DE3029438C2

DE3029438C2 - Anlage zum Entwässern von Schlamm mit mehreren parallelgeschalteten Filterpressen

Info

Publication number: DE3029438C2
Application number: DE3029438A
Authority: DE
Inventors: Oswald Dr.-Ing. Busse; Hugo 6209 Aarbergen Klesper
Original assignee: Passavant Werke AG and Co KG
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1980-08-02
Filing date: 1980-08-02
Publication date: 1987-02-12
Also published as: DE3029438A1; CA1167389A; US4370232A; FR2487810B1; GB2081122A; GB2081122B; FR2487810A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Entwässern von Schlamm mit mehreren parallelgeschalteten Filterpressen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Die Anlagen zur Entwässerung von Bergeschlamm oder Abwasserschlamm nehmen bei hoher Durchsatzleistung beachtliche Ausmaße an. Die anfallenden Schlammengen sind so groß, daß die Aufgabe mit nur einer Presse häufig nicht gelöst werden kann und mindestens zwei, meistens aber mehr Pressen erforderlich sind. Dies hat den Vorteil größerer Flexibilität bei wechselnder Schlammmenge und höherer Betriebssicherheit, da bei Ausfall einer Presse die verbliebenen Pressen weiterarbeiten können.
Bei den gattungsgemäßen Anlagen ist es üblich, jede Presse mit einer eigenen Beschickungseinrichtung zu versehen (Z. Chemieingenieur-Technik, 10/75 S. 401 ff). Da das Beschickungsvolumen zu Beginn des Filtervorganges bei niedrigem Druck sehr groß ist, ist auch schon vorgeschlagen worden, je Presse zwei Pumpen einzusetzen, von denen eine als Niederdruckpumpe mit hoher und die andere als Hochdruckpumpe mit niedriger Fördermenge ausgelegt ist (DE-AS 26 56 886). Bei Erreichen des an der Niederdruckpumpe eingestellten Höchstdruckes wird die Niederdruckpumpe abgeschaltet und die Hochdruckpumpe eingeschaltet. Die Hochdruckpumpe ist wegen der bis zum Filtrationsende weiter abnehmenden Filterleistung als Regelpumpe ausgebildet.
Um zu Beginn der Filtercharge die Presse schnell füllen zu können, wurde weiterhin schon vorgeschlagen, in die Beschickungsleitung einen Speicherbehälter zu integrieren, in dem während und/oder nach der Filtration Schlamm unter Druck gespeichert wird, mit dem die Presse in kurzer Zeit gefüllt werden kann (DE-PS 14 61 452).
Aus der DE-AS 15 28 555 ist es bekannt, zwei Filterpressen durch zwei zu einer Anordnung zusammengefaßte Membranpumpen zu befüllen.
Wollte man das System mit je einer Hochdruck- und Niederdruckpumpe bei Mehrpressenanlagen anwenden, dann wäre der apparative Aufwand enorm groß. Die Ausnutzung der jeder Filterpresse zugeordneten Beschickungsaggregate wäre sehr schlecht und die Wirtschaftlichkeit insgesamt niedrig. Mit der vorliegenden Erfindung sollte daher die Aufgabe gelöst werden, den apparativen Aufwand zu senken und dadurch auch die Wartung zu erleichtern und zu verbilligen sowie den Energiebedarf zu senken. Die Lösung besteht darin, daß mindestens je zwei Niederdruck- und Hochdruckpumpen vorgesehen sind, daß den Niederdruck- bzw. Hochdruckpumpen je ein eigenes Leitungsnetz zugeordnet ist, daß die Leitungsnetze für voneinander unabhängige Förderung mit den einzelnen Filterpressen verbindbar sind, und daß die Pumpen in den beiden Leitungsnetzen unabhängig voneinander durch den jeweils im Leitungsnetz herrschenden Druck steuer- bzw. schaltbar sind. Es werden also zwei unabhängige Beschickungssysteme gebildet, aus denen jede Presse nacheinander den zum Füllen bzw. Filtrieren benötigten Schlamm entnimmt. Die Beschickungsleitungen zwischen dem System und den Pressen sind hierfür mit Absperrorganen versehen. In den beiden Systemen wird also stets der eingestellte Druck aufrechterhalten und die Pumpen hierfür zu- oder abgeschaltet. Die Pumpen arbeiten also jetzt nicht mehr nur im Rhythmus der Filterpressen, sondern in Abhängigkeit von dem durch Schlammentnahme aus dem System sich ändernden Druck. Günstig wird die Steuerung und die Wirtschaftlichkeit, wenn zumindest das Niederdrucksystem mindestens einen Druckspeicherbehälter erhält. Hierdurch wird insbesondere während den Zeiten, in denen das andere System Schlamm liefern muß oder die Presse entleert wird, die für das nächste Füllen benötigte große Schlammenge bereitgestellt. Da die Pumpe während des Füllens mit dem gespeicherten Schlamm ebenfalls fördert, wird die Zeit für das Füllen nochmals verkürzt.
Das Hochdrucksystem braucht vergleichsweise nur geringe Schlammengen zu fördern. Da diese wegen der im Verlauf der Filtercharge stark abnehmenden Filterleistung stark schwanken, ist es vorteilhaft, nach einem Ausgestaltungsgedanken der Erfindung mindestens eine der Hochdruckpumpen als Regelpumpe und die übrigen als Konstantmengenpumpen auszubilden. Zweckmäßigerweise läßt man die Regelpumpe ständig laufen und schaltet die Konstantmengenpumpen in Abhängigkeit vom Systemdruck oder Zeit ein und aus. Man erreicht dadurch mit geringstmöglichem apparativen Aufwand ein Höchstmaß an Anpassungsfähigkeit.
Die Anlage enthält beispielsweise drei Plattenfilterpressen 1. Es sind insgesamt vier Schlammförderpumpen vorgesehen, von denen die zwei mit Niederdruck fördernden Pumpen 2 als Kreisel- oder Exzenterschneckenpumpen oder dgl. und die beiden Hochdruckpumpen 3, 4 als Kolbenmembranpumpen ausgebildet sind. Eine der beiden oder beide Hochdruckpumpen 4 sind regelbar. Die Hochdruckpumpen 3, 4 sind druckseitig durch eine Speiseleitung 5 verbunden, an die auch ein Speicherbehälter 6 mit Druckmanometer 7 angeschlossen ist. Von der Speiseleitung 5 zweigen Beschickungsleitungen 8 zu den Filterpressen 1 ab, die durch Ventile 9 absperrbar sind.
Auch die Niederdruckpumpen 2 sind druckseitig durch eine Speiseleitung 10 verbunden, von der sowohl Fülleitungen 11 zu den Speicherbehältern 12 als auch eine Verteilleitung 13in Richtung auf die Filterpressen abzweigt. Von der Verteilleitung 13 führen wieder Beschickungsleitungen 14 zu den Filterpressen, und zwar zu der dem Hochdruckanschluß gegenüberliegenden Seite. Die beiden Anschlüsse jeder Presse können durch eine Bypassleitung 15 miteinander verbunden sein, siehe Füllsystem A. Es kann jedoch auch nur eine Seite der Filterpressen 1 mit einer Bypassleitung 15, siehe Füllsystem B, oder mit der Beschickungsleitung 14, siehe Füllsystem C, verbunden sein. Die Niederdruck-Beschickungsleitungen 14 besitzen außer den Absperrorganen 16 noch Rückschlagventile 17, und die Fülleitungen 11 zu den Speicherbehältern 12 sind durch vom Druck in den Behältern gesteuerte Ventile 18 absperrbar.
Die Anlage wird folgendermaßen betrieben: beide Pumpenstufen werden in Abhängigkeit vom Druck in den Speicherbehältern geschaltet, wobei die Pumpen gleichzeitig oder nacheinander in Betrieb genommen und auch wieder abgeschaltet werden. Bei den Hochdruckpumpen wird nur die nicht regelbare 3 geschaltet, während die Regelpumpe 4 als Dauerläufer konzipiert ist, dessen Fördermenge druckabhängig bis auf Null geändert werden kann.
Nachdem eine Presse durch Schließen des Plattenstapels und Aufbringen der Schließkraft betriebsbereit ist, wird bei geschlossenem Ventil 9 das niederdruckseitige Ventil 16 geöffnet. Die Presse entnimmt aus dem System die Füllmenge, die sich über die Bypassleitung 15 verteilt und die Presse schnell von beiden Seiten her füllt. Sobald der Druck hierbei unter einen eingestellten Wert von beispielsweise 5 bar sinkt, wird mindestens eine der Pumpen 2 eingeschaltet, deren Fördermenge sich zu der den Speichern entnommenen Menge hinzuaddiert. Die Fülleitungen 11 (Ventil 18) sind in dieser Phase geschlossen, so daß also eine optimale Füllung erreicht wird.
Nach Beendigung des Füllvorgangs beginnt die Filtration, die ebenfalls zum größten Teil noch von dem in den Speichern vorrätig gehaltenen und von den Pumpen geförderten Schlamm bestritten wird. Bei einem Filtrationsdruck von beispielsweise 5 bar wird dann durch Schließen des Ventils 16 und Öffnen des Ventils 9 auf Hochdruck umgeschaltet. Damit dabei kein Druckabfall eintritt, wird zuerst das Ventil 9 geöffnet. Das Rückschlagventil 17 verhindert, daß sich der hohe Druck in das Niederdrucksystem fortpflanzt. Nach dem Schließen des Ventils 16 und Öffnen des Ventils 18 können die Niederdruckpumpen 2 unabhängig vom Hochdrucksystem die Speicher 12 wieder bis zu dem eingestellten Höchstdruck füllen und stellen damit für die nächste Filtercharge die Schlammenge zur Verfügung.
Auf der Hochdruckseite wird der Schlamm zum Teil ebenfalls dem Speicher 6 entnommen. Da die Filterleistung mit zunehmender Filterkuchendicke abnimmt, wird das entnommene Volumen schon während der Filtration wieder ergänzt, wozu, wenn nicht gleichzeitig eine andere Presse Schlamm entnimmt, die Regelpumpe 4 ausreicht. Sobald der an der Filterpresse eingestellte Höchstdruck von zum Beispiel ca. 25 bar oder die minimal zulässige Filtratmenge erreicht ist, wird das Ventil 9 abgesperrt. Der in den Zuführöffnungen der Filterplatten noch verbliebene Schlammrest wird dann wie üblich durch Druckluft ausgeblasen. Danach kann das Öffnen der Presse und der Abwurf der Filterkuchen beginnen.
Das neue System zeichnet sich durch besondere Einfachheit aus. Durch das Zusammenfassen von Hochdruckpumpen und Niederdruckpumpen mit Speicherbehältern zu zwei unabhängigen Systemen kann der Aufwand erheblich verringert werden. Insbesondere von den teuren Hochdruck-Regelpumpen können alle bis auf eine eingespart und durch wesentlich billigere Konstantmengenpumpen ersetzt werden. Als Hochdruckpumpen können jedoch auch nur Regelpumpen verwandt werden, falls dies aus Gründen der Typenverminderung, was sich z. B. auf die Wartung und Ersatzteillagerhaltung günstig auswirkt, gewünscht wird. Die Betriebssicherheit ist nicht nur dadurch wesentlich erhöht, sondern auch dadurch, daß bei Ausfall einer Pumpe das jeweilige System betriebsbereit bleibt. Sogenannte Stand-by-Aggregate, die in solchen Fällen einspringen müßten, werden dadurch überflüssig.

Claims

1. Anlage zum Entwässern von Schlamm mit mehreren parallelgeschalteten Filterpressen und mindestens zwei dem Schnellfüllen der Pressen dienenden und die Filtration bewirkenden Pumpen, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) es sind mindestens je zwei Niederdruck- (2) und Hochdruckpumpen (3, 4) vorgesehen;

b) den Niederdruck- bzw. Hochdruckpumpen ist je ein eigenes Leitungsnetz (10, 13, 5) zugeordnet;

c) die Leitungsnetze sind für voneinander unabhängige Förderung mit den einzelnen Filterpressen verbindbar;

d) die Pumpen in den beiden Leitungsnetzen sind unabhängig voneinander durch den jeweils im Leitungsnetz herrschenden Druck steuer- bzw. schaltbar.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Hochdruck-Leitungsnetz (5) mindestens eine Pumpe eine Regelpumpe (4) mit bei gleichbleibendem Förderdruck veränderlichem Volumenstrom ist.

3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelpumpe (4) im Dauerlauf betrieben und die Konstantmengen- oder Regelpumpe (3) druckabhängig oder zeitabhängig ein- und ausgeschaltet werden.

4. Anlage nach Anspruch 1, 2 oder 3 unter Verwendung von Plattenfilterpressen, dadurch gekennzeichnet, daß beide Leitungsnetze (10, 13, 5) auf verschiedenen Seiten der Filterpressen (1) absperrbar angeschlossen sind.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Seiten der Filterpressen (1) durch je eine Bypassleitung (15) verbindbar sind.

6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß nur eine Seite der Filterpressen (1) durch je eine Bypassleitung (15) oder Beschickungsleitung (14) verbindbar ist.

7. Anlage nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Leitungsnetz mindestens ein Druckausgleich- bzw. Druckspeicherbehälter (6, 12) zugeordnet ist.

8. Anlage nach Anspruch 4, 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß in den Niederdruck-Zuführleitungen (10, 14) der Filterpressen (1) Rückschlagventile (17) vorgesehen sind.