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Kontinuierlich arbeitende Schlammfilter£rss£.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine kontinuierlich arbeitende
Filterpresse, deren Aufgabe es ist, Feststoffe aus Suspensionen zu trennen, und
diese auf einen möglichst großen Trockengehalt zu bringen.
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Als besonderes Anwendungsgebiet sei die Entwässerung von Klärschlamm
aus Abwasser-Kläranlagen genannt, weil die Entwässerung von Klärschlamin in den
herkömmlichen Trockenbeeten nicht effektiv genug ist, da der erreichbare Trockengehalt
zu gering und die Verweilzeit zu groß ist.
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Diese Filterpresse kann in die Kategorie der Doppelsiebpressen mit
vertikaler nach unten gerichteter Arbeitsweise eingereiht werden.
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Es sind solche Filterpressen in Fachkreisen bekannt, die aber unterschiedliche
seitliche Abdichtungen und Entwässerungselemente aufweisen. Diese Abdichtungen und
Entwässerungselemente sind aber sehr aufwendig, und bringen in schwierigen Fällen
nicht ausreichende Entwässerungsleistung.
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Die hier vorliegende Filterpresse besteht im wesentlichen aus zwei
nach einander angeordneten Entwässerungsstufen, und zwar: le) aus dem oben angeordneten
Filtrationsteil für die Schwerkraftentwässerung im Bereich der flüssigen Phase,
und
2o) dem darunter angeordneten Pressenteil, für die Druckentwässerung
im Bereich der bereits mit mehr Feststoffen angereicherten Phase.
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Im Filtrationsteil laufen zwei endlose Filterbänder (Siebbänder) konvergierend
zusammen, wobei das zu filtrierende Medium von oben her in den keilförmigen Entwässerungsraum
zwischen den beiden Filterbändern hineingepumpt, und durch eine Dosier einrichtung
auf gleichem Niveau gehalten wird.
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Zur seitlichen Abdichtung werden die beiden Siebränder an beiden Seiten
durch je ein Paar Rollenketten mit aufgesetzten elastischen Gummistollen (handelsübliche
Maschinenteile) gegeneinander gedrückt. Der Druck der Spezialrollenketten stützt
sich mit den Gummistollen über Laschen und Rollen auf Führungeleisten z.. aus eyamid
ab, Damit das Filterband den nach unten immer größer werdenden statischen Flüssigkeitsdruck
aufnehmen kann, wird es auf gelochten Siebplatten aus Kunststoff mit niedrigem Reibungskoeffizienten
abgestützt, der sich nach unten keilförmig verengende Entwässerungeraum, macht es
erforderlich, daß sich das Filterband auch seitlich an trapezförmigen nach unten
spitz zulaufenden Flächen abstützen kann, diese sind an den seitlichen Holmen vorhanden)
damit ein faltenfreier lauf das Filterbandes gewährleistet ist, müssen die zwei
Rollenkettenpaare rechts und links nach unten in laufrichtung divergierend angeordnet
sein. Außerdem müssen die beiden ersten über der Lochplatte angeordneten Leitwalzen
so ausgebildet sein, daß ihr Profil ungefähr der Foru des keilförmigen Raumes in
einen oberen Teil entspricht0
Die Rollenketten haben außer der Abdichtung
noch die Aufgabe die zwei Filterbänder möglichst verzugfrei und mit geringer Zugbelastung
durch die Filterpresse zu transportieren.
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Die Tragkonstruktion der beiden gelochten Siebplatten besteht aus
mehreren übereinander angeordneten Kammern, die das F11-trat auffangen und in die
seitlich angeordneten Stütaholme abführen.
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Durch die Eigenart der Tragkonstruktion besteht die Möglichkeit die
Weite des keilförmigen Entwässerungeraumes im unteren Teil geringfügig zu verändern
, und somit einen mechanischen Druck auf das sich bereits gebildete Stoffvlies auszyüben.
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Die Kammern sind derart gestaltet, daß 1.) die Entwässerung durch
den statischen Flüssigkeitsdruck erfolgen kann, 2.) die Entwässerung verzögert werden
kann, durch Anstauen des Filtrates in den Kammern, zu des Zweck, daß sich direkt
auf dem Filterband eine Schicht aus Feststoffen aufbauen kannwdie den Filtrationsvorgang
bezüglich Reinheit verbessert, 3.) die Entwässerung beschleunigt werden kann, durch
Ansetzen eines Vakuums an die Kammern, zu dem Zweck, die Durchsatzleistung zu erhöhen,
und 4.) Entwässerungsverzögerung und Besehleunigung durch Gegenstau bzw. Vakuum
in der Reihenfolge nacheinander e um optimale Werte bezüglich Durchsatzmenge und
Filtratreinheit zu erhalten.
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Im Pressenteil wird das Feststoffvlies ebenfslls iwisohen den beiden
Pilterbändern geführt1 und ebenfalls von den mit Gummlstollen besetzten Rollenketten
werden die beiden Pilterbänder
seitlich abgedichtet.
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Die Presselemente sind mehrere hintereinander angeordnete Walzenpaare,
deren Mäntel aus expansionsfähigen Gummischläuchen bestehen und deren Enden an den
Umhängen der Walzenböden fest und luftdicht bandagiert sind, Die Presswalzen werden
paarweise rechts und links der Doppelfilterbahn gegeneinander zugestellt, so daß
sich bei Beaufschlagung mit pneumatischen Druck, eine für Walzen sehr große Pressfläche
ergibt.Da es sich bei Elärschlamm in den meisten Fällen, auch bei Konditionierung
mit Flockungsmitteln, um sehr schwierig zu entwässernde Suspensionen handelt, muß
der Pressvorgang mit kleinem spezifischen Druck begonnen werden und kann dann in
nachfolgenden Presswalzen durch Druckregelventile stufenweise gesteigert werden,
um zu einem stichfähigen Filterkuchen zu kommend Weitere Mittel zur ganz eindeutig
besseren und effektiven Entwässerung sind, daß zwischen beiden Filterbändern befindliche
Festetoffvliee durch Scherkräfte aufzubrechen und mit neugeschaffenen Oberflächen
dem Vlies eine bessere Entwässerungsmöglichkeit zu geben. Die erforderlichen Seherkräfte
ergeben sich durch Relativgeschwindigkeit der beiden Filterbänder zueinander infolge
Richtungsänderung der Filterbandbahn an einem Preeswalzenpaar. Diese Richtungsänderung
wird erreicht durch Höhenversetzung der beiden Presswalzen zueinander. Dieser leichte
Schrägzug der Filterbahn auf die Presswalzen kann natürlich nicht mit dem Expansien..chlaueh
aufgenommen werden, deshalb ist konzentrisch zur Presewalzenachse ein Stützrohr
in Wälzlagern gelagert, angeordnet. Der Expansionsschlauch ist mit seinen Walzenböden
ebenfalls in Wal«lägern gelagert und zusammen mit dem Stützrohr auf gleicher
Achse
angeordnet.Die Lagerstellen sind gegen den inneren pneumatischen Überdruck nach
außen hin abgedichtet.
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Das ausgepresste Wasser kann oberhalb der Presswalze aus dem Einzugswinkel
zwischen Pilterbahn und Presswalzebei schmalen Bahnen seitlich rechts und links
abfließen, oder aber mit bekannten Saugrohren abgesaugt werden. Das unterhalb der
Presswalzen anfallende Presswasser wird mittels bogenförmigen Blechwannen aufgefangen,
und seitlich aus der Anlage herausgeführt.
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Bei sehr schwierig zu entwässernden Schlämmen kann die Presswalzenpartie
beliebig nach unten verlängert werden, oder aber durch Umkehrung der Bewegungsrichtung
nach oben verlängert werden, dbei werden die Presswalzen an der einen Seite doppelt
gebraucht. Nach Austritt der Doppelfilterbahn aus der letzten Presse werden die
beiden Filterbänder voneinander getrennt, und der Pilterkuchen wird wit Je einem
Blasrohr von jedem der zwei Filterbänder herunter geblasen. Der Filterkuchen fällt
aus der Anlage heraus und kann mit einem Transportband abtransportiert werden.
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Die Rollenketten mit den Gummistollen zur Abdichtung der Filterbänder
werden im unteren Anlagenteil über Kettenräder umgelenkt und angetrieben.
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Die beiden Filterbänder werden im vom Filterkuchen befreiten zurücklaufendem
Trumm durch Spritirohre gereinigt.
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Der Antrieb muß in Jedem Fall drehzahlregelbar sein, um der ntwässerungsgesehwindigkeit
angepaßt werden su können.
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Im Folgenden wird die Brfindung anhand von Zeichnungen
erläutert,
und es zeigen: Fig. 1.) einen vertikalen Schnitt durch die Filterpresse, Fig. 2.)
die mögliehe Erweiterung der Presswalzenpartie nach oben Fig. 30 ) u. 4.) zwei übereinander
liegende Horizontalschnitte I-I u. II- II des Filtrationsteils für die Schwerkrait-Entwäeserungo
Fig. 5.) einen Horizontalschnitt III-III durch den Pressenteil.
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Fig. 6.) eine Detailvergrößerung aus Fig.4, der seitlichen Abdichtung.
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Die Schlammfilterpresse hat 2 parallel laufende, endlose Filterbänder
1, die über je eine profilierte Leitwalze 2 , auf die feststehende Siebplatte 3
geführt und über Leitwalzen 14,u.
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15 und Presswalzen 8 durch die Presse geführt werden0 Die beiden Siebplatten
3 bilden mit den Siebbändern und den vier seitlichen, trapezförmigen Holmen 4, den
keilförmigen Entwässerungsraum 5 der zur Aufnahme der zu entwässernden Suspensionen
dient.
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Die Siebplatten 3 werden durch dahinter angeordnete Kammern 6 und
7 getragen, und die ihrerseits das Filtrat auffangen und abführen. Die Kammern 6
haben zusätzlich eine Staueinrichtung, um durch Ans stauen des Filtrats auch eine
Entwässerungsverzögerung zu ermöglichen. Die Kammern 7 sind geschlossen und können
durch Anlegen eines Vakuums eine Entwässerungsbe schleunigung herbeiführen.
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Der Abstand der Siebplatten 3 läßt sich bei 3'in kleinen Grenzen verstellen.
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Im Anschluß an die Siebplatten 3 ist die Preszenpartie angeordnet.Sie
besteht aus mehreren untereinander angeordneten
Presswalzenpaaren
8. Eine andere mögliche erweiterte Ausführung der Pressenpartie durch Umkehrung
der beiden Sieb. 1 um die Umlenkwalze 9 in Gegenrichtung, ist in Fig. 2 dargestellt.
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Das erste Presewalzenpaar 8 hat direkt gegenüberliegende Mittenanordnung,
die darauffolgenden Presswalzen haben in der Höhe versetzte Mittenanordnungen.
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Die Preeswalzen bestehen aus einer hohlgebohrten Achse lo, zur Einführung
eines Druckmittels z.30 Preßluft, und zwei Walzenköpfend 11, die auf der Achse 10
drehbar gelagert und gegen diese luftdicht abgedichtet sind.Zwischen den heiden
Walzenköpfen 11 ist ein elastischer Schlauch angeordnet, Der Schlauch 11 ist von
derartiger Konstruktion, daß unter Einfluß des Druckmittels die Expansion hauptsächlich
in radialer Richtung stattfindet. An den Presswalzen 8 ist zwischen den Walzenköpfen
11 ein Stützrohr 13 unabhängig von den Walzenköpfen 11 drehbar gelagert. An den
hohlgebohrten Achsen 1o sind Druckregelventile 17 angeordnet.
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Nach Verlassen der beiden Siebbänder 1 der Presswalzen 8, bzw.der
Leitwalze 15 werden diese durch entsprechende Anordnung der folgenden Leitwalzen
auseinander geführt, und dabei wird der anhaftende Filterkuchen durch Blasrohre
18 von den Siebbändern 1 entfernt. Anschließend wird durch Spritzrohre 19 die den
Siebbändern noch anhaftende Feetetorfreste herausgewaschen. Die beiden Siebbänder
werden über weitere Beitwalzen 14 und Spannt und Regelwalzen 16 dem Einlauf wieder
zugeführt.
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Die seitliche Abdichtung der beiden Siebbänder 1 und die Antriebsbewegung
erfolgt durch seitlich an den Siebbändern geführten, endlosen Rollenketten 20 mit
Gummistollen 21.
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Die Gummistollen 21 der beiden Rollenketten 20 sind gegeneinander
gestellt, und dichten die beiden Siebbänder 1 gegeneinander ab, und gewährleisten
durch Haftung eine sichere Bewegungsmitnahme.
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Die Abstützung der Rollenketten 20 erfolgt auf Profilleisten 22 im
Bereich der Siebplatten 3 und zwischen den Preeswalzen 8.
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Auf die Walzenköpfe 11 der Presswalzen 8 sind Rollenkettenräder 23
aufgeschraubt, die eine sichere und synchrone Drehbewegung der Presewalzen 8 gestatten.
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Der Antrieb der Rollenketten 20 erfolgt durch die beiden Antriebsachsen
24 mit je zwei Kettenrädern 25, von einem nicht dargestellten Regelantrieb aus.
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L e e r s e i t e