche die Sperrventile, die Schließventile, die Druckluftversorgung der Doppelmembran, den Antrieb des Tragrahmens und den Antrieb des Filterban­ des der einzelnen Bausteine entsprechend dem Arbeitstakt derart steuert, daß die Schlammzufuhr und der Austrag des Filterkuchens quasi kontinuierlich, jedoch aus verschiede­ nen Schlammkammern erfolgt.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von in den Zeichnun­ gen beispielhaft veranschaulichten Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische seitliche Schnittansicht des die Schlammkammer enthaltenden Kernstücks der Vorrichtung nach vorliegender Erfindung in dem Zustand, in welchem durch Einspeisung des Schlamms der hydrostatische Druck aufgebaut wird;

Fig. 2 eine Fig. 1 entsprechende Ansicht der Vorrichtung nach der Erfindung, wobei in der dargestellten Phase der zusätzliche Preßdruck mit der Doppelmembran aufgebracht wird;

Fig. 3 eine den Fig. 1 und 2 entsprechende Ansicht beim Austrag des Filterkuchens vor dem erneuten Schließen der Schlammkammer;

Fig. 4 eine Draufsicht auf die Doppelmembran von oben mit ihrer Stützplatte und dem die Doppelmembran tragenden Tragrahmen;

Fig. 5 eine detailliertere seitliche Schnittansicht, welche im wesentlichen der Darstellungsweise gemäß Fig. 2 ent­ spricht;

Fig. 6 eine Einzelheit von Fig. 5;

Fig. 7 eine seitliche, teilweise geschnittene und stark schematische Ansicht einer Vorrichtung nach der Erfindung in ihrer Gesamtheit;

Fig. 8 eine Schnittansicht längs der Linie VIII-VIII von Fig. 7;

Fig. 9 eine Schnittansicht längs der Linie IX-IX von Fig. 7;

Fig. 10 eine Fig. 7 entsprechende seitliche Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform nach der Erfindung;

Fig. 11 eine Schnittansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 10 längs der Linie XI-XI in Fig. 10;

Fig. 12 eine Schnittansicht der Ausführungsform gemäß Fig. 10 längs der Linie XII-XII in Fig. 10;

Fig. 13 eine schematische Darstellung, welche die Vielfalt möglicher Pressenkonfigurationen gemäß der Erfindung veran­ schaulicht und

Fig. 14 eine schematische Darstellung der Steuerung, wie sie bei der Ausführungsform gemäß den Fig. 10 bis 12 zur Anwendung gelangen kann.

Zur allgemeinen Beschreibung der Vorrichtung nach der Er­ findung wird zunächst auf die Fig. 1 und 7 bezug genommen.

Die veranschaulichte Vorrichtung 1 nach der Erfindung dient zum Entwässern von Schlamm und ähnlichen Substanzen und kann mit Vorteil auch für Schlämme eingesetzt werden, wel­ che die Verwendung von Flockungsmitteln nicht zulassen, wie beispielsweise Keramikschlämme oder Lebensmittelschlämme.

Die Vorrichtung 1 weist eine allseitig geschlossene Schlammkammer 2 auf, die durch einen Deckel 3 und einen Bo­ den 4 gebildet ist.

Die Schlammkammer 2 enthält Filterflächen 5, welche den Filterkuchen zurückhalten und das Filtrat hindurchlassen. Oberhalb der Filterfläche 5 ist eine allgemein mit 6 be­ zeichnete Druckmembran angeordnet, mittels welcher sich un­ ter Verkleinerung des Volumens der Schlammkammer 2 ein zu­ sätzlicher Druck auf den zu entwässernden Schlamm ausüben läßt, nachdem eine festlegbare Größe eines hydrostatischen Drucks erreicht wurde, welcher mittels einer Pumpe 7 in der Schlammkammer 2 aufgebaut wurde.

Wie gezeigt, ist die Filterfläche 5 in der Schlammkammer 2 zwischen einer unteren ortsfesten Druckfläche 8, die Be­ standteil des Bodens 4 der Schlammkammer 2 bildet, und einer oberen Druckfläche 9 angeordnet, die beim veranschau­ lichten Ausführungsbeispiel durch die der Schlammkammer 2 zugewendete Seite der Druckmembran 6 gebildet ist. Die obe­ re Druckfläche 9 ist beweglich und dient dazu, das Volumen der Schlammkammer 2 zu verkleinern, um hierdurch den oben erwähnten zusätzlichen Entwässerungsdruck aufzubringen. Die bewegliche Druckfläche 9 ist in dem Deckel 3 enthalten.

Bei der veranschaulichten Ausführungsform ist die Filter­ fläche 5 durch ein horizontal und geradlinig intermittie­ rend umlaufendes Filterband 10 gebildet, welches bei geöff­ neter Schlammkammer durch einen weiter unten näher erläu­ terten Antrieb bewegbar ist.

Wie sich insbesondere aus Fig. 7 ergibt, ist das Filterband 10, geht man zum Zwecke der Beschreibung vom linken seit­ lichen Ende der Vorrichtung 1 gemäß der Darstellung nach Fig. 7 aus, auf einer druckbelasteten Umlenkrolle 11 ge­ führt, und verläuft anschließend durch die Schlammkammer 2. Außerhalb der Schlammkammer 2 verläuft das Filterband 10 am rechten Ende der Vorrichtung 1 in der Darstellung gemäß Fig. 7 über eine zweite Umlenkrolle 12, welche durch einen Antrieb 52 angetrieben ist. Von dort verläuft das Filter­ band 10 über weitere Rollen 15 und 16 erneut durch die Schlammkammer 2, wobei in diesem Bereich das Untertrum 38 des Filterbandes 10 unterhalb des Obertrums 37 verläuft. Am linken Ende der Schlammkammer 2 in der Darstellung gemäß Fig. 7 verläuft das Untertrum 38 des Filterbandes 10 erneut über Rollen 53 und 54 sowie eine weitere belastete Rolle 55 zurück zu der Umlenkrolle 11. Die Umlenkrolle 11 und die belastete Rolle 55 sind zusätzlich mit Geradlaufeinrichtun­ gen 20 versehen.

Wie ferner aus Fig. 7 ersichtlich, ist noch eine Waschein­ richtung 14 od. dgl. zur Reinigung des Filterbandes 10 vor­ gesehen, ehe dieses mit seinem Untertrum 38 unterhalb des Obertrums 37 in die Schlammkammer 2 einläuft.

Wie sich insbesondere aus der Ansicht gemäß Fig. 1 in Ver­ bindung mit Fig. ergibt, ist der Deckel 3 mit dem Boden 4 durch seitliche Träger 56 ortsfest verbunden. In dem Zwi­ schenraum zwischen Boden 4 und Deckel 3 ist ein die Druck­ membran 6 tragender Tragrahmen 20 vorgesehen, welcher den äußersten Rand der Druckmembran 6 hält. Die Druckmembran 6 ist als Doppelmembran 22 ausgebildet und weist, wie in Fig. 2 näher veranschaulicht, mindestens einen Einlaß 23 für ein Druckmedium auf.

Aus der Zusammenschau von Fig. 1 bis 3 ergibt sich, daß der Tragrahmen 20 zusammen mit dem Rand der Doppelmembran innerhalb des Deckels 3 zum Austragen des Filterkuchens 48 und zum Schließen der Schlammkammer 2 durch einen allgemein mit 24 bezeichneten Antrieb auf- und abbeweglich ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist der Einlaß oder die Einlässe 23 der Doppelmembran 22 mit einer Druckluftquelle verbunden.

Der Tragrahmen 21 besteht aus einem Oberrahmen 25 und einem Unterrahmen 26, wobei die Doppelmembran 22 zwischen beiden Rahmen festgehalten ist.

Der Oberrahmen 25 ist mit dem Unterrahmen 26 durch eine An­ zahl von Schraubbolzen 57 verbunden.

Auf der der Schlammkammer 2 abgewandten Seite der Doppel­ membran 22 ist eine Druckplatte 27 vorgesehen, welche durch starre Verbindung mit dem Deckel 3 eine ortsfeste Abstüt­ zung der Rückseite der Doppelmembran bildet. Wie bereits erwähnt, ist durch diese Anordnung die Druckplatte 27 mit der den Boden 4 der Schlammkammer 2 bildenden ortsfesten Druckfläche 8 zu einem starren Rahmen 29 verbunden, da die seitlichen Träger 56 seitliche Verlängerungen 58 der Druck­ platte 7 mit dem Boden 4 verbinden.

Bei der in den Zeichnungen veranschaulichten bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist zwischen der Druck­ platte 27 und der Doppelmembran 22 eine Stützplatte 28 vor­ gesehen, welche auf der oberen Außenseite der Doppelmembran 22 durch Kleben oder Anvulkanisieren befestigt ist und zu­ sätzlich durch die durch die Stützplatte 28 und die obere Hälfte der Doppelmembran 22 hindurchgeführten Einlässe 23 gehalten ist.

Die auf der obenliegenden Außenseite der Doppelmembran 22 derart befestigte Stützplatte 28 ist ihrerseits über Schraubbolzen 43 od. dgl. mit der oberen Druckplatte 27 verbunden, so daß die Druckplatte 27 für den größten Teil der Fläche der oberen Hälfte der Doppelmembran 22 eine Auf­ hängung bildet.

Die Schlammkammer 2 weist bevorzugt mehrere Schlammeinlässe 33 auf, welche, wie veranschaulicht, in dem Unterrahmen 26 und insbesondere auf beiden Seitenkanten 34 des Unterrah­ mens 26 angeordnet sind.

Die Schlammeinlässe 33 sind beidseitig der Vorrichtung 1 über Verbindungsleitungen 35 mit einer Sammelleitung 36 verbunden, welche mit dem Druck der Pumpe 7 beaufschlagt wird.

Wie ferner gezeigt, ist die Druckplatte 27 aus miteinander verbundenen Doppel-T-Trägern 17 aufgebaut, da dies eine ko­ stengünstige Konstruktion darstellt.

Aus oben stehender Beschreibung ist offensichtlich, daß durch diese Art der Konstruktion der Tragrahmen 21 durch den Antrieb 31 gegenüber der Druckplatte 27 auf- und abbe­ wegbar ist, und zwar zwischen einer die Schlammkammer 2 schließenden Stellung, in welcher der Tragrahmen auf dem Filterband 10 aufsitzt und einer geöffneten Stellung, in welcher der Tragrahmen einen Abstand zum Filterband 10 auf­ weist, der ausreicht, um den Filterkuchen 48 auszutragen.

Um zu gewährleisten, daß die Schlammkammer 2 in der ge­ schlossenen Stellung des Tragrahmens 21 ausreichend abge­ dichtet ist, um den hydrostatischen Druck der Pumpe 7 zu widerstehen, sind auf der dem Filterband 10 zugewandten Seite des Tragrahmens 21 Dichtleisten 30 befestigt, wobei der dichtende Eingriff der Dichtleisten 30 mit der Oberflä­ che des Filterbandes 10 ebenfalls durch den Antrieb 31 her­ gestellt wird.

Bei der bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung ist im Bereich der Schlammkammer 2 zwischen dem Filterband 10 und der unteren Druckfläche 8 eine Platte 39 aus Kunststoff od. dgl. angeordnet, welche oben offene Filtratkanäle 40 aufweist, und über welche das Obertrum 37 und das Untertrum 38 des Filterbandes 10 geführt sind und über die Oberseite 41 der Platte 39 verlaufen.

In dem den Dichtleisten 30 gegenüberliegenden Flächenbe­ reich der Oberseite der Platte 39 sind Verstärkungsplatten 42 eingelassen, welche beispielsweise aus V2A-Stahl beste­ hen.

Wie aus den Fig. 7 und 8 ersichtlich, besteht der Antrieb 31 für die Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Tragrahmens 21 aus einer Anzahl von kleinen Hydraulikzylindern, die derar­ tig dimensioniert sind, daß sie außer der Bewegung des Tragrahmens 21 für die Aufrechterhaltung des Dichtdrucks ausreichend sind.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Vorrichtung 1 nach der Erfindung im Bereich der Schlammkammer 2 unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3 und hinsichtlich einiger Details auf Fig. 5 näher erläutert.

Die Fig. 1 bis 3 zeigen drei aufeinanderfolgende Stufen der Entwässerung in der Schlammkammer 2.

In dem in Fig. 1 veranschaulichten Zustand wurde vorausge­ setzt, daß der Tragrahmen 21 auf das Filterband 10 abge­ senkt wurde und der dichtende Eingriff der Dichtleisten 30 mit dem Filterband 10 hergestellt wurde, so daß unter dem durch die Hydraulikzylinder 32 ausgeübten Druck die Schlammkammer 2 dichtend abgeschlossen ist, welche zwischen dem Filterband 10 und der Doppelmembran 22 ausgebildet ist. In dem in Fig. 1 dargestellten Zustand hat die Pumpe 7 über die Sammelleitung 36 durch die Schlammeinlässe 33 im Unter­ rahmen 26 die Schlammkammer 2 gefüllt, wobei dieser Vorgang fortgesetzt wird, bis beispielsweise durch die Pumpe 7 ein hydrostatischer Druck von etwa 5 bar in der Schlammkammer 2 vorliegt. Aufgrund der hierdurch erfolgenden Entwässerung liegt gemäß Fig. 1 nunmehr in der Schlammkammer 2 ein preß­ fähiger Kuchen vor.

Nach Erreichen dieses festlegbaren hydrostatischen Druckes werden noch weiter unten näher erläuterte Schließventile 37 und ein Sperrventil 38 geschlossen, so daß die Schlammkam­ mer 2 gegenüber der Pumpe 7 abgeschaltet ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, wird über die Einlässe 23 an­ schließend die Doppelmembran mit Luftdruck beaufschlagt, wodurch das Volumen der Schlammkammer 2 verkleinert und entsprechend zusätzlicher Druck auf den Schlammkuchen 48 ausgeübt wird. Der hierbei aufgebrachte Druck kann 15 bar oder mehr betragen, wobei die Reaktionskräfte der oberen Hälfte der Doppelmembran 22 durch die Druckplatte 27 aufge­ nommen werden, so daß sämtliche Reaktionskräfte in dem ge­ schlossenen System des starren Rahmens 29 vorliegen.

Wie aus Fig. 3 ersichtlich, wird anschließend die Doppel­ membran 22 entlastet und der Tragrahmen mit dem Randbereich der Doppelmembran 22 durch den Antrieb 31 innerhalb des Deckels 3 nach oben bewegt, so daß der Filterkuchen 48 durch Betätigung des Antriebs 46 des Filterbandes 10 aus der Schlammkammer 2 herausgefahren werden kann, wobei gleichzeitig ein frisches unverbrauchtes Stück Filterband 10 in die Schlammkammer 2 eingefahren wird.

Alternativ kann als weiterer Arbeitsschritt zwischen dem Zustand gemäß Fig. 2 und dem Zustand gemäß Fig. 3 nach Ent­ lastung der Doppelmembran 22 ein Wasch- und Reinigungsme­ dium über ebenfalls im Unterrahmen 26 angeordnete Einlässe (nicht dargestellt) eingeleitet werden, um den Schlammku­ chen 48 zu waschen, wobei über weitere Einlässe noch eine Trocknung des Schlammkuchens 48 erfolgen kann, ehe nach er­ neuter Druckbeaufschlagung der Doppelmembran 22 der Tragrahmen 21 angehoben und der Filterkuchen 48 ausgetragen wird.

Auf jeden Fall wird der Tragrahmen lediglich zum Ausfahren des Filterkuchens 48 und zum erneuten Schließen der Schlammkammer 2 bewegt und dies mit einem vergleichsweise kostengünstig und einfach aufgebauten Antrieb, während der eigentliche Preßvorgang einerseits hydrostatisch über die Pumpe 7 und andererseits pneumatisch oder hydraulisch über die Doppelmembran 22 erfolgt.

Aufgrund dieses einfachen Aufbaus und der besonderen Füh­ rung des Filterbandes 10 ist es möglich, die gesamte Vor­ richtung in jeder beliebigen Variation aus Bausteinen auf­ zubauen, wobei einige derartige Beispiele in Fig. 13 veran­ schaulicht sind. Hierbei bildet ein erster Baustein 80 die eigentliche Presseneinheit, d. h. den Bereich, wie er stark schematisch in den Fig. 1 bis 3 veranschaulicht ist. Dieser Baustein 80 läßt sich Seite an Seite oder übereinander mit gleichartigen Bausteinen verwenden, wobei an jedem dieser Bausteine 80 auf der einen Seite eine ebenfalls modulartig aufgebaute Einheit 81 mit dem Antrieb 84 des Filterbandes 10, d. h. einschließlich des Antriebsmotors 52 ergänzt wird, während auf der anderen Seite des Bausteins 80 eine weitere modulartig aufgebaute Einheit 82 angesetzt werden kann, welche die Umlenk- und Spanneinrichtungen des Filterbandes 10 enthält, wie diese in Fig. 7 näher veranschaulicht sind.

Gemäß Fig. 13A besteht daher eine einfachste Form der Vor­ richtung 1 aus den drei Bausteinen 80, 81 und 82, wobei der Baustein 80 den Deckel 3, den Boden 4 und die Schlammkammer 2 enthält, welche ihrerseits einen Unterbaustein bilden kann, wie dieser in Fig. 13 als Membrankammer 85 veran­ schaulicht ist.

In Fig. 13B ist aus gleichen Bausteinen eine Vorrichtung 1 aufgebaut, welche zwei übereinander angeordnete Schlammkam­ mern 2 aufweist. Wie gezeigt, wird in diesem Falle der Bo­ den 4 des Bausteins 80 durch eine mittlere Druckplatte 86 ersetzt, die gleichzeitig den Deckel 3 der unteren Schlamm­ kammer 2 bildet.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 13C ist wiederum aus den Bausteinen 80, 81 und 82 eine Vorrichtung aufgebaut, welche insgesamt sechs Schlammkammern in drei Etagen aufweist. Es ist offensichtlich, daß sich diese Bauweise beliebig va­ riieren läßt.

Eine nach diesen Grundprinzipien aufgebaute, besonders be­ vorzugte Ausführungsform ist in näheren technischen Details in den Fig. 10 bis 12 veranschaulicht.

Wie gezeigt, sind bei der Ausführungsform gemäß Fig. 10 bis 12 drei übereinander angeordnete Bausteine 80 mit den dazu­ gehörigen Bausteinen 81 und 82 vorgesehen, welche drei ver­ fahrenstechnisch parallel zueinander liegende Schlammkam­ mern 2 mit den dazugehörigen Antrieben und Nebenaggregaten bilden.

Diese Bauart gestattet eine Arbeitsweise, bei welcher die Schlammzufuhr und der Austrag des Filterkuchens quasi kon­ tinuierlich, jedoch aus verschiedenen Schlammkammern 2 er­ folgt. Zu diesem Zweck ist, wie dies stark schematisch in Fig. 14 veranschaulicht ist, jeder der Schlammeinlässe 33 der Bausteine 80 über Schließventile 44 an die Sammellei­ tung 36 angeschlossen, wobei die Sammelleitungen 36 ihrer­ seits Sperrventile 45 aufweisen. Die Sammelleitungen 36 der Bausteine 80 sind an eine Hauptleitung 50 angeschlossen, welche kontinuierlich mit dem Druck der Pumpe 7 beauf­ schlagt ist. Eine Steuerung 51 dient dazu, die Sperrventile 45, die Schließventile 44, die Druckluftversorgung der je­ dem der Bausteine 80 zugehörigen Doppelmembran 22, die An­ triebe 31 der jeweiligen Tragrahmen 21 und die Antriebe der Filterbänder 10 der einzelnen Bausteine 80, 81, 82 derart zu steuern, daß sämtliche Preßeinheiten der Bausteine 80 gleichzeitig, jedoch im Takt alternierend zueinander arbei­ ten. So wird praktisch die oberste Einheit 80 gerade mit dem hydrostatischen Druck der Pumpe beaufschlagt, während die mittlere Einheit 80 über die Doppelmembran 22 nachpreßt und während gleichzeitig die unterste Einheit 80 den Fil­ terkuchen 48 ausfährt. Praktisch stellen die Darstellungen gemäß Fig. 1 bis 3 Momentaufnahmen dieser Vorgänge dar, wo­ bei Fig. 1 für diesen gewählten Moment den Zustand der Ein­ heit 80, Fig. 2 den Zustand der Einheit 80b und Fig. 3 den Zustand der Einheit 80c darstellt. Im darauffolgenden Takt entspricht die Darstellung gemäß Fig. 1 dem Zustand des Bausteins 80c usw.

Auf diese Weise wird erreicht, daß bei kontinuierlich lau­ fender Pumpe das Einspeisen des zu entwässernden Schlamms und das Austragen des Filterkuchens kontinuierlich, jedoch aus verschiedenen Ebenen, d. h. im Hinblick auf verschiedene Schlammkammern, erfolgt, während die eigentliche Entwässe­ rung in diskreten Schritten durchgeführt wird.

Selbstverständlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 auch als Einzeleinheit diskontinuierlich betrieben werden.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und Zeich­ nungen hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich selbst als auch in be­ liebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Claims (22)

1. Vorrichtung zum Entwässern von Schlamm und ähnlichen Substanzen mit mindestens einer allseitig geschlossenen Schlammkammer, welche Filterflächen und einen Schlammeinlaß aufweist, der über eine Leitung mit einer den Filtrations­ druck erzeugenden Pumpe verbunden ist, wobei die Filterflä­ chen in der Schlammkammer zwischen stationären und beweg­ lichen Druckflächen angeordnet sind und nach Abschalten der Pumpe zum Verkleinern des Volumens der Schlammkammer mit Druck beaufschlagbar sind, und wobei die Schlammkammer einen die beweglichen Druckflächen enthaltenden Deckel und einen die ortsfesten Druckflächen enthaltenden Boden auf­ weist, wobei ferner die Schlammkammer aus den Filterflächen in Form eines horizontal und geradlinig intermittierend um­ laufenden Filterbandes und einer Druckmembran besteht, und die Druckmembran mit Dichtleisten versehen ist, welche in der geschlossenen Stellung dichtend an dem Filterband an­ liegen, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (3) ortsfest mit dem Boden (4) verbunden ist, daß ein die Druckmembran (6) tragender Tragrahmen (21) vorgesehen ist, daß die Druckmembran (6) als Doppelmembran (22) ausgebildet ist und mindestens einen Einlaß (23) für ein Druckmedium aufweist, und daß der Tragrahmen (21) mit der Doppelmembran (22) in­ nerhalb des Deckels (3) zum Austragen des Filterkuchens (48) und zum Schließen der Schlammkammer (2) durch einen Antrieb (24) auf- und abbeweglich ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Einlaß (23) der Doppelmembran (22) mit einer Druckluft­ quelle verbunden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Tragrahmen (21) aus einem Oberrahmen (25) und einem Unterrahmen (26) besteht, zwischen denen die Doppel­ membran (22) gehalten ist.

4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schlammkammer (2) mehrere Schlammeinlässe (33) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß der oder die Schlammeinlässe (33) in dem Unterrah­ men (26) ausgebildet sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schlammeinlässe (33) über Verbindungsleitungen (35) mit einer Sammelleitung (36) verbunden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlammeinlässe (33) auf beiden Seitenkanten (34) des Unterrahmens (26) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der der Schlammkammer (2) abgewand­ ten Seite der Doppelmembran (22) eine Druckplatte (27) vor­ gesehen ist, welche eine ortsfeste Abstützung der Rückseite der Doppelmembran (22) bildet.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (27) mit der den Boden (4) der Schlammkam­ mer (2) enthaltenden und und darin ortsfesten Druckfläche (8) zu einem starren Rahmen (29) verbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zwischen der Druckplatte (27) und der Doppel­ membran (22) eine Stützplatte (28) vorgesehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die auf der obenliegenden Außen­ seite der Doppelmembran (22) befestigte Stützplatte (28) über Schraubbolzen (43) od. dgl. mit der oberen Druckplatte (27) verbunden ist, derart, daß die Druckplatte (27) die Aufhängung der Doppelmembran (22) bildet.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckplatte (27) aus miteinander ver­ bundenen Doppel-T-Trägern (17) besteht.

13. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (21) durch den An­ trieb (31) gegenüber der Druckplatte (27) auf- und abbeweg­ lich ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Tragrahmen (21) auf der dem Filterband (10) zugewandten Seite die Dichtleisten (30) trägt.

15. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Schlammkammer (2) zwischen dem Filterband (10) und der unteren Druckfläche (8) eine Platte (39) mit nach oben offenen Filtratkanälen (40) vor­ gesehen ist, und daß sowohl das Obertrum (37) als auch das Untertrum (38) des Filterbands (10) auf der Oberseite (41) der Platte (39) verlaufen.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß in dem den Dichtleisten (30) gegenüberliegenden Flä­ chenbereich der Oberfläche der Platten (39) Verstärkungs­ platten (42) eingelassen sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsplatten (42) aus V2A-Stahl bestehen.

18. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Antrieb (31) gleichzeitig zur Erzeugung des Dichtdrucks zwischen dem Tragrahmen (21) und dem Filterband (10) ausgebildet ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (31) aus einer Anzahl von doppelt wirkenden Kolbenzylindereinheiten (32) besteht, welche zwischen dem Tragrahmen (21) und der Druckplatte (27) wirksam sind.

20. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (1) modulartig aufgebaut ist und ein erster Baustein (80) durch die Preß­ einrichtung gebildet ist, welche Seite an Seite oder über­ einander mit gleichartigen Bausteinen anordenbar ist, wobei jeder Baustein (80) auf der einen Seite durch eine eben­ falls modulartig aufgebaute Einheit (81) mit dem Antrieb (84) des Filterbands (10) und auf der anderen Seite durch eine weitere modulartig aufgebaute Einheit (82) mit der Um­ lenk- und Spanneinrichtung des Filterbandes ergänzbar ist.

21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei übereinander angeordnete, die Pressen­ einheit bildende Bausteine (80) mit den dazugehörigen Bau­ steinen (81 und 82) vorgesehen sind.

22. Vorrichtung nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder der Schlammeinlässe (33) der Bausteine (80) über Schließventile (44) an eine Sammelleitung (36) angeschlossen ist, daß die Sammelleitungen (36) Sperrventi­ le (45) aufweisen, daß die Sammelleitungen (36) der Bau­ steine (80) an eine Hauptleitung (50) angeschlossen sind, daß die Hauptleitung (50) kontinuierlich mit dem Druck der Pumpe (7) beaufschlagt ist, und daß eine Steuerung (51) vor­ gesehen ist, welche die Sperrventile (45), die Schließven­ tile (44), die Druckluftversorgung der Doppelmembran (22), den Antrieb (31) des Tragrahmens (21) und den Antrieb des Filterbandes (10) der einzelnen Bausteine (80, 81, 82) entsprechend dem Arbeitstakt derart steuert, daß die Schlammzufuhr und der Austrag des Filterkuchens quasi kon­ tinuierlich, jedoch aus verschiedenen Schlammkammern er­ folgt.