-
Einrichtung zum Reinigen von faserhaltigem Abwasser Die Erfindung
betrifft eine Einrichtung zum Reinigen von faserhaltigem Abwasser und gleichzeitigen
Rückgewinnen der im Ab-
wasser befindlichen Faser- und Füllstoffe, insbesondere
in der Papier-, Zellstoff-, Holzstoff-und Pappenindustrie, wobei als Filtermasse
der bei der Herstellung von Papier, Pappe usw. zur Verarbeitung kommende Rohstoff,
z. B. Holzstoff, Zellstoff o. dgl. Verwendung findet. In der Papierfabrikation sind
bereits Stoffänger zum Wiedergewinnen des in den Abwässern enthaltenen kurzfaserigen
Stoffes bekannt. Es sind dies Zylinderstoffänger, denen relativ langfaseriger Zellstoff
oder Holzstoff ununterbrochen in der Weise zugeführt wird, daß dieser langfaserige
Stoff auf dem in dauernder Umdrehung befindlichen Zylinder sich ansetzen kann, bevor
der kurzfaserige Stoff durch die so gebildete Filterschicht fiftriert wird. Der
Zylinder des Stofffängers ist mit einem Siebtuchmantel versehen, an dem sich der
Abwasserstoff ansetzt und durch den hindurch das Abwasser sich filternd in das Innere
des Zylinders gelangt und abgeleitet wird, während der am Siebtuch haftengebliebene
Stoff an höchster Stelle des Zy-
linders dauernd vom Siebtuch durch eine Walze,
einen Schaber o. dgl. abgenommen und zur Wiederverwendung abgeführt wird. Mit diesem
Zylinderstoffänger ist es jedoch nicht möglich, das Abwasser so zu reinigen, daß
klares Reinwasser gewonnen wird, außer dem werden nicht alle Füllstoffe und Rückstände
des Abwassers zurückgewonnen, da nur eine relativ dünne Filterschicht auf dem Zylinder
während dessen Umlatifes gebildet wird, deren Dichte außerdem unbestimmt ist, da
die Bildung der Schicht selbstätig vor sich geht. Abgesehen von den Verlusten, die
dadurch entstehen, daß Füllstoffe und Rückstände, die sich noch im Abwasser befinden,
in den Vorfluter bzw. den Fluß gehen, ist das geklärte Abwasser, sofern es nicht
in den Fluß geleitet wird, nur begrenzt wiederverwendungsfähig im Betrieb. Aber
auch die Ableitung des noch einen bestimmten Teil Rückstände enthaltenden Abwassers
in den Fluß ist schädlich.
Auch ist eine Vorrichtung zum '.#,bscheiclen
und Wiedergewinnen von Fasern aus faserlialtigein Wasser in der Papier- usw. Industrie
bekannt, bestehend aus einem Raum, welcher mit Hilfe von Siebzellen in Abteile unterteilt
ist, wobei die Siebflächen in Form von Siebkästen in das zu reinigende Wasser eingesetzt
und periodisch von der auf ihnen sich bildenden Faserschicht durch Spritzrohre befreit
werden. Auch diese Filtervorrichtung bietet keine Gewähr für eine restlose Rückgewinnung
sämtlicher im Abwasser befindlicher Rückstände und einer solchen Reinigung des Abwassers,
daß reines und klares Wasser gewonnen wird.
-
Es sind ferner Filteranlagen für Flußwasser bzw. Quellwasser bekannt.
die aus einer Anzahl von hintereinander angeordneten Filtern, gebildet aus zwei
durchlässigen Wänden mit zwischen ihnen liegender Filtermasse, bestehen, die nacheinander
von dein zu reinigenden Wasser durchströmt werden. Die Filter dieser Anlagen sind
kastenförinig ausgebildet, wobei die in ihnen lagernde Filtermasse durch Gewichte
belastet ist. Für das Einsetzen und Herausheben der Filterkästen sind besondere
kranähnliche Hebevorrichtungen vorgesehen. Als Filterinasse wird bei diesen Filtern
Kies verwendet. Diese Filteranlagen sind für die Reinigung des Abwassers und Wiedergewinnung
der im Abwasser befindlichen Rückstände - in der Papier- usw. Fabrikation
nicht geeignet, auch ist das Auswechseln der Filterinasse in den Filterkästen umständlich
und zeitraubend, - nz abgesehen . ga davon, daß die zurück-gewonnenen
Rückstände nicht unmittelbar dem Betrieb wieder zugeführt werden können, sondern
die Filtermasse erst ausgewaschen werden muß, uni dann die zurückgewonnenen Teile
dem Betrieb zuführen zu Können.
-
Schließlich bat man auch Zellstoff oder Holzschliff als Filterschicht
zwischen durchlässigen Wänden angeordnet und diese Filter zum Reinigen des bei der
Papierherstellung zu verwendenden Rohwassers benutzt. Die Filter wurden jedoch nicht
hintereinander in einem Behälter eingesetzt, und es waren auch keine besonderen
Einrichtungen zum Entleeren der Filterinasse vorhanden.
-
Die vorliegende Erfindung stellt sich dem-,gegenüber die Aufgabe,
das Abwasser der Papier-, Zellstoff-" Holzstoff- und Pappenfabrikation so zu reinigen,
daß klares, reines Wasser entsteht und somit die im Abwasser befindlichen Rückstände
restlos zurückgewonnen und dem Betrieb zur Wiederverwendung wieder zugeführt werden,
wobei das Auswechseln der Filterinasse in einfachster Weise erfolgt und die Filtermasse
mit den zurückgewonnenen Rückständen als einheitliche Bestandteile ohne Zwischenbehandlungen
dem Betrieb wiederzugeführt werden.
-
Die Einrichtung nach der Erfindung ist auf den Zeichnungen beispielsweise
dargestellt, und zwar zeigen Abb. i einen Querschnitt einer Kläreinrichtung, wobei
die Abwasserfiltriereinrichtung unmittelbar an einen Klärbehälter angeschlossen
ist, Abb.:2 eine Draufsicht zu Abb. i, Abb. 3 einen Querschnitt durch eine
Kläreinrichtung, wobei die Filtriereinrichtung in einer bestimmten Entfernung von
dem Klärbehälter vorgesehen ist, Abb. 4 eine Draufsicht zu Abb. 3;
Abb.
5, 6 und 7 zeigen Ausführungsbeispiele der Filtriereinrichtung im
Querschnitt für kleinere Betriebe, wo ein besonderer Klärbehälter nicht vorgeschaltet
ist; Abb. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Filtriereinrichtung in größerem
Maßstabe im Querschnitt, Abb. 9 eine Draufsicht zu Abb. 8,
Abb. io
den Querschnitt durch eine Filterkammer der Filtriereinrichtung, ,
Abb. ii
einen Längsschnitt in Richtung der Linie A-B der Abb. 12, Abb. 12 einen Querschnitt
in Richtung der Linie C-D der Abb. 11,
Abb. 13 ein Ausführungsbeispiel
des Verschlusses der Filterkammern in Vorderansicht.
-
Die Filtriereinrichtung besteht aus einem Behälter i, der einerseits,
z. B. oben, einen Zulauf 2 für das aus dem Betrieb bzw. der Kläranlage kommende
Abwasser und anderseits unten einen Ablauf 3 für das gereinigte Wasser hat,
das entweder in den Vorfluter bzw. den Fluß oder zurück nach dem Betrieb zur Wiederverwendung
geleitet werden kann. Innerhalb des Behälters i sind (vgl. Abb. 8)
mehrere
Kammern 4 vorgesehen, die in Str5-mungsrichtung des Abwassers hintereinander liegen.
Die Kammern sind gebildet aus fest eingebauten oder einsetzbaren Wänderf
5, die auf dem größten Teil ihrer Flächenausdehnung (etwa 2/3 ihrer
Höhe von unten) mit kleinen Durchtrittsöffnungen (Löchern oder Schlitzen) versehen
sind. Diese Kammern sind gewissermaßen die Filtergehäuse; sie sind oben offen und
trichterförrnig erweitert. Die trichterförmigen Erweiterungen ragen über die Oberkante
des Behälters i heraus. Im oberen Teile der Kammerwände 5 sind die kleinen
Abwasserdurchtrittsöffnungen nicht vorgesehen. Oberhalb dieser öffnungen sind in
der vorderen Kammerwand 5
(vgl. Abb. io) eine größere Z, Schlitzöffnung 5a
oder mehrere größere runde oder schlitzartige Öffnungen und noch weiter oben eine
oder mehrere entsprechende Öffnungen 5 b für
den Abwassereinlauf
in die Kammer 4 vorgesehen, während in der hinteren Kammerwand 5 nur ein
Wasserüberlauf 5# vorgesehen. ist. Innerhalb jeder Kammer 4 an tiefster Stelle ist
ein verschiebbarer Filterkammerboden vorgesehen (vgl. insbesondere die Abb. io,
ii und 12), bestehend aus einer muldenförmigen Auflage 6, die auf einem Fahrwerk
7 gelagert und mit einer Rückwand 8 fest verbunden ist. Die Auflage
6 ist so ausgebildet, daß sie die Filtermasse trägt und seitlich gegen die
Kammerwände dicht anliegt.
-
Die Filtermasse, z. B. Holzstoff, wird von oben in die trichterförmigen
Erweiterungen der Kammern 4 z. B. mittels eines verfahrbaren, über der Filtereinrichtung
angeordneten Wagens, der einen Vorrat dieser Masse ent ' hält, eingebracht;
die Filtermasse wird lose in die Kammern 4 eingeschüttet und baut sich auf der Auflage
6 innerhalb der Kammern 4 nach oben, eine Ouerschicht bildend, auf. Da sie
in feuchtem Zustande eingeschüttet wird, entsteht in der Kammer 4 eine dichte Materialsäule.
Der Querschnitt der Filterkammern ist relativ schwach und beträgt nur etwa
3 cm.
-
In Verbindung mit der am Falterboden 6
fest angeordneten Rückwand
8 sind Reinigungsmittel, wie seitlich wirkende Gummischaber io und ebenfalls
seitlich wirkende Bürsten 9, vorgesehen, die beim Herausziehen des Filterkammerbodens
6 die beiderseitigen Kammerwände 5 von innen bestreichen. Bürsten
9 und Gummischaber io sind verstellbar und leicht auswechselbar vorgesehen.
-
Die Zwischenräume zwischen je zwei Filterkammern sowie zwischen
der ersten und letzteren Filterkammer und der gegenüberliegenden Behälterwand bilden
Zulauf- bzw. Ab-
laufkammern ii bzw. 12 für das Abwasser. Jede.zwischen zwei
Filterkammern liegende Kammer ist gleichzeitig Ablaufkammer für das vorhergehende
und Zul'aufkammer für das folgende Filter. Diese Zwischenkammern haben an tiefster
Stelle, d. h. unterhalb der Filterunterkante# könische Anschlüsse 13 mit
Ableitungen 14, die in einen Auffangbehälter 15 münden. Dieser Auffangbehälter ist
an der öffnungsseite der Filtereinrichtung vorgebaut.
-
Die einzelnen Filterkammern 4 sind an der Vorderseite des Behälters
i mit einer lösbaren Verschlußplatte 16 ' verschlossen. Es kann auch ein
Gesamtverschluß mit Gesamtverschlußplatte für alle Filterkammern vorgesehen werden,
wie ein solcher beispielsweise in der Abb. 13 dargestellt ist. Dieser Verschluß
ist gegen die Filterkammern bzw. die vordere Behälterwand gut abgedichtet. Auch
kann die Verschlußplatte 16 in fester Verbindung mit dem oder allen Filterkammerböden
6
stehen, so daß mit der Verschlußplatte 16 der oder alle Böden
6 und damit die Filterschicht bzw. Schichten nach vorn herausgezogen werden
können. An der Öffnungsstelle der einzelnen Filterkammern 4 sind herausnehmbare
Querstäbe 17 vorgesehen, die'gewissermaßen wie ein Rost wirken. Nach Öffnen
des bzw. der Verschlüsse der Filterkammern kann der Filterboden 6 mit 'seinem
Fahrwerk 7 bzw. können alle Böden gemeinsam nach vorn herausgezogen werden,
und zwar über den Auffangbehälter 15 hinweg. # Der Vorgang der Reinigung des Abwassers
und die Rückgewinnung der im Abwasser enthaltenen Faser- und Füllstoffe ist wie
folgt: Das Abwasser läuft der Filtriereinrichtung in der Leitung:2 zu und gelangt
zunächst in die erste Zulaufkammer i i, tritt durch die in der Kammer 4 befindliche
Filterschicht hindurch in die Ablaufkammer 12, die gleichzeitig Zulaufkammer für
das nächste Filter ist, von hier durch die nächste Filterschicht usw. hindurch in
die Reinwasserableitung 3.
Dieser Durchlauf erfolgt so lange, bis die Vorderseite
der ersten Filterschicht wassetundurchlässig geworden ist. Alsdann staut sich das
Wasser in der ersten Zulaufkammer i i an und steigt empor, bis es schließlich den
Wassereinlauf 5a der vorderen Kammerwand 5 erreicht. Es tritt nunmehr durch
den Einlauf 5a in das Innere der Filterkammer 4 und dringt in die Filterschicht
von oben ein. Durch den Wasserdruck der von der Filterwand 5 stehenden Wassersäule
wird aber außerdem auch noch ein gewisser Durchtritt des Ab-wassers durch die Vorderwand
der Filterschicht bis zu deren vollständiger Erschöpfung herbeigeführt. Ist nun
auch das Innere der Filterschicht wasserundurchlässig geworden, so staut sich das
Wasser auch in der Kammer 4 und läuft dann durch den in der hinteren Kammerwand
5 vorgesehenen Wasserüberlauf 5c (vgl. insbesondere die Abb. io) in die nächste
Zwischenkammer 12. Das nunmehr in diese Kammer über die Öff-
nungen
5 b, 5c einlaufende Abwasser durchdringt wieder zunächst die folgende
Filterschicht in der Pfeilrichtung, bis auch die Vorderseite dieser Filterschicht
- wasserundurchlässig geworden ist, alsdann staut sich das Abwasser wieder
in der Zwischenkammer 12, bis es den Wassereinlauf 5a dieser zweiten Filterkammer
erreicht hat. Es spielt sich also derselbe Vorgang ab wie in der ersten Filterkammer,
und er wiederholt sich dann innerhalb der einzelnen Filterkammern nacheinander in
der gleichen Weise. Die in den Zwischenkaminern ii und 12 absinkenden Rückstände
werden in den konischen Anschlüssen 13 aufgefangen. In der vorletzten Zulaufkammer
ist
ein bei Filtern für Papierstoffabwasser bekannter Schwimmer iS in einer Führung
vorgesehen, der durch das ansteigende Wasser gehoben wird. Durch das Heben dieses
Schwimmers wird eine Klingel 1,9 in Tätigkeit gesetzt, die dem Bedienungsmann das
Zeichen für die Erneuerung der Filtermasse der Filtereinrichtung gibt. NI-unmehr
wird die Reinwasserableitung3 abgesperrt, das Wasser staut sich demzufolge in der
vorletzten Zwischenkammer und schließlich in der letzten Zwischenkammer weiter an.
Sollte -der Bedienungsmann in der Zeit vom Klingelzeichen an bis zur Anstauung des
Wassers in der letzten Zwischenkammer die Abwasserzuleitung 2 noch nicht abgestellt
oder umgeleitet haben, so tritt nunmehr das A#bwasser in einen Überlauf 2o, der
das Ab-
wasser in einen Nebenapparat (vgl. Abb. 2 und Abb..4) leitet. Als
Sicherheit ist noch ein Überlauf 21 vorgesehen, durch den das Abwasser in den Betrieb
wieder zurückgeleitet wird, sofern auch der Nebenapparat, der von der Leitung 2o
beschickt worden ist, nicht mehr aufnahmefähig ist.
-
Der auf das Klingelzeichen eintreffende Bedienungsmann stellt, wie
bereits erwähnt, zunächst die Zulaufleitung 2 ab oder auf einen ";ebenapparat um,
alsdann öffnet er den oder die Verschlüsse 16 der Filterkammern 4 und zieht den
oder die fahrbaren Filterkammerböden 6 mit der auf ihnen lagernden Filtermasse
an einem Handgriff heraus, wobei durch die Querstäbe17 die Filterrnasse zerkleinert
wird, die beim Herausziehen des Filterkammerbodens in den Auffangbehälter 15 fällt.
Beim Herausziehen des Filterkaminerbodens werden aber gleichzeitig durch die Gummischaber
io und die Bürsten 9 die Innenseiten der Kammerwände 5 gereinigt,
d. h. von anhaftender Filterniasse befreit. Da aber beim Herausziehen der
Filterkammerböden auch die in den Zwischenkammern 11, 12 be-
findliche Wassermenge
mit herausstÜrzt, werden auch die Durchtrittsöffnungen der Wände der Kammern
5 durchspült. Das Herausstürzen des Wassers bewirkt bzw. unterstützt aber
auch noch die Entladung der Filtermasse. Filterniasse und Wasser gelangen, wie bereits
erwähnt, in den Auffangbehälter 15,
von wo aus das Gemisch durch eine AbleitUng:22
dem Betrieb zur neuen Verwendung wieder zugeführt wird. Bei dieser Entladung der
Filtereinrichtung wird aber auch noch aus den konischen Anschlüssen 13 der
Sinkstoff entladen, zu welchem Zwecke ein die Leitungen 14 absperrender Schieber
23 geöffnet wird, demzufolge sich die Räume 13 über die Leitungen 14 in den
Aufnahmebehälter 15 entleeren. Ist die Durchspülung der Filterkammern bzw. die Entleerung
der Filtereinrichtung beendet, so werden der oder die Filterkammerböden
6 wieder in die Filterkammerböden 4 eingeschoben und der oder die Verschlüsse
dieser Kammern wieder angebracht. Alsdann wird der Schieber 23 wieder geschlossen.
Hierauf wird neue Filtermasse von oben in die einzelnen Filterkammern 4 eingebracht.
Ist dies durchgeführt, so wird die Reinwasserableitung 3 wieder geöffnet
und die Abwasserzuleitung 2 für den Zulauf des Abwassers in die Filtereinrichtung
wieder angeschlossen. Das erste Filtrat (bei Betriebsbeginn) wird zweckmäßigerweise
nicht in die Reinwasserableitung 3 abgeleitet, sondern in den vor der Ableitung
3 befindliehen konischen Anschluß 13 geleitet, da das erste Filtrat
nicht sauber ist.
-
Im vorstehenden ist eine Filtereinrichtung beschrieben, die mit beispielsweise
sechs Filterkammern ausgerüstet ist. Es ist selbstverständlich, daß an Stelle von
sechs Filterkammern auch weniger oder mehr Filterkammern in der Filtereinrichtung
vorgesehen werden können. je mehr Filterkammern vorgesehen werden, um so größer
werden die Betriebsperioden zwischen den einzelnen Erneuerungen der Filtermasse.
Zweckmäßig wird die Filtereinrichtung in einer Mehrzahl nebeneinander,
d. h. in einer Gruppe vorgesehen, wodurch ein kontinuierlicher Vorgang für
die Wasserabnahme vom Betrieb und die Reinwasserlieferung an den Betrieb ermöglicht
wird. Bei einer solchen Gruppenanordnung braucht jedesmal nur eine Umstellung der
Zu- und Ableitungen vorgenommen zu werden. Die ausgeschaltete Einricht 'ff kann
dann neu beschickt werden. Ob mc "u r oder weniger Filterkammern in einer Einrichtung
vorgesehen werden oder eine Gruppenanordnung mit mehreren Einrichtungen zugrunde
gelegt wird, richtet sich ganz nach den Verhältnissen des Betriebes bzw. ganz nach
den jeweils vorkommenden Abwässern.