DE2658578C2 - Vorrichtung zur Entwässerung von eingedicktem Schlamm - Google Patents
Vorrichtung zur Entwässerung von eingedicktem SchlammInfo
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Description
35
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entwässerung von eingedicktem Schlamm nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Schlamm, der fein verteilte Festkörper in Vermischung mit einer Flüssigkeit, wie z. B. Wasser enthält, ist
ein Nebenprodukt, das bei vielen industriellen Verfahren anfällt. Ein Beispiel für einen solchen Schlamm ist
Kalkschlamm, der ein bei der Zuckerherstellung anfallendes Nebenprodukt ist.
In vielen Fällen ist die Konzentration der Feststoffe
des Schlamms relativ niedrig, d. h. 0,5 bis 20 Gewichtsprozent, und um eine zufriedenstellende Handhabung
eines solchen Schlamms zu ermöglichen, ist es daher notwendig, einen wesentlichen Anteil des Wassers aus
demselben zu beseitigen, um einen entwässerten Schlamm zu bilden.
Eine Vorrichtung der eingangs genannten Art ist durch die DE-PS 6 57 163 bekannt. Bei dieser Vorrich
tung sind die Filterelemente als Hohlzylinder mit zylindrischer Filterfläche ausgebildet.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung
der eingangs genannten Art im Bereich der Filterelemente so zu verändern, daß eine weitergehende
Entwässerung des Schlammes ermöglich! wird.
Die Lösung dieser Aufgabe ist im kennzeichnenden bo
Teil des Anspruchs 1 enthalten.
Infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung der Filterelemente kann die auf der Filteroberfläche anhaftende
Schlammschicht wesentlich höheren Druckkräften ausgesetzt werden als dies bei der herkömmlichen Vor- br>
richtung der Fall ist.
Diese erhöhten Druckkräfte ermöglichen wiederum eine vollständigere Entwässerung des an den Filterele
menten anhaftenden Schlammes.
Zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung enthalten die Unteransprüche 2 und 3.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist zum Entwässern eines weiten Bereichs von Schlammerzeugnisscn
geeignet, die in den verschiedensten Industriezweigen und Produktionsanlagen erzeugt werden, wie z. B. KvIkschlamm. der in der Zuckerindustrie anfällt, und Hereschlamm, der in Bäckereien anfällt Darüber hinaus kann
die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Entwässern von ähnlichen Produkten verwendet werden, die in der
Zementindustrie, der Porzellanindustric. Anlagen zur
Erzeugung von Kaolin, Anlagen zur chemischen und biologischen Aufbereitung von Abwasser, in der HoIz-
und Zelluloseindustrie, der keramischen Industrie und der Bergbauindustrie anfallen.
Ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es
zeigt
F i g. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig.2 einen Querschnitt durch eine Preßeinrichtung
der Vorrichtung nach Fig. I, und
F i g. 3 einen Querschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform eines porösen Trägers und der damit zusammenwirkenden Preßköpfe einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, wobei die linke Hälfte von Fig.3 die
Stellung des Preßkopfes, der Einfassung und des porösen Trägers vor der Verdichtung des Schlamms und die
rechte Hälfte von F i g. 3 die Stellungen dieser Bauteile während der Verdichtung des Schlamms zeigt. Es ist
jedoch zu beachten, daß in der Praxis die Verdichtung
auf beiden Seiten des porösen Trägers gleichzeitig erfolgt.
Die in F i g. 1 gezeigte Vorrichtung besteht aus einer
Hohlwelle I, die um eine horizontale Achse in Richtung des Pfeils 2 drehbar gelagert ist. Eine (nicht gezeigte)
Sauglcitung und eine (nicht gezeigte) Drucklufllcitung sind in der Hohlwelle 1 angeordnet. Die Hohlwelle 1 ist
von einem Verteiler 3 umgeben, der acht hohle Arme 4
abstützt, die jeweils an ihrem äußeren Ende ein Filterelement 5.1—5/" tragen. Diese Filterelemente können
von der :n F i g. 3 gezeigten Bauart sein. Der Verteiler 3 ist derart ausgebildet, daß die hohlen Arme 4 mit der
Saugleitung oder mit der Druckluftleitung verbunden werden können, oder gegenüber diesen Leitungen abgesperrt
sein können in Abhängigkeit von der Stellung der Filterelemente 5a—5/!
In den in F i g. 1 gezeigten Stellungen sind die Arme 4
der Filterelemente 5a—5d und 5g—5h mit der Sauglcitung
verbunden, wogegen die Arme 4 der Filterelemente 5e und 5/"gegenüber der Sauglciiung und der Druckluftleitung
abgesperrt sind. Während der Bewegung der Filterelemente zwischen den den Filterelementen 5c/
und 5c entsprechenden Stellungen ist das Filterelement kurzzeitig mit der Druckluftlcitiing verbunden. FJn Behälter
6 ist unterhalb der Baugruppe von Filterelementen angeordnet, so daß die Filterelemente während ihrer
Drehbewegung durch diesen Behälter hindurchbewegl werden. Der Behälter 6 enthält ein Bad 7 aus eingedicktem
Schlamm, der in trockene Schlammkuchen umgewandelt werden soll. Der Behälter 6 ist mit einer Pumpe
8 verbunden, um dem Behälter eingedickten Schlamm zuzuführen. Der Behälter 6 umfaßt ferner ein Übcrlaufrohr
9, das oberhalb eines Trichters 10 endet, der mil der
Pumpe 8 in Verbindung steht. Diese !Einrichtung ermöglicht
eine kontinuierliche Umwäl/.ung des in dem Behiilter
β enthaltenen eingedickten Schlamms.
Die Vorrichtung umfaßt auch eine in Fig.2 näher
dargestellte Preßeinrichtung 11 sowie zwei Ablegebleche 12. die im Abstand angeordnet sind, so daß die Filterelemente während der Drehbewegung der Filterelementebaugruppe zwischen diesen Able.geblechen 12
hindurchtreten können. Die Außenränder der Ablegebieche 12 enden außerhalb der Vorrichtung, und sie
können mit (nicht gezeigten) Einrichtungen zum Abführen der getrockneten Schlammkuchen versehen sein.
Die in F i g. 2 gezeigte Preßeinrichtung 11 besteht aus
einem U-förmigen Metalljoch 20, das zwei Hochdruckzylinder 21 enthält Das Joch 20 enthält ferner vier Hydraulikzylinder 22. In jedem Hochdruckzylinder 21 ist
ein Hochdruckkolben 23 angeordnet, und in jedem Hydraulikzylinder 22 ist ein Hydraulikkolben 24 angeordnet. Jeder Hochdruckkolben 23 ist mit einem Preßkopf
25 verbunden, und die paarweise neben einem Hochdruckkolben 23 angeordneten Hydraulikkolben 24 sind
jeweils mit einer Ringeinfassung 26 verbunden. Bei der in Fig.2 gezeigten Stellung der FiltercJementebaugruppe ist ein an einem hohlen Arm 4 befestigtes Filterelement 5 zwischen zwei Preßköpfen 25 angeordnet,
und eine Schlammschicht 27 ist in dem Hohlraum zwischen jedem Preßkopf 25 und der benachbarten Fläche
des Filterelements enthalten.
Die in den F i g. 1 und 2 gezeigte Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:
Während der Drehbewegung der Filterelemente durch das in dem Behälter 6 enthaltene Bad 7 aus eingedicktem Schlamm wird der eingedickte Schlamm an die
Oberfläche der Filterelemente 5 angesaugt infolge des in diesen Filterelementen herrschenden Unterdrucks.
Die Dicke der Schlammschicht kann zwischen 5 und 100 mm betragen, wenn die Filterelemente 5 und die
darauf abgelagerten Schlammschichten aus dem Schlammbad 7 herausbewegt werden. Wegen des in den
Filterelementen herrschenden Unterdrucks bleiben die Schlammschichten an den Filterelementen während der
Bewegung derselben zu der Preßeinrichtung 11 haften. Wenn ein Filterelement die Preßeinrichtung 11 erreicht,
dann wird die Drehbewegung unterbrochen. Die Hydraulikzylinder 22 werden sodann betätigt, um die Ringeinfassungen 26 mit den Randbereichen der Filterelemente 5 in Berührung zu bringen. Sodann werden die
Hochdruckzylinder ?1 betätigt, um die Preßköpfe 25 dem Filterelement 5 Synchron anzunähern, und um auf
die an diesem Filterelement anhaftenden Schlammschichten eine Druckkraft auszuüben. Die ausgeübte
Druckkraft wird bis zu einem vorbestimmten Maximalwert zunehmend gesteigert. Infolge des in dem Filterelement 5 herrschenden Drucks wird die aus den
Schlammschichten ausgepreßte Flüssigkeit durch den hohlen Arm 4 hindurch abgeleitet.
Abschließend werden die Hydraulikkolben 24 und die I lochdruckkolben 23 zurückgezogen.
wird sodann um —— = 45° verdreht, und während die-
scr Bewegung wird das sich von der Preß<"inrichtung 11
zu den Ablegeblechen 12 bewegende Filterelement mit der Druckluftleitung verbunden, um in diesem Filterelement einen Überdruck zu erzeugen und die getrocknelen Schlammkuchen von demselben zu trennen. Diese
getrockneten Schlammkuchen fallen auf die Ablegebleche 12 und werden sodann beseitigt.
Das in Fig. 3 gezeigte Filterelement besteht aus einem runden Kernelement 31. das aus einem Kunststoffmatenal oder einem anderen leichten Material herge
stellt ist Das Kernelement 31 hat eine Bohrung 32, die über Kanäle 33 mit einer Reihe von konzentrischen Nuten 34 verbunden ist, die in der Oberfläche des Kernelements 31 vorgesehen sind. Jede genutete Oberfläche des
Kernelements 31 ist mit einer Filterscheibe 35 abgedeckt, die mit einer Schicht 36 aus einem porösen Material überzogen ist, die ihrerseits mit einem Filtertuch 37
bedeckt ist
Die Preßköpfe 25 bestehen ebenfalls aus einer Kom
bination einer Filterscheibe 38, einer Schicht 39 aus ei
nem porösen Material und einem Filtertuch 40. Darfiber hinaus sind die Preßköpfe 25 mit Kanälen 41 versehen,
die mit einer Unterdruckquelle oder mit einer Druckluftquelle verbunden werden können.
Die von Kolbenstangen 42 abgestützten Ringeinfassungen 26 haben Stirnflächen 43, die mit dem Umfangsrand des Filterelements in Eingriff gebracht werden
können, um das Filterelement während der Verdichtung der Schlammschicht 27 in Bezug auf den Preßkopf zu
zentrieren.
Während der anfänglichen Verdichtung der Schlammschichten 27 werden die Preßköpfe mit einem
Flächendruck in der Größenordnung von 1 — 10 kp/cm2 gegen die Schlammschichten gepreßt, um diese teilwei
se zu entwässern. Das aus den Schlammschichten ausge
preßte Wasser wird durch die Bohrung 32 und die Kanäle 41 abgeleitet.
Während dieser anfänglichen Verdichtung ändert sich die Struktur der Schlammschicht, und die anfangs plasti
sehe Masse, die bei einer starken Verdichtung zum Flie
ßen neigt, wird ein starrer, fester Kuchen. Wenn der Druck anschließend von 1-10 kp/cm2 auf 30-300 kp/
cm2 gesteigert wird, dann wird zusätzliches Wasser ausgepreßt, und es wird ein trockener, fester, zusammen-
haftender Kuchen erhalten.
Die Verdichtung kann mit einem Preßkopf durchgeführt werden, der in die Einfassung nicht knapp eingreift, und der Abstand zwischen dem Umfang des
Preßkopfs und der Einfassung kann sogar bis zu 5 mm
betragen, ohne daß die Gefahr besteht, daß wesentliche
Mengen des Schlammkuchens in diesen Hohlraum eingepreßt werden.
Claims (3)
1. Vorrichtung zur Entwässerung von eingedicktem Schlamm mit einem Behälter für die Aufschläm-
mung, in welchen hohle Filterelemente aufeinanderfolgend eintauchbar sind, die eine wasserdurchlässige Oberfläche zur Aufnahme einer Schlammschicht
aufweisen und an einer gemeinsamen Welle drehbar gelagert sind, mit einer Vakuumeinrichtung zur Erzeugung eines Unterdrucks im Inneren der Filterelemente zur Teilentwässerung der anhaftenden
Schlammschicht und mit einer Einrichtung zum Ab lösen des entwässerten Schlammkuchens von den
Filterelsmenten, dadurch gekennzeichnet, is
daß die Filterelemente (5e... 5h) als plattenförmige Elemente mit zumindest einer ebenen, im wesentlichen normal zur Wellenachse verlautenden. Filteroberfläche ausgebildet sind und daß zur weiteren
Entwässerung des vorentwässerten, auf der ebenen Filteroberfläche anhaftenden Schlammes eine Preßeinrichtung (11) zur Bildung eines Schlammkuchens
unter ansteigendem Druck vorgesehen ist
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterelemente (Sa... Sh) zwei ein- 2s
ander gegenüberliegende ebene Filteroberflächen aufweisen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Preßeinrichtung (U) die Filterelemente (5a ... 5h) abstützende Rahmen auf-
weist
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