DE2216342A1

DE2216342A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Trennen einer schlammigen Flüssigkeit in ihre festen und wässrigen Bestandteile

Info

Publication number: DE2216342A1
Application number: DE19722216342
Authority: DE
Inventors: Kenji Suita Osaka Takahashi (Japan)
Original assignee: Kanegafuchi Spinning Co Ltd
Current assignee: Kanegafuchi Spinning Co Ltd
Priority date: 1971-05-17
Filing date: 1972-04-05
Publication date: 1972-11-30
Also published as: AU438433B2; AU3314771A; FR2137430B1; NL7110689A; GB1342756A; US3741388A; FR2137430A1; IT968189B

Description

Kanegafuchi Boseki
Kabushiki Kaisha

Tokyo /- Japan

Verfahren und Vorrichtung zum Trennen einer schlammigen Flüssigkeit in ihre festen und wässrigen Bestandteile ·

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Trennen einer schlammigen Flüssigkeit in ihre festen und wässrigen Bestandteile. Die bisher bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum Abscheiden von Feststoffen aus einer schlammigen Flüssigkeit arbeiten insbesondere dann nicht zufriedenstellend j wenn die Flüssigkeit Feststoffe in-feiner Verteilung enthält. Solche feinen Feststoffe verstopfen häufig die Filtermaschen von Unterdruck-Abscheidern oder Druckfiltervorrichtungen, wodurch eine kontinuierliche Abscheidung oder Filterung gehemmt wird. Um diese Nachteile zu vermeiden, bedarf es großer Antriebskräfte und/oder komplizierter Apparaturen.

Soweit andere Filterverfahren ein Sandbett verwenden, ist ein großer Platzbedarf erforderlich, wie auch die Arbeitsweise be-"Lräehlich wegen der Abhängigkeit von der Wetterlage begrenzt ist.

Ferner ist Dei der Verwendung eines Vakuum-Abscheiders oder -Filters keine klare Filterung ohne Einsatz eines Gerinnungsmittels oder einer sogenannten" Filterhilfe in einer Menge möglich, die fast gleich derjenigen der in der zu reinigenden Flüssigkeit schwebenden Feststoffe ist. Schließlich sind die Kosten der erforderlichen Antriebsleistung für die Vakuumpumpe nicht unbeträchlich," wie auch das mit dem Betrieb der Pumpe veruunderie Geräusch als Belästigung empfunden wird.

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0RlGiNAL INSPECTED

Andererseits hat das übliche Druckfilterverfahren den Nachteil, daß das Filtertuch das vollständige Ausquetschen des Schlammes wegen der hohen Feuchtigkeits-Speicherfähigkeit des Schlammes unmöglich macht.

Ein anderes unter Verwendung der Schwerkraft und eines Siebes arbeitendes Filterverfahren hat den Nachteil,, daß es den wässrigen Teil der schlamrnartigen Flüssigkeit nicht zufriedenstellend abscheidet. Der nach diesem "Verfahren gefilterte Schlamm enthält immer noch 90$ Feuchtigkeit , was einen Anteil von 10 Teilen Feststoff und 9°. Teilen Wasserkomponente bedeutet. ·.

Der bekannte Fliehkraftabscheider ermöglicht lediglich den Austrag von Feststoffen in einer Größenordnung von 10$ oder weniger, selbst wenn eine große Menge eines Trenn-Hilfsmittels oder einer sogenannten Filterhilfe hinzugefügt wird. Abgesehen von der auch hier gegebenen Lärmbelästigung erfordert die hohe Drehgeschwindigkeit eines Fliehkraftabscheiders zusätzlichen Aufwand für Unterhaltung und Kontrolle der Vorrichtung.

Schließlich ist das bekannte Aktivsehlamm-Verfahren mit dem Nachteil behaftet, daß es eine große Oberfläche sowie Raum und eine beträchliche Anlage erfordert, wobei zusätzlich das Problem des Ausbrütens und Zuförderns von Bakterien sowie der Beseitigung des durch das Bakterienwachstum produzierten zusätzlichen Schlammes besteht.

Ziel der Erfindung ist es, eine mechanische und kontinuierliche Trennung einer schlammigen Flüssigkeit jeglicher Art in ihre festen und wässrigen Bestandteile ohne die Gefahr der Verstopfung von Filterelementen zu ermöglichen, um so die Wirtschaftlichkeit und den Wirkungsgrad Verfahrens- und anlagemässig zu verbessern. Ferner soll die Notwendigkeit des Zusatzes eines Gerinnungsmittels oder einer Filterhilfe im Vergleich zu bekannten Verfahren merklich herabgesetzt werden. Schließlich soll die Filtervorrichtung leicht zu bedienen und in der Lage sein, selost solche schlammigen Flüssigkeiten zu behandeln, die bislang nur mit Schwierigkeiten in einen Feststoffteil und einen wässrigen Teil zu trennen waren.

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Pas Verfahren gemäß der Erfindung besteht aus den im Patentanspruch 1 definierten Verfahrensschritten. Hierbei ist wesentlich, daß die Beschaffenheit des porösen Belages aufgrund von ·, untereinander kommunizierender Kapillare eine derartige ist,, daß nur der wässrige Teil der schlammigen Flüssigkeit;.mit . ' großer Saugkraft von dem porösen Belag vorübergehend absorbiert , wird, womit die Peststoffkomponente in Gestalt eines zusammenhangenden Kuchens an der Oberfläche des sich kontinuierlich bewegenden Belages haften bleibt und leicht abgetragen werden kann. Der Belag muss ferner die Eigenschaft haben, nach einem Ausquetschen der aufgenommenen wässrigen Komponente sieh.wieder elastisch zurückzuverformen, um zur Aufnahme eines weiteren wässrigen Bestandteiles einer zu behandelnden schlammigen Flüssigkeit bereit zu sein.

Erfindungsgemäß besteht die Vorrichtung zur Durchführung des neuen Verfahrens aus den im Patentanspruch 2 definierten Merkmalen, indem die neue Filtervorrichtung troniiTielartig aufgebaut ist, sind die Voraussetzungen für einen kontinuierlichen, geräuschlosen und platzsparendem Betrieb gegeben. Weitere Erfindungsmerkmals sowie der Aufbau und die Wirkungsx\'eise der neuen Filtervorrichtung sind der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung zu entnehmen.

In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele einer Fiiterbezw. Trennvorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen . ·

Fig.l und 2 senkrechte Querschnitte durch zwei mögliche

Ausführungsformen einer Filtervorrichtung, Fig.jJ eine teilweise Draufsicht auf die Stoßstelle eines um die Filtertrommel herumgelegten bahnförmigen porösen Belages, der durch Klemmorgane fest mit der Trommel νerbunden wird,

Fig.4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in FigO, und Fig.5 Einzelheiten.

Übereinstimmend in Fig.l und 2 besteht die wasserdurchlässige Filteranordnung 2 aus einer perforierten, drehbar angetriebenen Filtertrommel 1, die mit einem porösen, bahnförmigen Belag 2a aus Polyvinyl-Aeetal-Schaumstoff versehen ist, der mit zahlreichen untereinander korranuriiziei-enden Poren versehen ist. Der poröse

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Belag 2a bedeckt die gesamte Umfangsflache der Trommel 1. Durch Kapillarwirkung hervorgerufen besitzt dieser Polyvinyl-Acetal-Schaumstoff xm angefeuchteten Zustand sowohl eine hohe Saugkraft wie auch eine große Netzfähigkeit und Wasser-Aufnähmefähigkeit.,Darüberhinaus ist der Schaumstoff von hoher elastischer Rückformbarkdit, um sich aus einem zusammengedrückten Zustand in die ursprüngliche normale Gestalt zurückzubilden.

Wie später noch näher behandelt wird, ist ein ausgesprochen dünner Belag nicht geeignet, den gewünschten Effekt zu erbringen. Andererseits ist aus einem wirtschaftlichen Gesichtspunkt ein dicker Belag 2a unerwünscht. Xm Sinne der Erfindung soll der poröse Belag 2a eine Dicke von mindestens 5 mm haben. UnteiJ dem Gesichtspunkt der Wasser-Saugfähigkeit und anderer Faktoren, z.B. der Wirtschaftlichkeit, wird eine Dicke des porösen Belages 2a von 10 mm empfohlen. Zwingend erforderlich ist es, daß die poröse Bahn 2a durch und durch untereinander kommunizierende feine Poren besitzt, die vorzugsweise einen durchschnittlichen Durchmesser von 0,5 his 1 mm haben. Ein Durchmesser von mehr als 1.0 mm beeinträchtigt in unerwünschter Weise . die Fähigkeit, feinverteilte Feststoffe von der Flüssigkeit zu trennen, in der sie schweben. Es ist ferner wünschenswert, daß der poBÖse Belag 2a eine Porösität bezw. ein Leerraum-Verhältnis von 0,9 hat. Die elastische Rückformbarkeit des porösen Belages 2a aus seinem zusammengedrückten Zustand sollte derart sein, daß -unter der Annahme einer Würfelform im angefeuchteten Zustand - dieser Block durch eine Kraft zwischen

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50 g/em und jjOO g/cm auf eine lineare Dicke von der Hälfte der ursprünglichen Form zusammengedrückt wird, wenn diese Kraft in entgegengesetzten Richtungen angesetzt wird. Wenn typischerweise eine solche Kornpressionskraft in der Größenordnung von

ο
200 g/cm vorliegt, so bedeutet dies, daß der poröse Bahnüelag 2a eine elastische Rückformbarkeit bezw. eine Rückfederkraft dieser Größe besitzt.

Ein poröser Polyvinyl-Acetal-Schaumstoff mit den vorstehend genannten physikalischen Eigenschaften kann hergestellt werden durch acetalisieren (acetalizing) von Polyvinylalkohol unter einer optimalen Reaktionsbedingung, d.h. bei einer optimalen temperatur und einer optimalen Zeit mit einem Aldehyd in Gegen-

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wart eines sauer reagierenden Katalysators und eines Porenbildners wie z.B. Stärkemehl oder Dextrin, wobei jede dieser Ingredienzien mit Rücksicht auf Typ und Menge angemessen ausgewählt werden. In der vorerwähnten Reaktion wird die optimale Temperaturj mit der die Mischung der erwähnten Ingredienzien erhitzt wird, erhalten durch äusserliches Aufheizen der Mischung, indem ein elektrisches Heizgerät, Dampf, heiße Flüssigkeit oder andere Heizmedien benutzt werden, oder das Aufheizen kann durch direkte Anwendung von Gleichstrom oder Wechselstrom auf die erwähnte Mischung vorgenommen werden» in diesem letzteren Falle wirkt die Mischung als Widerstand oder Induktor, wobei die elektrische Energie entsprechend dem Joule'sehen Gesetz und/oder dem Induktionseffekt in Wärme umgewandelt wird. Die Temperatur kann durch Verändern der Spannung, der Stromstärke oder der Frequenz gesteuert werden.

Der poröse Belag 2a kann ferner mit mindestens einer flüssigkeits-durchlässigen Bewehrung aus Faserstoff, wie z.B. Baumwollfasern, aus Kunstfasern, Kunstharzfasern, wie auch aus Metalldrähten, gewebten und ungewebten Stoffen versehen sein.

Gewöhnliches poröses Polyvinyl-Acetal-Bahnmaterial hat im trockenen Zustand nur eine geringe Weichheit und,Biegsamkeit. Diese wünschenswerten Eigenschaften werden dem porösen Material nur verliehen, wenn es im angefeuchteten Zustand ist. Es ist jedoch zu beachten, daß ein poröser Polyvinyl-Acetal-Schaumstoff, der selbst im trockenen Zustand genügend weich und biegsam ist, durch Auswahl der Bedingungen bei seiner Hersteilung erhalten werden kann. Selbstvefcständlich kann ein poröses Bahnraaterial, das solche Eigenschaften im trockenen Zustand aufweist, im Rahmen der Erfindung wirksam benutzt werden. In jedem Fall ist es notwendig, daß das poröse Material sowohl den vorerwähnten Aufbau als auch die vorerwähnten physikalischen Eigenschaften besitzt. ·

Je nach der Beschaffenheit der zu behandelnden schlammigen Flüssigkeit und ihrer zugeführten Menge wird die Umfangsgeschwindigkeit des um die Trommel 1 herumgelegten Belages 2a zwischen 5 und 10 m/min gewählt. Es versteht sich im übrigen, daß der poröse Belag 2a durch einen Schwamm, ein poröses ungewebtes Bahnmaterial, einen Filz oder irgendwelche anderen porö-

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sen Materialien ersetzt werden kann, vorausgesetzt, daß ähnliche physikalische Eigenschaften, wie sie vorstehend aus notwendig bezeichnet wurden, vorhanden sind.

Die Filteranordnung'2 nach Fig.l umfasst ferner eine oberhalb der Trommel 1 angeordnete Aufgabevorrichtung $ zur kontinuierlichen Aufgabe der schlammigen Flüssigkeit L auf die rotierende Oberfläche des porösen Belages 2a. Der Aufgabevorrichtung 3 entgegen der Drehrichtung 12 der Trommel 1 vorgeordnet ist eine Wasser-Abzugsvorrichtung 4 in Gestalt einer drehbaren Walze, die derart gegen den porösen Belag 2a gedrückt wird; daß der von dem Belag absorbierte wässrige Teil der schlammigen Flüssigkeit L aus dem porösen Schaumstoff herausgequetscht wird.

Der Aufgabevorrichtung 3 im Abstand nachgeordnet ist ein endloser Gurt 5, der auf einem Teil des Umfanges der Trommel 1 an dem porösen Belag 2 anliegt und ungefähr mit der Umfangsgeschwindigkeit der Trommeloberfläche mitwandernd bewegt wird. Dieser endlose Gurt 5 dient als Übernahmevorrichtung für die auf dem porösen Belag 2a abgelagerten Feststoffe, die an der Übernahmestelle in Form eines Kuchens vorliegen. Der endlose Gurt 5 uezw. die Übernahmevorrichtung 5 ist um zwei Walzen b und 7 herumgeführt. In Fig.2 besteht die Übernahmevorrichtung aus einer Walze 20, wie später noch erläutert wird. Die im wesentliche glatte ArDeitsoberfläche der Vorrichtung 5 oder 20 besteht aus einem Metallband, Belegt mit Naturgummi, synthetischem Kautschuk, Kunstharz wie Polyvinylchlorid oder Polyurethan, oder einer Kombination eines solchen Kautschuks, eines solchen Kunstharzmaterials und einer der verschiedenen Arten von gewebten und nichtgewebten Stoffen. Der in Fig.l dargestellte endlose Gurt 5 ist aus einem weichen Polyvinylchlorid hergestellt, Mindestens eine der beiden Umienkwalzen 6 und 7 kann über eine Verstellbarkeit ihrer Lager aus ihrer Position verschwenkt werden, um ihren Abstand relate zu dem porösen Belag 2a zu ändern und damit die Andrückkraft des endlosen Gurtes 5 zu beeinflussen. Die Walzen 6,7 sind nicht angetrieben, sondern werden in Umdrehung versetzt, sobald der endlose Gurt 5 J-η Druckverbindung mit dem bahnartigen Belag 2a gebracht wird. Eine dieser Walzen 6,7 kann jedoch auch angetrieben worden.

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Die drehbar angetriebene Trommel 1 ist derartig in einem nicht dargestellten Rahmen gelagert, daß ihre Rotationsachse horizontal verläuft. Die Aufgabevorrichtung 3 hat einen Auslass, der oberhalb der durch die Rotationsachse verlaufenden horizontalen Ebene an.einer Stelle gegenüber dem Trommelumfang angeordnet ist, die im sogenannten zweiten Quadranten liegt oder mit anderen Worten - zwischen West und Nord' liegt, jedoch näher an Nord, bezogen auf den Kreis,.der den Querschnitt durch die Filtertrommel 1 darstellt. Die JDrehr.ichtung ist in Fig.l mit 12 und in Fig.2 mit 24 angegeben. .

in l°ig.l ist unterhalb der Übernahmevorrichtung 5 eine rotierende Bürste b erkennbar, die am Umfang der Trommel 1 angeordnet ist und auf dem porösen Belag 2a noch anhaftende Peststoffe entfernen soll, iterner ist in Fig.l zwischen der Übernahmevorrichtung 5 und der Wasser-Abzugsvorrichtung 4 am Umfang der Trommel 1 eine Waschvorrichtung 9 erkennbar, die der Wasser-Abzugsvorrichtung "unmittelbar vorgelagert ist und in einer Neigung gegen die Oberfläche des porösen Belages 2a eine Waschflüssigkeit absprüht, um noch anhaftende Feststoffe zu entfernen.

Ein Schaber 10 mit einer relativ scharfen Schneide ist im Bereich der Walze 7 vorgesehen, um den an dem endlosen Gurt 5 anhaftenden Feststoffkuchen abzulösen. Ein darunter angeordneter Sammelbehälter nimmt die abgelösten Kuchenstücke sowie die von der rotierenden Bürste ö entfernten Feststoffe auf.

• ■ *

Die Wirkungsweise der in Fig.l beschriebenen Vorrichtung ist folgende: >

Vor der Inbetriebnahme der Filteranordnung 2 wird der poröse Bahnbelag 2a in feuchten Zustand versetzt, damit er seine elastische Rückformbarkeit erhält. Sodann wird die Trommel 1 .in Pfeilrichtung 12 in Drehbewegung versetzt, womit sich auch die Wasser-Abzugsvorrichtung 4 sowie die Übernahmevorrichtung in Richtung der Pfeile 1> bezw.l4 bewegen. Daraufhin wird die schlammige Flüssigkeit L* kontinuierlich aus der Aufgabevorrichtung 3 auf die Oberfläche der Filteranordnung 2 aufgegeben, die sich zufolge der Rotation des Belages 2a schichtartig ausbreitet. Hierbei kann der größte Anteil der wässrigen Komponente .-der Flüssigkeit L durch ihre Schwerkraft absinken, wobei sie · von dem porösen Schaumstoffbelag 2a aufgrund dessen Kapillar-

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wirkung aufgesogen wird. Gleichzeitig wird der größte Teil des in der schlammigen Flüssigkeit enthaltenen Feststoffanteils abgeschieden und in koagulierter Form als Kuchen auf der Oberfläche des Belages 2a abgelagert. Der Feststoffkuchen S passiert daraufhin den Bereich des endlosen Gurtes 5, von dem er über-

nommen wird. Der. übernommene Feststoffkuchen Sl wird nun von dem Schaber 10 abgelöst und fällt in Form von Stücken S2 in den Sammelbehaälter 11. im Falle daß noch Feststoffteile an der Oberfläche des Belages 2a anhaften, so werden diese von der rotierenden Bürste 8 entfernt. Diese Bürste B wird mit einer Umfangsgeschwindigkeit angetrieben, die das 1,2 bis l,5fache der Oberflächengeschwindigkeit des Belages 2a ist.

Nachdem durch die Waschvorrichtung 9, die beispielsweise klares Wasser mittels einer Düse auf die Oberfläche des Belages 2a sprüht, eventuell noch anhaftende Feststoffpartikel entfernt werden, passiert die so gereinigte poröse Bahn die Wasser-Abzugsvorrichtung 4, durch deren Quetschdruck sowohl das Waschwasser als auch derjenige Teil der wässrigen Komponente der zu behandelnden schlammigen Flüssigkeit L, der nicht schon im Bereich der Aufgabe dieser Flüssigkeit durch die wasser-durchlässige Filtertrommel 1 hindurchgetreten ist, entfernt wird. Alternativ kann das Waschwasser auch durch Unterdruck-Saugvorrichtungen entfernt werden.

Wie nicht näher dargestellt ist, wird die abgeschiedene wässrige Flüssigkeit durch geeignete Mittel gesammelt oder abgeschleudert. Es versteht sich ferner, daß die schlammige Flüssigkeit vor ο ihrer Eingabe in die Aufgäbevorrichtung 3 einer Sortierbehandlung unterworfen wird, um relativ große Feststoffstücke zu entfernen, z.B. durch ein Schwingsieb. Der Mantel der Filtertrommel 1 kann aus Metall oder aus Kunstharz oder dergl. bestehen und ist mit einer Anzahl von Durchbrüchen in versetzter Anordnung versehen. Um den porösen Belag 2a auf der Trommel 1 zu befestigen - besonders in dem Falle, wo die Trommel 1 keine durchbrochene Oberfläche hat - wird der Belag 2a nicht unmittelbar aufgebracht, sondern auf eine oder zwei netzartige Beläge wie z.B. perforiertes Metallband oder Drahtnetz.

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Der poröse Belag 2a kann in einem einzigen Bahnstück oder aus einer Mehrzahl von schmalen Segmenten bestehend auf die Ober- fläche der Trommel 1 aufgebracht werden. Es kann ferner zweckmässig sein _s zwischen der Aufgabevorrichtung j5 und der Wasser-Abzugsvorrichtung 4 Mittel vorzusehen, um einen Bückfluß der aufgegebenen schlammigen Flüssigkeit L entgegen Drehrichtung der Filteranordnung 2 zu verhindern.

Die Trommelbauart der erfindungsgemäßen FiIteranordnung hat unter anderem den Vorteil, daß der poröse Belag 2a in einer Wei-se um den Trommelkörper herumgelegt werden üann, daß keine Relativbewegung zwischen dem Belag und der Trommel 1 durch Kutschen oder Verwerfungen auftritt. Der poröse Belag 2a hat ferner keine scharfen Umlenkungen, wie es bei endlosen Gurtförderern der Fall ist. Daher kann die Filteranordnung 2 mit großer Geschwindigkeit betrieben werden. Der um die Trommel 1 gelegte Schaumstoffbelag 2a kann niemals entspannt werden, wenn er mit Flüssigkeit getränkt ist. Aus' diesem Grunde ist es auch vorteilhaft, in den porösen Belag 2a eine Bewehrung einzubetten.

Wie schon gesagt, unterscheidet sich die Filteranordnung nach Fig.2 von derjenigen nach Fig.l zunächst dadurch, daß die "Übernahmevorrichtung zum Abtragen des Feststoffkuchens aus einer Walze 3?0 besteht. Der wesentlichere Unterschied ist jedoch darin zu sehen, daß um den porösen Belag 2a ein Hilfs-Filterband 16 gelegt ist, das den größten Teil der Oberfläche des Belages 2a bedeckt. Dieses Hilfs-Filteroand 16 besteht zweckmässig aus Filz, Filtertuch, perforiertem Metallband oder aus einem Drahtnetz. Das Hilfs-Filterband 16 ist um eine Spannrolle Γ/ herumgelegt, die das Band 16 von der Oberfläche des Belages 2a abhebt und auf diese Weise die Möglichkeit bietet, Waschdüsen 18 und 19 vorzusehen, über die Waschwasser sowohl auf die Oberfläche des porösen Belages 2a als auch auf die Rückseite des Hilfs-Filterbandes 16 gesprüht wird.

Die Walze 20 der Übernahmevorrichtung für den Feststoffkuchen ist gleichzeitig als Quetschwalze ausgebildet, um Flüssigkeit aus dem Band 16 auszuquetschen. Der Feststoffkuchen wird über einen Schaber 21 von der Oberfläche der Walze 20 abgelöst.

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Unterhalb der Spannrolle I7 ist eine rotierende Bürste 22 vorgesehen, durch die noch auf dem Hilfs-Filterband 16 anhaftende Feststoffteile entfernt' werden. Wie in Fig.l die Walze 4 so dient in Fig.2 die Walze 2^ als Wasser-Abzugsvorrichtung, um den von dem posöaert Belag 2a absorbierten wässrigen Teil der zu behandelnden schlammigen Flüssigkeit durch Quetschdruck zu entfernen.

Die Wirkungsweise der Filteranordnung nach Fig.2 unterscheidet sich nicht wesentlich von derjenigen nach Fig.l. So muss auch hier vor der Inbetriebnahme der poröse Schaumstoffbelag 2a in feuchten Zustand versetzt werden, damit er die vorerwähnten wünschenswerten physikalischen Eigenschaften erhält. Die zu behandelnde schlammige Flüssigkeit L wird über eine Aufgabevorrichtung 25 in einer Schicht auf die Oberfläche der Filteranordnung 2 aufgegeben, die in Kichtung des Pfeiles 24 rotiert. Entsprechend, drehen sich die Einrichtungen 20, 23 und V'( in Hichtung der Pfeile 29,20 und JO. Die rotierende Bürste 22 hat einen positiven Antrieb in der angegebenen Pfeilrichtung, und zwar ist ihre Umfangsgeschwindigkeit das 1,2- bis 1,5-fache derjenigen des Hilfs-Filterbandes l6. Die Oberfläche der Übernahme- bezw. Quetschvorrichtung 20 ist wie im Zusammenhang mit Teil 5 aus Fig.l beschrieben so ausgebildet, daß sie in der Lage ist, in Berührung mit dem Feststoffteil diesen von dem Hilfs-Filterband 16-zu übernehmen. Die durch den Schaber 21 abgelösten Feststoffstücke fallen abwärts in den Sammelbehälter 26. Noch an dem Hilfs-Filterband 16 anhaftende Feststoffpartikel werden durchildie rotierende Bürste 22 abgelöst. Nachdem sowohl der poröse Belag 2a als auch.das Hilfs-Filterband l6 mittels des durch die Düsen 18 und 19 aufgesprühte Waschwassers gereinigt sind, wird durch die Wasser-Abzugsvorrichtung 23 das von dem porösen Belag 2a absorbierte Wasser ausgequetscht,. In einem Behälter 27 wird die angetrennte wässrige Flüssigkeit gesammelt. Das Hilfs-Filterband 16 hat nicht nur die Aufgabe, den sich ablagernden Feststoffkuchen zu tragen und der Übernahmevorrichtung 20 zuzuführen, sondern sie soll auch den porösen Schaumstoffoelag 2a schützen.

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In Fig. 3 bis 5 ist dargestellt, in welcher Weise die Stoßstellen ■ eines einstücken oder mehcstückigen porösen Belages 2a mit der Trommel 1 so verbunden werden, daß der Belag Dewegungsfrei auf der Oberfläche der Trommel 1 befestigt ist. In der Draufsicht nachvlig.3. erkennt man eine Unterlage 31, die der Mantel der Trommel 1 sein.kann. Mit 32 ist.der poröse Belag aus Polyvinyl-Acetal-Schaumstoff bezeichnet. Die Unterlage 31 ist durch einen Schlitz 35 unterbrochen, der so breit ist, daß die freien Enden der Schaumstoff bahn 32 dicht beieinanderliegend in den Schütz eingeführt werden können. In Fl.g.4 erkennt man die beiden nach unten abgebogenen Enden 33 und 34 der Schaumstoff bahn 32.

Um die beiden eingeführten Enden 33*34 der Schaumstoffbahn 32 durch Klemmkraft zu fixieren, sind innerhalb des Schlitzes 35 der Unterlage 31 zwei wellenartige drehbare Klemrnorgane 3ö und 37 angeordnet, die in zwei gegenüberliegenden seitlichen Rahmenteilen 47 und 48 der Unterlage J>1 gelagert sind (Fig.3)· An einem Ende sind die Klemmwellen 36,37 mit Sperrädern 39 und 40 versehen, um ein Zurückdrehen der Klemmwellen zu verhindern.;

Fig.5 zeigt, daß an dem Umfang der Sperräder 39>40 Sperrklinken 41 und 42 angeordnet sind, die von dem.RahmenteileftB getragen siöd. Mittels Zugfedern 43 und 44 werden die Sperrklinken in Kontakt mit den Verzahnungen der Sperräder gehalten. Auf diese Weise können.die Sperräder 39>4O nur in Richtung der Pfeile 45,46 gedreht werden. Da die Enden 33* 3^ der porösen Schaumstoffbahn im zusammengedrückten Zustand zwischen den Klemmwellen 36,37 verlaufen, kann durch Drehen der Klemmwellen das Einziehen der Enden 3^ in den Schlitz 35 reguliert werden.

Das Symbol "x" in Fig.4 zeigt die reduzierte Dicke eines Endes der Schaumstoffbahn 32, die ungefährt 1/2 bis 1/6 der normalen Dicke ¹¹W" des Schaumstoffbelages im entspannten Zustand ist.

' Um die Einbuchtung zwischen den beiden in den Schlitz 35 einge-, zogenen Enden auszufüllen,.wird ein zweckmässig keilförmiges Stück 38 aus dem gleichen Material wie die Schaumstoffbahn eingeführt und mit verklemmt.

Es ist vorteilhaft, die Oberflächenreibung zwischen den Klemmwellen 36,37 und dem Schaumstoff zu erhöhen, beispielsweise durch eine Anzahl von Ausbuchtungen oder Rillen im Umfang der

Klemmwellen. Auch können die Klemmwellen 36,37 exzentrisch

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gelagert werden, um ihren Abstand je nach fixierter Drehlage zu verändern. Den gleichen Effekt kann man erzielen, wenn den Klemmwellen ein ovaler Querschnitt gegeben wird. Die in Fig. 3 bis 5 dargestellte Klemmvorrichtung zum Pestlegen eines porösen Schaumstoffbelages auf einer Unterlage, beispielsweise dem Mantel¹ der Trommel 1, vermeidet die Anwendung irgendwelcher Klebemittel· oder ein Anheften, wodurch der Schaumstoff eingerissen werden körinte. Ferner ist durch die beschriebene Klemmvorrichtung die Spannung des Belages auf der Trommel 1 beliebig einzustellen.

In der nachstehenden Tabelle 1 sind Versuchsergebnisse aufgeführt, wie sie unter Verwendung einer Filteranordnung nach Fig.l beim Behandeln von schlammigen Flüssigkeiten verschiedenster· Art ermittelt wurden. Die Filteranordnung besaß einen faserverstärkten porösen Belag aus Polyvinyl-Acetal-Schaum. Die Oberfläche der Übernahmevorrichtung bestand aus weichem Polyvinylchlorid.

Tabelle 1

	Typ der behandelten Flüssigkeit	Feststoff- Konzentration (ppm)	Koaguiiermittel (in# des Feststoff- gehaltes)
(1)	Aktivschlamm von Fäkalien	11,.7OO	14 (Eisenchlorid)
(2)	Aktivschlamm von Schlachthaus-Abwasser	11,500	16
(3)	Aktivschlamm aus Bierbrauerei ■	4,470	5 (Polyaluminium- chlorid)
(4) (5)	Aktivschlamm aus Hefe-Herstellung Aktivschlamm aus Antibiotica Herst.	17.800 11,300	7,5 (Eisenchlorid 8,4 (PEARLITE) χ 21 (Eisenchlorid)
(6)	Abwasser aus Stärke fabrik	59,400	2 (Aluminiumerde)
(7)	Schlamm aus Abwasser von Papiermühle A von Papiermühle B	44.000 9,000	nichts 10 (Aluminiumerde)

(8) von Styrolperlen-

Herstellung 386,000

(9) aus Aluminium-Hydroxid-Beschichtungsanl. 27,200

nichts

unbedeutend (Anionic-Polymere 20 (gelöschter Kali

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(10) Schlamm aus Abwasser von Chrom-Hydroxid-Beschichtungsanl.

18,000

unbedeutend
(Anionic Polymere)

χ = Handelsname für Produkte/ die durch Aufquellen von schlammartigem Perlit gewonnen werden. .

Abgeschiedener Feststoff (in

'Flüssigkeitsgehalt
des Feststoffkuchens
(in %)

Feststoffgehal· der gefiltertei Flüssigkeit (ppm)

(D	(8)	92.0	84.2	210
(2)	(9)	95.0.	85.6	93
(3)	(10)	91.7	80.4	■'■·-■. '94
(4)	97-5	85.3	90
(5)	90.4	81.4	298
(6)	94.0	67.6	917
(7) A	91.4	81.2	640
B	95.^2	78.8	129
90.0	30.3	1.800
9b. 4	81.9	150
93.6	76.2	145 .

Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung sind höchst geeignet zum Trennen nachstehender schlammiger Flüssigkeiten in ihre wässrigen und festen Bestandteile:

Aktivschlamm und zersetzter Schlamm von Fäkalien, städtischen Abwässern, aus der Ernährungsindustrie, Chemischen Industrie, Petrochemischen Industrie, Faserstoff-Industrie, aus Brauerein, aus der Arzneimittel-Industrie, Gärungsindustrie, Fischverarbeitungs-Industrie, Lebensrnittel-Industrie, Papierfabriken, Ingenieurbau, Bergbau, Metail-Industrie, Maschinen-Industrie usw.

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Claims

Kanegafuchi Boseki
Kabushiki Kaisha

Tokyo / Japan

Patentansprüche

Γΐ·Υ Verfahren zum Trennen einer schlammigen Flüssigkeit in inre festen und wässrigen Bestandteile, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit auf die Oberfläche eines endlosen, sich auf einer Unterlage kontinuierlich bewegenden porösen Belages mit durch untereinander kommunizierende Kapillare hervorgerufener hoher Wasser-Aufnahmefähigkeit und-Speicherfähigkeit aufgebracht wird, wobei nur der wässrige Teil der schlammigen Flüssigkeit von dem Belag absorbiert und gleichzeitig der Feststoffanteil in Form eines Kuchens auf dem Belag abgelagert wird, woraufhin der Kuchen kontinuierlich von dem Belag abgetragen und der wässrige Teil aus dem mit hoher elastischer Rückformbarkeit im nassen Zustand versehenen porösen Belag vor der Aufgabestelle durch Quetschdruck entfernt wird»
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch

eine flüssigkeits-durchlässige, drehbar angetriebene trommelartige Filteranordnung (2) mit einem Flüssigkeits-durchlässigen porösen Belag (2), der eine durch untereinander kommunizierende Kapillare hervorgerufene hohe Wasser-Aufnahme- und -Speicherfähigkeit hat und der mit hoher elastischer Rückformbarkeit im nassen Zustand versehen ist,

eine oberhalb der Filtertrommel (1) angeordnete Aufgabevorrichtung (3*25) zur kontinuierlichen Aufgabe der schlammigen Flüssigkeit (L) auf die rotierende Oberfläche des porösen Belages (2a), eine ungefähr mit der Umfangsgeschwindigkeit der Trommel-Oberfläche mitwandernde und nahe dieser Oberfläche wirksame Übernahmevorrichtung (5*20), deren Oberfläche zur Übernahme der auf dem

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4Γ . ·

porösen Belag abgelagerten Peststoffe (S) ausgebildet ißt,

und durch eine der Aufgabevorrichtung entgegen Drehrichtung der

Trommel vorgelagerte Wasser-Abzugsvorrichtung (4,25) zumEntfernen der von dem porösen Belag absorbierten wässrigen Komponente der schlammigen Flüssigkeit durch Quetschdruck.

^. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Belag (2a) aus bahnförmigem, mit kapillarer Porösität versehenem Polyvinyl-Acetal-Schaumstoff besteht, dessen Poren untereinander kommunizieren.

4. . Vorrichtung nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, daß die zahlreichen untereinander kommunizierenden Poren des Belages (2a) im Durchschnitt einen Durchmesser von 1 mm oder weniger haben.

5· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rotationsachse der flüssigkeits-durchlässigen Filteranordnung (2) wagerecht verläuft und die Aufgabevorrichtung (j5*25) derart oberhalb der sich drehenden Trommel (1) angeordnet ist, daß die schlammige Flüssigkeit dem zweiten Quadranten des Querschnittes der im Uhrzeigersinn rotierenden Trommel zugeführt wird, wobei die Übernahmevorrichtung (5·20) eine im wesentlichen glatte Oberfläche hat.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Übernahmevorrichtung (5.20) und der Wasser-Abzugs- · vorrichtung (4,2J) am Umfang der Trommel (1) Waschvorrichtungen (9,18) zum Entfernen von auf dem porösen Belag (2a) anhaftenden Feststoffen angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß am Umfang der Trommel (1) der übernahmevorrichtung (3.20) nach-. geordnete Bürsten (8,22) zum Entfernen von auf dem Belag (2a) anhaftenden Feststoffen vorgesehen sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Belag (2a) mit mindestens einer flüssigkeits-durchlässigen Bewehrung aus Faserstoff, gewebtem' oder ungewebtem Stoff oder dergl. Versehen ist.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der poröse Belag (2a) auf seinem größten Umfangsteil von einer Hilfs-Filterbahn (16) aus Filz, Filtergewebe., gelochtem Metallband oder Drahtnetz umgeben ist, die zumindest die Aufgabevorrichtung (25) und die Übernahmevorrichtung (20) berührt.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfs-Filterbahn (l6) durch eine Spannrolle (17) von der
Oberfläche des porösen Belages (2a) abgelenkt und entlang eines Sektors der walzenförmigen Übernahmevorrichtung (20) herumgeführt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 3* dadurch gekennzeichnet, daß der bahnförmige poröse Belag mit seinen Enden (33*34) in einen Schlitz (35) der Unterlage (31) einführbar und dort durch zangenartige Klemmorgane (36,37) fixierbar sind.

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