DE2241385C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Klären von Flüssigkeit - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Klären von FlüssigkeitInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Klären von Verunreinigungen enthaltender
Flüssigkeit, wie sie im Oberbegriff der Patentansprüche 1 bzw. 11 angegeben sind.
Ein entsprechendes Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung sind in der US-PS 34 97 452 beschrieben.
Beim Betriebe dieser bekannten Vorrichtung, die eine erste und eine zweite Filterkammer aufweist, wird zu
klärende Flüssigkeit so lange durch die erste Filterkammer hindurchgeführt bis das dort angeordnete Primärfiltes
verbraucht ist und ersetzt werden muß. Sodann wird der Filtriervorgang unterbrochen und der am
Primärfilter angesetzte Filterkuchen von der Filterscheidewand entfernt. Die mit dem suspendierten
Filterkuchen beiadene ungeklärte Flüssigkeit wird dem Hochdruck in der ersten Filterkammer ausgesetzt und
durch ein in der zweiten Filterkamn.er angeordnetes
Sekundärfilter hindurch wieder in Umlauf gesetzt, wobei die Filterkuchensuspension auf das Sekundärfilter
übertragen wird. Die geklärte Flüssigkeit wird vom Sekundärfilter unmittelbar zur Hochdruckseite des
Primärfilters zurückgeführt, wobei sie mit zur Ablösung des Filterkuchens vom Primärfilter herangezogen
werden kann. Der am Sekundärfilter angesammelte Filterkuchen wird davon abgelöst und nach außen
ausgebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Verfahren bzw. einer Vorrichtung der
eingangs erwähnten Art die Durchführung des Filtriervorganges und die Ausbringung der abgetrennten
Verunreinigungen so zu gestalten, daß der Klärbetrieb
"5 i nt nur sehr kurzen Pausen für die Verlagerung der
Verunreinigungen erfolgen kann und die Verunreinigungen selbst am Ende in einer Form anfallen, c!ie ihre
unmittelbare Ablagerung ohne Weiterbehandlung gestattet.
Die gestellte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch ein Verfahren und eine Vorrichtung, wie sie
im Patentanspruch 1 bzw. im Patentanspruch 11 gekennzeichnet
sind; vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich jeweils aus den Unteransprüchen.
Mit Hilfe der Erfindung wird die Zeit, in der die Filter der Reinigung ungeklärter Flüssigkeit dienen, auf ein
Maximum gebracht, während umgekehrt die Zeit, in der
die Filter wieder funktionsfähig gemacht werden, auf ein
Minimum abgesenkt wird. Dabei wird das zum Klären verunreinigter Flüssigkeit dienende Primärfilier automatisch
im erforderlichen Umfang gereinigt und zu fortgesetztem Betrieb mit neuem Filtermaterial beschickt.
Das verbrauchte Filtermaterial wird aus der ersten Filterkarnrner entfernt, gesammelt und beseitigt,
während das Primärfilter den Filtriervorgang wieder aufnimmt. Die aus der zsveiten Filterkammer ausgebrachten
Verunreinigungen weisen im Endzustand die Form von mehr oder weniger stark verdichteten Ballen
auf. deren Feuchtigkeitsgehalt sich durch entsprechende Variation der Beheizung für die Fördereinrichtung im
Anschluß an die zweite Filterkammer auf einen gewünschten Wert einstellen läßt. Gegebenenfalls läßt
sich so ein praktisch trockenes Abfallprodukt erhalten, während die ursprünglich verunreinigte Flüssigkeit
nahezu vollständig in reinem Zustand zurückgewonnen werden kann, indem der in Dampffortn anfallende
Anteil zur Kondensation gebracht wird.
In einer gemäß der Erfindung gestalteten Vorrichtung
wird verunreinigte und zu klärende Flüssigkeit durch das Primärfilter in der ersten Filterkammer hindurchgedrückt.
Dabei kann der filtrierende Druck entweder durch einen Überdruck auf der Einlaßseite oder durch
ein Vakuum auf der Auslaßseite des Primärfilters erhalten werden. Im Verlaufe des Durchdrückens von
Flüssigkeit durch das Primärfilter steigen infolge der zunehmenden Ansammlung von Filterkuchen auf der
Hochdruckseite des Primärfilters dessen Strömungswiderstand und damit der Druckabfall am Primärfilter
an Sobald dieser Druckabfall einen vorgebbaren Wert erreicht hat. das Filtermedium des Primärfilters also
gewissermaßen verbraucht ist. wird der Filtriervorgang für die zu klärende Flüssigkeit unterbrochen und das
Filtnersystem abgeschlossen, wobei besonders die
Filtratabführung auf der Niederdruckseite des Primärfil· ters aufhört Sodann wird der auf dem Primärfilter
angesammelte Filterkuchen davon beispielsweise unter Verwendung von Bürsten abgelöst und in der
ungeklärten Flüssigkeit in der ersten Filterkammer su\pendiert. Anschließend wird der Inhalt der ersten
Filterkammer in die als Entschlammungsraum dienende
zweite Filterkammer überführt, wobei durch einen Zusatz von Filtermaterial zu der Suspension aus dem
abgelösten Filterkuchen in der ungeklärten Flüssigkeit
die Ausbildung eines Filtermediums auf der Hochdruckseite des Sekundärfilters in der zweiten Filterkammer
beschleunigt werden kann. Am Sekundärfilter werden der suspendierte Filterkuchen ebenso wie die etwa
zugesetzten Füterhilfsstoffe abgeschieden, wobei der
Vorgang so lange fortgesetzt wird, bis alle festen Teilchen abgetrennt sind und die Flüssigkeit in
geklärtem Zustand an der Niederdruckseite des Sekundärfilters austritt. Von dort wird sie der einen Teil
einer Anschwemmeinrichtung bildenden Mischkammer zugeführt und darin mit einem Zusatz von Filtermaterial
versetzt. Die so erhaltene Mischung aus Flüssigkeit und Filtermaterial wird dann auf der Hochdruckseite des
Primärfilters in die erste Filterkammer eingeleitet und führt dort zu beschleunigter Ausbildung eines Filtermediums
auf dem Primärfilter: sobald dies geschehen ist wird der unterbrochene Filtriervorgang für die zu
klärende Flüssigkeit am Primärfilter wieder aufgenommen. Während dieses Filtriervorganges wird das
Sekundärfilter in der zweiten Filterkammer von dem darauf angesammelten Filterkuchen befreit der sich am
Grunde der zweiten Filterkammer absetzt Der verbrauchte Filterkuchen wird als Schlamm durch eine
zentrale Schnecke am Fesistoffauslaß der zweiten Filterkammer zu einer horizontalen Schnecke transportiert,
die ihn an eine vertikale Schnecke abgibt. Diese vertikale Schnecke ist mit einem Heizmantel umgeben
und ermöglicht so eine Aufheizung des Filierkuchenschlammes, wodurch sich dieser bis zu einer gewünschten
Konsistenz verfestigt. Gleichzeitig verbringt die vertikale Schnecke den so verfestigten Schlamm nach
ίο draußen in einen Abfallbehälter, wobei die Beheizung
des Schlammes in der Schnecke die Ausbringung des Schlammes erleichtert.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels für eine erfindungsgemäß
ausgebildete Vorrichtung zum Klären von verunreinigten Flüssigkeiten veranschaulicht: dabei
zeigt
Fig. I eine perspektivische Darstellung der gesamten
klärvornchtung zur Veranschauiichung der Verbindungen
zwischen ihren einzelnen Teilen,
F i g. 2 die primäre Filterkammer der Klärvorrichtung von F i g. 1 in teilweise geschnittener Frontalperspektive.
Fig. 3 die sekundäre Filterkammer der Klärvorrichtung von F i g. 1 unter Einschluß der Einrichtungen zum Ausbringen der angesammelten Verunreinigungen ebenfalls in teilweise geschnittener Frontalperspektive.
Fig. 3 die sekundäre Filterkammer der Klärvorrichtung von F i g. 1 unter Einschluß der Einrichtungen zum Ausbringen der angesammelten Verunreinigungen ebenfalls in teilweise geschnittener Frontalperspektive.
Fig.4 die Mischkammer und die Einrichtungen und
Mechanismen für die Zugabe von Filterhilfsstoffen für die Klärvorrichtung von F i g. 1 wieder in teilweise
geschnittener Frcntalperspektive.
Fig. 5 einen Teilschnitt durch den in der primären Filterkammer verwendeten Filtermechanismus,
F i g. 6 eine Stirnansicht der in F i g. 5 gezeigten Filter zur deutlicheren Veranschaulichung der Einrichtungen zum Ablösen des verbrauchten Filterkuchens und zum Abziehen der geklärten Flüssigkeit aus der primären Filterkammer.
F i g. 6 eine Stirnansicht der in F i g. 5 gezeigten Filter zur deutlicheren Veranschaulichung der Einrichtungen zum Ablösen des verbrauchten Filterkuchens und zum Abziehen der geklärten Flüssigkeit aus der primären Filterkammer.
F i g. 7 einen Schnitt durch den Filtermechanismus in der sekundären Filterkammer.
F i g. 8 eine Stimansicht der in F i g. 7 gezeigten Filter
zur besseren Veranschaulichung der Einrichtungen zum Entfernen des angesammelten Schlamms und sonstigen
Materials vom Filtermechanismus,
F i g. 9 eine Teilansicht von hinten auf den Auslaß der primären Filterkammer und die daran angeschlossenen
Leitungen und
Fig. 10 eine Teilansicht von hinten auf den Auslaß
der sekundären Filterkammer und die daran angeschlossenen Leitungen.
Die in F i g. 1 insgesamt dargestellte Klärvornchtung besitzt einen primären Filtermechanismus 100, einen
sekundären Filtermechanismus oder Entschlammer 200 und eine Anschwemmeinrichtung 300. Wie am besten
F i g. 1 und 2 zeigen, wird ungeklärte Flüssigkeit von einer Hauptpumpe 10, die von irgendeiner handelsüblichen
Bauart sein kann, angesaugt und durch eine Druckleitung It hindurch zu einem Einlaß 13 für den
primären Filtermechanismus 100 gepumpt In die Druckleitung 11 ist ein Rückschlagventil 12 eingebaut
das eine Strömung der ungeklärten Flüssigkeit nur in einer Richtung zuläßt. Zwischen den Rückschlagventil
12 und dem Einlaß einer Filterpumpe 20 liegt in der Druckleitung 11 ein Absperrventil 14. über das die
Druckleitung 11 zu Wartungszwecken abgesperrt werden kann. Die Hauptpumpe 10 und die Fflterpumpe
20 arbeiten in Serie und pumpen die ungeklärte Flüssigkeit gemeinsam in eine primäre Filterkammer
110 im primären Filtermechanismus 100.
Der primäre Filtermecfianismus 100 mit der primären Filterkammer 110 ist oben mit einem Deckel 111
verschlossen, der abnehmbar darauf befestigt ist und
eine leichte Wartung der inneren Einbauten ermöglicht. Am Boden wird die primäre Filterkammer 110 durch
einen Kegel 114 flüssigkeitsdicht abgeschlossen, der fest
dari»; angeordnet ist und die über die Hauplpumpc 10 und die Filterpumpe 20 angelieferte ungeklärte
Flüssigkeit aufnimmt. Am Grunde des Kegels 114 ist ein
Auslaß 115 angesetzt, der mit einer Auslaßleilung 117 in
Verbindung steht, die eine Oberführung von Material zum sekundären Filiermechanismus 200 ermöglicht.
Zwischen dem Auslaß 115 am Kegel 114 und einem Einlaß 209 in den sekundären Filtermechanismus 200 ist
in die Auslaßleitung 117 ein Absperrventil 118 eingefügt,
das eine Absperrung zu Wartungszwecken ermöglicht.
Die in den primären Filtermechanismus 100 eingeleitete ungeklärte Flüssigkeit wird mittels eines Primärfilters
150 in der primären Filterkammer 110 geklärt und verläßt die primäre Filterkammer 110 in geklärtem
Zustand durch einen Filterauslaß 50. worauf sie je nach
der momentanen Betriebsphase der Klärvorrichtung in erneuten Umlauf gesetzt, verworfen oder an die
Anschwemmeinrichtung weitergegeben wird, wie dies unten im einzelnen erläutert ist. Das Primärfilter 150
enthält ein hohles Filterrohr 162. das zur Erleichterung seines Ausbaus aus der primären Filterkammer 110
zweiteilig ausgeführt ist und drehbar in einer an der Filterkammer 110 befestigten Filterkonsole 151 bzw. am
anderen Ende in einem abgedichteten Lagergehäuse 156 sitzt. Wie am besten F i g. 5 zeigt, ist das Filterrohr
162 an beiden Enden geschlossen und weist durchgehende Bohrungen 153 auf. durch die hindurch geklärte
Flüssigkeit aus dem Primärfilter 150 austreten kann.
Auf dem Filterrohr 162 sind koaxial dazu und unter gegenseitiger Trennung durch Abstandsringe 164
scheibenförmige Filterelemente 160 so montiert, daß die Bohrungen 153 im Filterrohr 162 jeweils mit dem
Inneren einer Filterscheibe in Verbindung stehen. Jedes Filterelement 160 besitzt eine mit einem feinmaschigen
Sieb 168 überzogene Tragstruktur 167, die aus einem akkordeonartig gefalteten ebenen Blattmaterial gebildet
ist. vom Zentrum des jeweiligen Filterelements 160 radial nach außen verläuft und sich nach dem
Außenrand hin verjüngt. Die Siebe 168 weisen jeweils eine solche Maschenweite auf. daß beim Durchpumpen
der ungeklärten Flüssigkeit durch das jeweilige Filterelement 160 alle in der Flüssigkeit suspendierten
Feststoffteilchen mit einem Durchmesser von etwa 47 Mikron und mehr am Sieb 168 festgehalten werden.
Diese Maschenweite für die Siebe 168 ist jedoch nur ein mögliches Beispiel, und sie hängt jewe'ls von der
Teilchengröße der verwendeten Filterhilfsstoffe und der in der zu klärenden Flüssigkeit suspendierten Verunreinigungen
ab. An ihrem Außenrand weisen die Filterelemente 160 jeweils einen Ringbord 169 auf. der
dort unter Überlappung des Siebes 168 befestigt ist und den Außenrand des jeweiligen Filterelements 160
abdichtet.
Zwischen den einzelnen Filterelementen 160 sind Wischer 180 angeordnet, die in unten im einzelnen
erläuterter Weise der Reinigung der Oberfläche der Filterelemente 160 dienen. Die Wischer 180 sitzen
jeweils auf den Abstandsringen 164 zwischen zwei benachbarten Filterelementen 160 und stehen mit deren
einander zugewandten Oberflächen in Berührung. Werden die Filterelemente 160 relativ zu den Wischern
180 verdreht, so unterliegt bei dieser Relativbewegung die gesamte Oberfläche der Filterelemente 160 einer
reinigenden Wischwirkung.
leder Wischer 180 besitzt einen Wischarm 181, der mit Bürstenborsten 182 besetzt ist. vom Filterrohr 162
radial nach außen verläuft und zu seiner Abstützung um den jeweiligen Abstandsring 164 herumgeführt ist. An
der Wand der primären Filterkammer 110 ist ein Anschlag 186 angebracht, an dem die Wischarme 181
ίο zur Anlage kommen, wodurch ein Mitdrehen der
Wischer 180 mit dem Filterrohr 162 beim Verdrehen der Filterlemente 160 verhindert wird. Die Wischer 180
bleiben daher in stationärem Zustand, und ihre Bürsienborsten 182 überstreichen die gesamte Oberfläehe
der entsprechenden Filterelemente 160. wenn diese über einen Antrieb 140 in Drehung versetzt werden.
Praktische Versuche haben gezeigt, daß die Drehzahl für die Rotation der Filterelemente 160 relativ zu den
Wischern 180 so gewählt werden sollte, daß sich eine Relativgeschwindigkeit zwischen Filterelementen 160
und Wischern 180 von nicht mehr als 2,5 m/min und vorzugsweise zwischen etwa 0,5 und 1 m/min ergibt, da
dann das Material des verbrauchten Filterkuchens von den Sieben 168 in großen Stücken losbricht, die sich in
der umgebenden Flüssigkeit rasch am Boden absetzen.
Beim Betriebe der dargestellten Klärvorrichtung
werden die Hauptpumpe 10 und die Filterpumpe 20 erregt und pumpen ungeklärte Flüssigkeit aus einer
entsprechenden Quelle in den Kegel 114 in der primären
Filterkammer 110. Durch die Pumpwirkung beider Pumpen wird in der primären Filterkammer 110 ein
Druck erzeugt, der die ungeklärte Flüssigkeit durch die
Filterelemente 160 hindurchdrückt, wobei dann geklärte Flüssigkeit in das Filterrohr 162 austritt und von diesem
weitergeleitet wird, während die mitgeführten Verunreinigungen in dem Filterkuchen auf der Außenseite der
Filterelemente 160 festgehalten werden, wobei sich die Durchtrittsöffnungen für den Durchgang der Flüssigkeit
durch die Filterelemente 160 mehr und mehr verlegen und der für das Hindurchpressen von Flüssigkeit durch
die Filterelemente 160 erforderliche Druck allmählic'. ansteigt.
Sobald bei diesem Druckanstieg ein bestimmter Druckwert erreicht wird, spricht ein druckempfindlicher
Schalter 190 an und veranlaßt eine l'mstellung in der Betriebsweise der Klärvorrichtung vom Filtriervorgang
zur Erneuerung des auf den Sieben 168 sitzenden und verbrauchten Filterkuchenmaterials. Durch das Schlie
Ben des Schalters 190 wird der Antrieb 140 für die Rotation des Primärfilters 150 in Gang gesetzt, und die
Filterelemente 160 streifen an den feststehenden Wischern 180 entlang, wodurch der verbrauchte
Filterkuchen von den Sieben 168 abgelöst wird und in der ungeklärten Flüssigkeit in der primären Filterkammer
110 in Suspension geht.
Für den Abtransport des verbrauchten Filtermaterials werden die Hauptpumpe 10 und die Filterpumpe 20
stillgesetzt, während eine Entschlammungspumpe 30 und eine Speisepumpe 40 in Betrieb gehen. Die
Entschlammungspumpe 30 ist eine Vakuumpumpe und zieht durch ein Sekundärfilter 250 hindurch Flüssigkeit
aus einer sekundären Filterkammer 210 des sekundären Filtermechanismus 200 ab. Nach dem Durchgang durch
Filterelemente 260 des Sekundärfilters 250 wird die Flüssigkeit über eine Auslaßleitung 31 in die Anschwemmeinrichtung
300 eingespeist wobei ein in die Auslaßleitung 31 eingefügtes Rückschlagventil 32 dafür
sorgt daß die Flüssigkeit die Ausiaßleitung 31 nur in
230 225/78
einer Richtung durchströmen kann.
Wenn der Inhalt der primären Filterkammer 110 über
den Auslaß 115 am Boden des Kegels 114 abgezogen
und in den sekundären Filtermechanismus 200 eingeführt worden ist, werden die suspendierten Feststoffteilchen
ebenso wie der verbrauchte Filterkuchen an den Filierelemer.ien 260 des Sekundärfillers 250 gesammelt.
Das Sekundärfilter 250 enthält ein hohles Filterrohr 262. das zur Erleichterung seines Ausbaus aus der sekundären
Filterkammer 210 zweiteilig ausgeführt ist und drehbar in einer an der Filterkammer 210 befestigten
Filterkonsole 251 bzw. am anderen Ende in einem abgedichteten Lagergehäuse 256 sitzt. Das Filterrohr
262 ist an beiden Enden geschlossen und weist durchgehende Bohrungen 263 auf.
Auf dem Filterrohr 262 sind koaxial dazu und unter gegenseitiger Trennung durch Abstandsringe 264
scheibenförmig ausgebildet die Filterelemente 260 des Sekundärfilters 250 so montiert, daß die Bohrungen 263
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Jl.
Jl.
Filterscheibe in Verbindung stehen. Jedes Filterelement 260 besitzt eine mit einem feinmaschigen Sieb 268
überzogene Tragstruktur 267. die aus einem akkordeonartig gefalteten ebenen Blattmaterial gebildet ist. vom
Zentrum des jeweiligen Filterelements 260 radial nach außen verläuft und sich nach dem Außenrand hin
verjüngt. Die Siebe 268 weisen jeweils eine solche Maschenweite auf. daß beim Durchpumpen von
ungeklärter Flüssigkeit alle darin enthaltenen Feststoffteilchen mit einem Durchmesser von etwa 47 Mikron
und mehr an den Sieben 268 festgehalten werden. An ihrem Außenrand weisen die Filterelemente 260 jeweils
einen Ringbord 269 auf. der dort unter Überlappung des entsprechenden Siebes 268 befestigt ist und den
Außenrand des jeweiligen Filterelements 260 abdichtet
Zwischen den einzelnen Filterelementen 260 sind ihrer Reinigung dienende Wischer 280 angeordnet, die
jeweils auf den Abstandsringen 264 zwischen zwei benachbarten Filterelementen 260 sitzen und mit deren
einander zugewandten Oberflächen in Berührung stehen. Werden die Filterelemente 260 relativ zu den
Wischern 280 verdreht, so unterliegt bei dieser Relativbewegung dit gesamte Oberfläche der Filterele
mente 260 einer reinigenden Wischwirkung.
leder Wischer 280 besitzt einen Wischarm 281. der mit Bürstenborsten 282 besetzt ist. vom Filterrohr 262
radial nach außen verläuft und zu seiner Abstützung um den jeweiligen Abstandsring 264 herumgeführt ist An
der Wand der sekundären Filterkammer 210 ist ein Anschlag 286 für die Wischer 280 angebracht der deren
Mitdrehen mit dem Filterrohr 262 während der Rotation der Filterelemente 260 verhindert. Die
Wischer 280 bleiben daher in stationärem Zustand, und ihre Bürstenborsten 282 überstreichen die gesamte
Oberfläche der entsprechenden Filterelemente 260, wenn diese durch einen Antrieb 216 in Drehung versetzt
werden.
Wenn die Entschlammungspumpe 30 in Gang gesetzt wird, baut sich in der Auslaßleitung 31 Druck auf, der
wiederum einen positiven Druck in einer Steuerleitung 36 entstehen läßt die von der Auslaßleitung 31 zu einem
Membranventil 37 führt das in der Auslaßleitung 117 zwischen dem Auslaß 115 des primären Filtermechanismus
100 und dem Einlaß in den sekundären Filtermechanismut
200 liegt Der Druck in der Steuerleitung 36 bringt das Membranventil 37 zum Öffnen und hält es .«■
lange offen, wie die Entschlammungsnumpe 30 in Betrieb ist Fm Einlaß 209 in die sekundäre Filterkammer
210 liegt ein Schwimmerventil 235. das zur Steuerung der Flüssigkeitszufuhr zur sekundären Filterkammer
210 und zur Aufrechterhallung eines passenden Flüssigkeitsspiegels darin dient. Wie am besten Fig. 3
zeigt, mündet der Einlaß 209 in den sekundären Filtermechanismus 200 in einem Turbulenzverhinderer
205, der als durch die Wand der sekundären Filterkammer 210 und Platten 211 begrenzte Tasche
ausgebildet ist und zur Herabsetzung der Turbulenz in
ίο der in die sekundäre Filterkammer 210 eintretenden
Flüssigkeit auf ein Minimum dient.
Wie bereits erwähnt gehen die Entschlammungspumpe 30 und die Speisepumpe 40 beide in Betrieb, wenn
der Inhalt des primären Filtermechanismus in den sekundären Filtermechanismus 200 überführt werden
soll. Die Entschlammungspumpe 30 zieht die durch die Filterelemente 260 hindurchgegangene Flüssigkeit ab
und bringt sie über die Auslaßleitung 31 in die Anschwemmeinrichtung 300. Gleichzeitig zieht die
S^eise^'jm^e 40 den !nhsit einer Mischkammer 310 m
der Anschwemmeinrichtung 300 ab und speist ihn über einen Einlaß 120 in die primäre Filterkammer HO ein.
Zur Aufrechterhaltung eines festen Flüssigkeitsspiegels in der sekundären Filterkammer 210 und zur Vermeidung
eines Überlaufens infolge von Differenzen in der Pumpkapazität zwischen der Entschlammungspumpe 30
einerseits und der Speisepumpe 40 andererseits ist zwischen der sekundären Filterkammer 210 und der
Mischkammer 310 eine Überlaufleitung 70 vorgesehen Da die Filterelemente 260 des Sekundärfilters 250
Schlamm und in unten im einzelnen erläuterter Weise zugesetzte Filterhilfsstoffe sammeln, nimmt die Absaugkapazität
der Entschlammungspumpe laufend ab. wahrend der Zulauf von der Speisepumpe 40 her in etwa
konstant bleibt. Es ist daher erforderlich, während der
Rezirkulation der Schlamm und Filterhilfsstoffe mit sich
führenden Flüssigkeit für einen Überlauf zu sorgen, um
die Änderungen in der Förderkapazität der Entschlammungspumpe 30 zu kompensieren.
AO Die Inbetriebnahme der Speisepumpe 40 setzt eine
Steuerleitung 41 unter Druck, die zwischen dem Ausgang der Speisepumpe 40 und dem Einlaß 120 in die
primäre Filterkammer 110 an eine von der Speisepumpe
40 zur primären Filterkammer 110 führenden Auslaßlei·
tung 42 angeschlossen ist. Die Steuerleitung 4t führt zu Membranventilen 44 und 45. die am Filterauslaß 50 für
das Primärfilter 150 bzw. in einer davon abzweigenden Leitung 33 liegen. Der Druck in der Steuerleitung 41
schließt das normalerweise offene Membranventil 44 im Filterauslaß 50 und wirkt auf das normalerweise
geschlossene Membranventil 45 als Öffnungsdruck. Eine das Membranventil 45 mit der Entschlammungspumpe
30 verbindende weitere Steuerleitung 61 ist jedoch so bemessen, daß die darin auf das Membranventil 45
ausgeübte Schließkraft während des Betriebs der Entschlammungspumpe 30 ausreicht um das Membranventil
45 entgegen der darauf über die Steuerleitung 41 einwirkenden Kraft geschlossen zu halten. Der Druck in
der Steuerleitung 41 schließt somit das Membranventil 44, und der Druck in der Steuerleitung 61 hält auch das
Membranventil 45 geschlossen, und beide Membranventile 44 und 45 behalten diese geschlossene Stellung
so lange bei, wie die Speisepumpe 40 und die Entschlammungspumpe 30 in Betrieb sind Bei dem
dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Betätigung der Membranventile 44 und 45 zwar durch
Flüssigkeitsdruck, stattdessen könnte aber auch eine äquivalente Ventilbetätigung beispielsweise mittels
tvuckluft oder unter elektrischer Speisung von
Magnetventilen vorgesehen werden.
Das Schließen des Membranventil 44 verhindert einen Weitertransport von ungeklärt am AuslaO 50 des
Primärfilters 150 austretender Flüssigkeit aus der "< Klärvorrichtung heraus. Die Beibehaltung der Schließstellung
für das Membranventil 45 verhindert eine Rezirkulaticn jeglicher Flüssigkeit durch die primäre
Filterkammer 110. Der Umlauf der Flüssigkeit in dieser
Weise und bei geschlossenen Membranventilen 44 und m
45 bringt daher allen Schlamm wie suspendierte oder teilweise gelöste Feststoffteilchen und verbrauchten
Filterkuchen in einem in sich abgeschlossenen System lind ohne die Verschmutzung irgendwelcher sauberer
Behälter aus dem primären Filtermechanismus 100 in den sekundären Filtermechanismus 200.
Die beim Durchgang durch das Sekundärfilter 250 geklärte und über die Auslaßleitung 31 weitergeleiteie
Flüssigkeit fließt in die Mischkammer 310 der Anschwemmeinnchlung 300. wo sie mit einer vorgebbaren
Menje an Filterhilfsstoffen versetzt wird. Die so in der Ma.hkammer 310 entstehende Trübe wird durch
den Einlaß 120 in die primäre Filterkammer 110 eingeführt und dort mit dem darin enthaltenen Schlamm
vermischt. Diese Mischung wird dann zum sekundären Filtermechanismus 200 weitergeleitet. um auf den
Sieben 268 des Sekundärfilters 250 einen Filterkuchen zu bilden. Die Mischung aus Filterhilfsstoffen und
Schlamm bildet einen Filterkuchen mit vorgebbarer Porosität, der die Scheidewand des Sekundärfilters 250
schützt.
Nach dem Umlauf der Flüssigkeit im geschlossenen inneren Umlaufsystem sind die Filterelemente 160 des
Primärfilters 150 gereinigt und bereit zum weiteren Filtrieren. Die für diesen inneren Flüssigkeitsumlauf
erforderliche Zeit liegt üblicherweise bei vier bis fünf Minuten, und der Vorgang der Ansammlung von
Schlamm am Sekundärfilier 250 läßt sich dadurch bestimmen, daß die Reinheit der dem Einlaß 209 in den
sekundären Filtermechanismus 200 zugeführten Flüssigkeit durch ein in die Auslaßleitung 117 eingefügtes
Schauglas 201 hindurch beobachtet wird.
Nachdem die Betriebsphase der Schlammübertragung abgeschlossen ist. werden die Entschlammungspumpe
30. die Speisepumpe 40 und der Antrieb 140 für die Rotation der Filterelemente 160 des Primärfilters
150 abgestellt und damit die Steuerleitungen 36,41 und 61 drucklos gemacht, so daß die Membran ventile 44 und
45 in ihre entspannten oder druckfreien Normalstellungen zurückkehren.
Nach Abschluß der oben beschriebenen Schlammübertragungsphase werden die Filterpumpe 20 und die
Speisepumpe 40 in Betrieb genommen. Da das System durch Betätigung des Membranventils 44 abgeschlossen
worden ist, ist die Flüssigkeit im abgeschlossenen System kontinuierlich durch die Mischkammer 310 der
Anschwemmeinrichtung 300, die primäre Filterkammer 110 und das Sekundärfilter 250 des sekundären
Filtermechanismus 200 hindurch umgelaufen, wobei sich alle suspendierten und teilweise gelösten Feststoffteilchen
und Filterhilfsstoffe an den Filterelementen 260 angesammelt haben und die Flüssigkeit im geschlossenen
System geklärt worden und zu weiterem Gebrauch bereit ist
Die Filterpumpe 20 zieht aus einem mit dem Filterauslaß 50 verbundenen Gehäuse 60 für Reinflüssigkeit
geklärte Flüssigkeit ab und speist sie in den Kegel 144 ein, wobei ein Flüssigkeitsumlauf durch das
Primärfilter 150 des primären Filtermechanismus 100 hindurch nach außen durch das Gehäuse 60 für
Reinflüssigkeit hindurch zurück durch die Filterpumpe 20 hindurch und in die primäre Filterkammer 110 hinein
entsteht, der ein in sich abgeschlossenes System ergibt. Die Speisepumpe 40 zieht Flüssigkeit aus der Mischkammer
310 ab und speist sie über den iZinlaß 120 in die primäre Filierkammer 110 ein.
Sobald die Speisepumpe 40 läuft, gelangl die an deren
Druckseite angeschlossene Steuerleitung 41 riter
Druck und öffnet das Membranventil 45 und schließt das Membranventil 44. und beide Membranventiie 44 und 45
bleiben in diesen Stellungen, solange die Speisepumpe 40 in Betrieb ist. Bei dieser Stellung der Membranventile
44 und 45 ergibt sich ein Flüssigkeitskreislauf, in dem die geklärte Flüssigkeit vom Filterauslaß des Primärfilters
150 durch das Membranventil 45. ein Rückschlngventil 43 in der Leitung 33 hindurch in die Mischkammer 310
der Anschwemmeinrichtung 300 hinein strömt. Dabei verhindert das Rückschlagventil 32 in der Auslaßleitune
31 ein Rückströmen abgegebener Flüssigkeit und deren Eintriti in den sekundären Filtermechanismus 200.
Zur Ausbildung einer Anschwemmung oder eines neuen Filterkuchens auf den Sieben 168 des Primärfilters
150 bei laufender Speisepumpe 40 für die Betätigung der Membranventile 44 und 45 zur Bildung
des geschlossenen Kreislaufs wird ein Speiserantirebs motor 80 in Gang gesetzt, der in jedem von drei
Einfülltrichtern 340, 350 und 360 für Filterhilfsstoffe einen Rührer 320 und eine Speiseschnecke 330 in
Drehung versetzt. Die Einfülltrichter 340, 350 und 360 sind in ihrem inneren Aufbau einander völlig gleich,
daher wird im folgenden zur Vereinfachung der Darstellung nur der Einfülltrichter 340 im einzelnen
beschrieben, wobei die angegebenen Bezugszahlen m den beiden anderen Einfülltrichtern 350 und 360
entsprechende Bauteile bezeichnen.
Die Mischkammer 310 ist als flüssigkeitsdichtes Gehäuse ausgebildet und besitzt einen Auslaß 311. der
mil der Speisepumpe 40 verbunden ist. Die Speiserantriebsmotoren 80 für die einzelnen Einfülltrichter 340,
350 und 360 sind daran jeweils in geeigneter Weise befestigt und versetzen in jedem davon einen in deren
Längsrichtung verlaufenden Schaft 341 in Drehung, an dem der Rührer 320 und die Speiseschn.jke 330 des
betreffenden Einfülltrichters 340, 350 oder 360 befestigt sind. Der Boden der Einfülltrichter 340. 350 und 360 ist
jeweils in der Form eines Kegels 343 ausgebildet, der innerhalb einer Trichterkammer 345 befestigt ist und
alles darin enthaltene Material nur durch einen Auslaß 344 an seinem Grunde hindurch austreten läßt. D
Schaft 341 ist in jedem der Einfülltrichter 340, 350 und 360 jeweils in einer am Boden davon befestigten
Konsole und in einem sie oben abschließenden Decker 342 drehbar gelagert Jeweils ein Teilstück der Deckel
342 ist am übrigen Teil davon angelenkt und läßt sich erforderlichenfalls zum Nachfüllen von Filterhilfsstoffen
aufklappen.
Mit Inbetriebnahme der Speiserantriebsmotoren 80 wird entsprechend einer Übersetzung und der Ganghöhe
der Speiseschnecken 330 eine vorgebbare Menge an Filterhilfsstoffen oder Filtermaterial in die Mischkammer
310 eingebracht Durch die Turbulenz der Flüssigkeit in der Mischkammer 310 bildet sich eine
Trübe aus. die durch die Speisepumpe 40 in die primäre Filterkammer 110 hineingepumt wird, wo bei Durchgang
durch die Filterelemente 160 des Frimärfüters 150
die Filterhilfsstoffe oder Filtermaterialien an den Sieben
168 zurückgehalten werden und diese unter Bildung eines neuen Filterkuchens überziehen, der eine Rezirkulation
der geklärten Flüssigkeit durch die Mischkammer erlaubt. Wenn die vorgegebene Menge an Filterhilfsstoffen
oder Filte material in die Mischkammer 310 > eingebracht sit. werden die Speiserantnebsmotoren 80
stillgesetzt, die Speisepumpe 40 dagegen bleibt weiter in Betrieb und fördert weiter Flüssigkeit jus der
Mischkammer 310 durch den Einlaß 120 in die primäre Filterkammer 110 hinein. Wenn die mn den Filterhilfs- in
stoffen versetzte Flüssigkeit durch die Filterelemente 160 hindurchgeht, werden die Filterhilfsstoffe an den
Sieben 168 der Filterelemente 160 zurückgehalten, und riüi die gereinigte Flüssigkeit strömt dure^i die
Mischkammer 310 zurück. Dieser Flüssigkeitsumlauf '■', wird so lange fortgesetzt, bis ein in die Auslaßleitung 42
eingefügtes Schauglas 47 klar wird, was anzeigt, daß die Filterelemente 160 vollständig überzogen sind und die
Mischkammer 310 der Anschwemmeinrichtung 300 vollkommen sauber ist.
Nach Abschluß dieser Anschwemmphase im Betrieb der Klärvorrichtung wird die Speisepumpe 40 r.illgeset/t,
und die Membranventile 44 und 45 werden in ihre Ausgangsstellung zurückgebracht. Die Filterpumpe 20
bleibt in Betrieb, und die Hauptumpe 10 wird neu in :'>
Gang gebracht, um ungeklärte Flüssigkeit zu ihrer Klärung in die primäre Filterkammer 110 einzuführen.
"Venn die Klärvorrichtung wieder zum Klären von Flüssigkeit in Betrieb geht, die von der Hauptpumpe 10
durch den F.inlaß 13 in die primäre Filterkammer 110 J" hineingepumpt wird und in geklärtem Zustand durch
den Auslaß 50 daraus austritt, erlaubt das Schwimmerventil
235 in der sekundären Filterkammer 210 ebenso wie ein Schwimmerventil 335 in der Mischkammer 310
einen Eintritt von Flüssigkeit vom Filterauslaß 50. wie »>
dies für die Aufrechterhaltung des vorgegebenen Flussigkeitspegels in diesen beiden Kammern erforderlich
ist Eine Steuerleitung 56. die /wischen die
Druckleitung 11 fiir die Zufuhr ungeklärter Flüssigkeit
und die AuslaßleMung 117. die vom Auslaß 115 der
primären Filterkammer 110 /um Einlaß 209 der
sekundären (illerkammer 210 führt, eingefügt ist.
mundet in die Auslaßleitung 117 unterhalb des
Membranventils Y! und erlaubt einen Teilkretslauf durch den Auslaß 115 hindurch wahrend des Betriebs «'·
der Hauptpumpe 10. um ein Verstopfen oder Verlegen der l.eiüingsausgänge /u verhindern und eine kontinuierliche
Spulwirkung aufrechtzuerhalten
Wenn der primäre Filtermechanismus wieder in Betrieb geht mit erneuerten b/w nachgefüllten >
<> Filterelementen 160 und die Hauptpumpe 10 /u
klärende Flussigkeil fördert und über den Einlaß 13 in
die primäre f ilterkammer 110 einpumpt, dann wird im
sekundären Filtermechanismus 200 automatisch der angesammelte Filterkuchen von den Filterelementen >'.
260 ,ibgelost und das verbrauchte Material b/w der
Sch'.imm zur endgültigen Beseitigung ausgestoßen
Wenn Ίγγ primäre Filtermechanismus 100 die
I iltrierphasc beginnt, wird der Antrieb 216 fur die
Drehung der f ilterelemente 260 des Sckundäi filters 250 s1-1
relativ zu den Wischern 280 in Gang gesetzt, und im Verlaufe dieser Drehung streifen die Wischer 280 den
Filterkuchen von den Sieben 268 der Filterelemente 260. Über einen Riementrieb 213 wirkt der Antrieb 216 auch
auf eine in der sekundären Filterkammer 210 unterge- &■>
brachte horizontale Schnecke 220 und versetzt sie in Drehung. Gleichzeitig wird auch ein weiterer Antrieb
226 in Lauf gesetzt, der eine Rotation einer zentralen vertikalen Schnecke 230, eines Schabers 234 und einer
weiteren vertikalen Schnecke 240 bewirkt.
Wie am besten F i g. 3 /eigt, ist der Boden der
sekundären Filterkammer 210 als Kegel 214 ausgebildet und so abgedichtet, daß Flüssigkeit nur über einen
Auslaß 215 an seinem Grunde aus der sekundären Filterkammer 210 austreten kann. Die zentrale Schnekke
230 ist innerhalb des Auslasses 215 im Kegel 214 angeordnet und in der sekundären Filierkammer 210
drehbar gelagert, wobei ein Teilstück eines Schaftes 231 durch eine flüssigkeitsdichte Dichtung am unteren Ende
218 der Schnecke 230 hindurch austritt und ein Zahnrad trägt, das als Bindeglied zum Antrieb 226 dient. Das
andere Ende des Schaftes 231 trägt einen horizontalen Steg des Schabers 234. dessen nach unten abgebogene
Enden in etwa parallel zum Kegel 214 verlaufen und innen daran vorbeilaufen.
Der Schaber 234 dient dazu, Anhäufungen von Schlamm im Kegel 214 zu verhindern. Der von den
Sieben 268 der Filterelemente 260 abgelöste Schlamm neigt mitunter dazu, sich im Kegel 214 anzusammeln,
und die scharfen Kanten 236 der nach unten zeigenden Enden des Schabers 234 verhindern dann eine
Anhäufung von Schlamm an den Wänden des Kegels 214.
Die zentrale Schnecke 230 ist linksgängig ausgebildet und führt den Schlamm nach unten auf eine zentrale
öffnung 217 am C'unde des Kegels 214 zu. durch die er
über den Auslaß 215 zur horizontalen Schnecke 220 gelangt. Die horizontale Schnecke 220 ist im Inneren
eines Rohres 221 angeordnet, das an einem Ende abgeschlossen ist und am anderen Ende mit dem Einlaß
für die weitere vertikale Schnecke 240 in Verbindung steht Ein Teilstück eines Schaftes 222 der horizontalen
Schnecke 220 isi durch das geschlossene Ende des Rohres 221 nach außen geführt und an der Durchtrittsstelle
flüssigkeitsdicht abgedichtet. Auf das überstehende Teilstück des Schaftes 222 ist eine /um Riemenstrieb
213 gehörige Scheibe aufgekeilt, die so die Verbindung
zum Antrieb 216 herstellt
Wenn der Schlamm durch die zentrale Schnecke 230 hindurch und in die horizontale Schnecke 220 hinein
transportiert wird, gibt ihn diese an die weitere vertikale
Schnecke 240 weiter Diese Schnecke 240 ist in einer Endkappe 241 drehbar gelagert, die einen Flüssigkeitsdichten Abschluß fur eine SaUc 242 bildet, in der die
Schnecke 240 untergebracht ist Fin Teilstück des
Schaftes 243 der Schnecke 240 reicht durch die Endkappe 241 hindurch nach außen und trägt dort cm
Zahnrad 245. das die Verbindung /um Antrieb 226 herstellt. Die Säule 242 ist mittels geeigneter Klammern
außen an der Wand der sekundären Filterkammer 210 befestigt Das obere Ende der Säule 242 ist durch eine
Kappe 246 abgeschlossen, die ein Lager für die
Aufnahme des obersten Abschnitts des vertikalen Schaftes 243 der Schnecke 240 enthält Außerdem weist
die Kappe 246 eine I .uftungsoffnung ai( durch dir in der
Schnecke 240 b/w in der Säule 242 aufsteigender
Dampf ie nach seiner Beschaffenheit /u weiterer
Behandlung üder /ϋ!Π freien Austritt in die Atmophärc
entweichen kann.
Wird die vertikale Schnecke 240 durch die horizontal
Ie Schnecke 220 mit Schlamm gespeist, so transportiert sie ihn nach oben, wobei er durch eine Heizung
aufgeheizt und mehr oder weniger getrocknet wird. Diese Heizung kann wie bei dem dargestellten Beispiel
mittels Dampfmänteln realisiert werden, es können aber auch andere geeignete Vorkehrungen getroffen sein.
indem beispielsweise eine elektrische Widerstandsheizung vorgesehen wird.
Wie Fig. 3 zeigt, sitzen auf der Säule 242 zwei
Dampfmäntel 270 und 290, die über Ventile enthaltende Speise- und Rückleitungen so an eine Dampfquelle
angeschlossen sind, daß entweder das eine oder das andere oder beide beheizt werden können, wobei die
Auswahl der Beheizung in Abhängigkeit von den Eigenschaften des in der Säule 242 nach oben
transportierten Schlamms und der gewünschten Art seiner Gewinnung — in halb oder ganz trockenem
Zustand — getroffen wird. Es hat sich gezeigt, daß wegen der mechanischen Einwirkung der Schnecken
230, 220 und 240 auf den Schlamm eine Beheizung der vertikalen Schnecke 240 selbst dann erforderlich ist,
wenn der Schlamm sich in sehr hartem Zustand befindet. Die Einwirkung der Schnecken auf den Schlamm führt
ohne Beheizung der Säule 242 zu einer solchen mechanischen Durcharbeitung des Materials, daß sich
der Schlamm insbesondere bei sehr niedriger Geschwindigkeit durch die vertikale Schnee^** 240 nich'
nach oben transportieren läßt. Daher wird durch Beheizung der Schnecke 240 ein Teil der im Schlamm im
Obermaß vorhandenen Flüssigkeit verdampft, um den Schlamm in einem Zustand zu halten, in dem er sich
heben läßt. Die vertikale Schnecke 240 weist einen Abschnitt 244 auf. der von Schneckenwindungen frei ist.
Auf diese Weise bildet sich in dem durch die Schnecke 240 nach oben geförderten Schlamm in diesem
Anschnitt 244 ein fester Block aus, der ein Aufsteigen überschüssiger Flüssigkeit verhindert, wobei sich der
Flüssigkeitspegel dem in der sekundären Filterkammer 210 anzugleichen sucht.
Wie Fig. 3 zeigt, erstreckt sich der untere Dampfmantel
290 von unterhalb der Öffnung 217 im Kegel 214 beginnend nach oben, während der obere Dampfmantel
270 bis über das obere Ende der sekundären Filterkammer 210 hinaus nach oben reicht. Die vom
unteren Dampfmantel 290 abgegebene Wärme bringt die fest/flüssige Masse unterhalb des Schlammblockes
im Abschnitt 244 zum Sieden, wobei die Flüssigkeit innerhalb dieses Abschnitts der Säule 242 verdampft
und gegebenenfalls der Inhalt der sekundären Filterkammer 210 infolge dieses Siedevorgangs entwässert
wird. Der obere Dampfmantel 270 dient zur Kontrolle des im Schlamm verbliebenen Feuchtigkeitsgehalt·,
nach der Ausbildung des Schlammblocks im Abschnitt 244 und der Anhebung des Schlammes durch die
Schnecke 240 durch den an den Dampfmantel 290 angrenzenden Teil der Säule 242 hindurch. Durch
Steuerung der vom Dampfmantel 270 abgegebenen Wärme läßt sich der Schlamm in verschiedenen
Feuchtigkeitsstadien auswerfen.
-, Zur Erzielung optimaler Ergebnisse beim Betrieb der vertikalen Schnecke 240 sollte dieser intermittierend
sein, damit die Wärme den Schlamm während dessen stufenweiser Anhebung über längere Zeit hinweg
trocknen kann. Wenn der Schlamm das obere Ende der
ίο vertikalen Schnecke 240 erreicht hat, wird er durch
einen oben an der Schnecke 240 angebrachten und mit ihr umlaufenden Deflektor 248 aus der Säule 242 hinaus
nach aul3cn gedrängt und gelangt in ein Schlammfallrohr 275, durch das hindurch er in einen geeigneten
ii Abfallbehälter fällt.
Beim ersten Anlaufen bzw. immer dann, wenn es in der Säule 242 keinen Schlamm gibt, ist es vorzuziehen,
eine gewisse Menge an Filterhilfestoffen in uie Säule
242 einzuführen, um einen ersten Block im Abschnitt 244 der Schnecke 240 entstehen zu lassen. Auf diese Weise
steht dann zur leichteren Schlammausbringung ein Materialblock zur Verfügung. In F i g. 3 ist zwar nur ein
von Schneckenwindungen freier Abschnitt 244 dargestellt, doch kann es mitunter von Voiteil sein, je nach
r, dem speziellen Anwendungsfall für die Klärvorrichtung zvvei, drei oder mehr solcher windungsfreier Abschnitte
244 vorzusehen.
Der sich im windungsfreien Abschnitt 244 der Schnecke 240 ausbildende Schlammblock drückt die
so Flüssigkeit aus der festen Masse heraus, A>enn weiterer
Schlamm nach oben gefördert wird und dabei an die Unterseite des Schlammblocks anstößt, so daß dessen
oberster Teil angehoben wird, wobei die Flüssigkeit herausgequetscht wird. Bei Ausbildung der Schnecke
r. 240 mit mehreren übereinander angeordneten windungsfreien
Abschnitten 244 wirken die unteren Schlammblöcke als eine Serie von Filtern, die
suspendierte Feststoffteilchen aus der hindurchgedrückten Flüssigkeit entfernen. Der Durchgang der Flüssig-
in keit durch die unteren Schlammblöcke in den windungsfreien
Abschnitten 244 der Schnecke 240 hängt von deren Lage ab und damit der darauf ausgeübte
Druckkopf infolge des Flüssigkeitsspiegels in der sekundären Filterkammer 210. Wenn dieser absinkt,
ii werden die unteren Blöcke mit Filterwirkung als oberer
Block wirken und Flüssigkeit aus dem Schlamm heraus trücken, indem sie auf den Schlamm unterhalb
des Blockes einen Preßdruck ausüben.
Hierzu 5 Blatt Zeicht» tngen
230 225/78
Claims (21)
1. Verfahren zum Klären von Verunreinigungen enthaltender Flüssigkeit, bei dem ungeklärte Flüssigkeit
durch ein die Verunreinigungen zurückhaltendes Primärfilter hindurchgeleitet und dahinter
geklärte Flüssigkeit abgeführt wird, am Primärfilter angesammelte Verunreinigungen unter Unterbrechen
des Durchleitens von Flüssigkeit durch das Primärfilter davon in die ungeklärte Flüssigkeit
hinein abgelöst und mit dieser einem die Verunreinigungen zurückhaltenden Sekundärfilter zugeführt
werden, geklärte Flüssigkeit nach Durchlaufen des Sekundärfiliers zum Primärfilter zurückgeleitet wird
und am Sekundärfilter angesammelte Verunreini- is
gungen unter Unterbrechen des Durchleitens von Flüssigkeit durch das Sekundärfilter davon abgelöst
und abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet,
daß das Durchleiten von Flüssigkeit durch das Primärfilter jeweils nach Ansammlung
einer v. -gegebenen Menge an Verunreinigungen am Prsmarfilter unterbrochen wird, der dem
Primärfilter vom Sekundärfilter her zugeführten Flüssigkeit eine bestimmte Menge an Filtermaterial
für die Erneuerung der Filterschicht am Primärfilter zugesetzt wird und die vom Sekundärfilter abgelösten
Verunreinigungen einer vertikalen Schnecke zugeführt, in dieser unter Transport von unten nach
oben bis zum Verdampfen wenigstens eines Teils der darin erthal'.enen Flüssigkeit erhitzt und zu insbesondere
durch Schwerkraft wenigstens teilentfeuchleten Blöcken zusammengepreßt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß das Durchlei.^n von Flüssigkeit durch
das Primärfilter jeweils dann unterbrochen wird, wenn der Druckabfall am ί imärfilter infolge der
Ansammlung von Verunreinigungen daran einen vorgebbaren Wert erreicht hat.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablösung der Verunreini- -to
gungen vom Primärfilter und/oder vom Sekundärfilier durch Abbürsten erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß die vom Sekundärster
abgelösten Verunreinigungen mittels Schwerkraft zum Absetzen gebracht werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß auch dem Sekundärfilter
zur Erneuerung seiner Filterschicht nach dem Ablösen der Verunreinigungen mit Filtermaterial
versetzte geklärte Flüssigkeit zugeführt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Sekundärfilter
abgelösten Verunreinigungen bis zum Sieden der dann enthaltenen Flüssigkeit erhitzt werden.
7 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß aus den vom Sekundärfilter
abgelösten Verunreinigungen mehrere getrennte Blöcke gebildet werden, von denen die
jeweils unteren als Filter für in der mitgeführten Flüssigkeit suspendierte Feststoffteilchen wirken.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß während der Aufwärtsbewegung der
Verunreinigungen und der Bildung von Blöcken daraus ein Ansteigen von Flüssigkeit bis über die
Höhe der Blöcke hinaus verhindert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß während der Aufwärtsbewegung
der aus den vom .Sekundärfilter abgelösten Verunreinigungen gebildeten Blöcke der jeweils
unterste als Filter zum Zurückhalten suspendierter Feststoffteilchen benutzt und der jeweils oberste
zum Entfernen von Flüssigkeil daraus zusammengepreßt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Sekundärfilter
abgelösten Verunreinigungen in einer intermitti:· renden Bewegung nach aufwärts und ir. ibesondere
durch eine Heizzone hindurchbewegt werden.
11. Vorrichtung zum Klären von Verunreinigungen
enthaltender Flüssigkeit in Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 mit
einer ein Primärfi.ter enthaltenden ersten Filterkammer
und einer ein Sekundärfilter enthaltenden zweiten Filterkammer, die über Flüssigkeitsleitungen
miteinander verbunden und mit Einrichtungen zum Ablösen von an den jeweiligen Filtern
angesammelten Verunreinigungen zu deren Entfernung aus der betreffenden Filterkammer versehen
sind, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Filterkammer (110) einen in Reaktion auf die Ansammlung
einer bestimmten Menge von Verunreinigungen am Primärfilter (150) die weitere Einleitung von
ungeklärter Flüssigkeit in die erste Filterkammer unterbrechenden und die Ablösung der Verunreinigungen
vom ^rimärfilter in die ungeklärte Flüssigkeit in der ersten Filterkammer hinein auslösenden
Schalter (190) aufweist und die zweite Filterkammer (210) über einen Filtratauslaß (31) mit einer
ausgangsseitig mit der Hochdruckseite wenigstens
der ersten Filterkammer verbundenen und mindestens einen Einlaß (340, 350, 360) für die Einführung
einer vorgebbaren Menge an Filtermaterial aufweisenden Mischkammer (310) und über einen Feststoffauslaß
(217) mit einer Fördereinrichtung mit wenigstens einer auf mindestens einem Teilstück
ihrer Länge behei/baren Schnecke (240) mit vertikal nach aufwärts gerichteter Förderrichtung für die
Ausbringung von vorn Sekunoarfilter (250) abgelöstem
Filterkuchen aus der zweiten Filterkammer verbunden ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11. dadurch gekennzeichnet, daß der Schalter für die Unterbrechung
der Zufuhr ungeklärter Flüssigkeit und die Auslösung der Ablösung der Verunreinigungen in
der ersten Filterkammer (110) ein auf den Druckabfall
am Primärfilter (150) ansprechender druckempfindlicher
Schalter (190) ist
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12.
dadurch gekennzeichnet, daß das Pnmärfilter (15G)
und das Sekundärfilter (250) jeweils eine Mehrzahl von insbesondere scheibenförmigen hohlen Filterelementen
(160 b/w 260) mit aus koaxial angeordneten
Sieben (168 bzw 268) bestehenden Scheidewänden aufweisen, denen als Einrichtungen /um Ablösen
von Filterkuchen relativ zur Filteroberfiat he bewegbare Wischer (180 bzw. 280) mit an den Filteroberflächen
entlangstreifende Bürstenborsten (192 b/w
282) tragenden Wischarmen (181 bzw 281) /ugeord
net sind.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischkammer
(310) einen Teil einer Anschwemmeinrichtung (300) für die Anschwemmung neuer Filterschichten am
Primär- und/oder am Sekundärfilter (150 bzw. 250) bildet und mit mindestens einem eine vorgebbare
Menge an Filtermaterial enthaltender· Behälter (345)
verbunden ist, der einen darin zur Vermeidung eines Zusammenbacken des Filtermaterials umlaufenden
Rührer (320) und eine jeweils eine bestimmte Meng; an Filtermaterial in die Mischkammer einspeisende
Schnecke (330) enthält.
15 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung für die Ausbringung des Filterkuchens aus der
zweiten Filterkammer (210) vor der Schnecke (240) mit nacn aufwärts gerichteter Förderrichtung eine
koaxial und zentral zum Feststoffauslaß (217) der zweiten Filterkammer angeordnete vertikale
Schnecke (230) mit nach abwärts gerichteter Förderrichturig i-nd eine daran vorbeilaufendc
horizontale Schnecke (220) und anschließend an die Schnecke mit nach aufwärts gerichteter Förderrichtung
einen gemeinsam damit umlaufenden Deflektor (248) für die Umlenkung des aus der vorangehenden
Schnecke austretenden Filterkuchens zu einem Aufnahmebehälter (90) aufweist.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis
15, dadurch gekennezeichnet, daß arf min-iestens einem Teilstück der Fördereinrichtung (220, 230,
240) für die Ausbringung des Filterkuchen aus der zweiten Filterkammer (210) eine Heizeinrichtung
(270, 290) angeordnet ist, deren Heizleistung zum Verdampfen mindestens eines Teils der im geförderten
Filterkuchen enthaltenen Flüssigkeit ausreicht.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, daduich
gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung für die Fördereinrichtung (220, 230, 240) aus diese umgebenden
und an eine Dampfquelle anschließbaren Dampfmänteln (270,290) besteht.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17. dadurch gekennzeichnet, daß die Beheizung der
Fordereinrichtung (220, 230, 240) auf deren einzelnen Abschnitten unabhängig regelbar ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche Ib bis
18. dadurch gekennzeichnet, daß die beheizbare
Zone der Fördereinrichtung (220, 230, 240) mindestens von einem unterhalb des Feststoffauslasses
(217) der zweiten Filterkammer (210) gelegenen Punkt der vertikalen Schnecke (240) mit nach
aufwärts gerichteter Förderrichtung bis zu einem oberhalb des Deckels der zweiten Filterkammer
gelegenen Punkt dieser Sehn-cke reicht.
20 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis
19. dadurch gekennzeichnet, daß die Fördereinrichtung
(220, 230, 240) für die Ausbringung des Filterkuchens au' der zweiten Filterkammer (210)
auf einen intermittierenden Filterkuchenvorschub insbesondere durch die beheizbare Zone hindurch
eingerichtet ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis
20, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Schnecke (240) mit nach aufwärts gerichteter
Fördernchning auf mindestens einem mittleren
Teilstück (244) ihres Schaftes (243) von Schneckenwindungen frei ist.
22 Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis
21, gekennzeichnet durch eine durch an bestimmten Stellen herrschende Drucke gesteuerte automatische
Aufeinanderfolge ihrer einzelnen Betriebsphasen in der Weise, daß ausgelöst durch die
Ansammlung einer vorgebbaren Menge an Verunreinigungen am Primärfilter (150) die Einleitung von
ungeklärter Flüsigkeit in die erste Filterkammer
(110) und die Ableitung von geklärter Flüssigkeit über einen entsprechenden Filterauslaß (50) unterbrochen
werden, anschließend die angesammelten Verunreinigungen von der Oberfläche des Prinärfilters
abgelost, zusammen mit ungeklärter Flüssigkeit aus der ersten Filterkammer in die zweite Filterkammer
(210) überführt und dort am Sekundärfilter (250) unter Mitwirkung von zuvor aus der Mischkammer
(310) angeschwemmtem Filtermaterial abgeschie den werden und unter Einführung von hinter dem
Sekundärfilter geklärt austretender Flüssigkeit mit in der Mischkammer zugesetztem Filtermaterial am
Primärfilter eine neue Filterschicht angeschwemmt wird, worauf dann unter Abschluß der ersten
Filterkammer gegen die zweite Filterkammer und die Mischkammer der Filtriervorgang in der ersten
Filterkammer wieder beginnt, während in der zweiten Filterkammer die Ausbringung der angesammelten
Verunreinigungen erfolgt.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US17377771A | 1971-08-23 | 1971-08-23 | |
| US23951972A | 1972-03-30 | 1972-03-30 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2241385A1 DE2241385A1 (de) | 1973-03-08 |
| DE2241385C2 true DE2241385C2 (de) | 1982-06-24 |
Family
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