173476. lajstromszámú szabadalom • Eljárás szűrőcentrifuga üzemeltetésére,Zagyszerű folyékony vagy légnemű anyagok mechanikus vagy/és adszorbciós szűrésére, szűrőcentrifuga, valamint szerkezet forgásban lévő íves felületrőlanyag, főként iszap szemcsés anyag vagy hasonlók eltávolítására
3 173476 4 tációsan (ülepftéssel) többnyire legfeljebb annyira vízteleníthetek, hogy szárazanyag-tartalmuk mintegy 5%. A 95% víztartalmú iszap viszont folyós konzisztenciájú, nagy térfogatú, nem deponálható, szállítása és kezelése a magas víztartalom miatt nagyon költséges. Az iszapkezelés tehát ülepítéssel nem oldható meg, a hatékonyabb gépi iszapsűrítésre van szükség, amelynek eredményeként kis mennyiségű, megközelítőleg szilárd anyagot nyernek, amely tovább kezelhető (depózás, szárítás, égetés, mezőgazdasági hasznosítás). A gépi iszapvíztelenítés körülményeit, illetve hatékonyságát a szennyvíziszapok alábbi alapvető tulajdonságai determinálják:- az iszap diszperz rendszer, az ülepítendő anyag mérete a kolloidálistól a mm nagyságrendig terjed,- a víz a következő formákban van jelen az iszapban: szemcsék közötti víz, ez távolítható el legkönnyebben, kolloidálisan kötött víz, csak nagyobb erővel, és nem teljes mértékben távolítható el, sejtvíz (szerves szennyeződést tartalmazó iszapoknál), mechanikusan egyáltalán nem távolítható el,- az iszapoknak igen nagy a szűrőellenállásuk,- a sűrített iszapfázis kb. 80—85% víztartalom (15-20% szárazanyagtartalom) mellett válik plasztikus, illetve földnedves (szilárd) konzisztenciájúvá. A jelenleg ismert szűrőberendezések közül a dobszűrők kis lebegőanyag-tartalmú folyadékfázis szűrésére szolgálnak. A szűrőközeg homokréteg, a kiszűrt anyag eltávolítása visszaöblítéssel történik. Iszapszűrésre gyakorlatilag nem alkalmasak, mivel a szűrőellenállás győri növekedése miatt túl gyakran van szükség visszaöblítésre, és az öblítővízben a kiszűrt iszap ismét jelentkezik. E problémák kiküszöbölésére a belső szűrésű dobok (szűrőcentrifugák) és hámozócentrifugák sem alkalmasak. A rázósziták és ívsziták csak nagyszemcséjű szilárd részek visszatartására alkalmasak, átlagos szennyvíziszap víztelenítésére nem alkalmasak. A présszűrők oly módon működnek, hogy többnyire keretben rögzített szűrővászonra nagynyomású szivattyúval iszapot nyomnak. A maximális szűrőellenállás elérése után a kereteket szétszedik, és a kiszűrt iszaplepényt a vászonról leverik. A megoldás hátránya, hogy az üzem szakaszos, kézi üzemehetéssű, kapacitása kicsi, és a nagynyomású iszaprátáplálás speciális berendezéseket igényel. További hátrányt jelent, hogy az egyrétegű szűrővászon — abban az esetben, ha üzemeltetési szempontból optimális szűrőnyomással dolgoznak — részben a kolloidális szennyeződéseket is átengedi. Folyamatos iszapszűrést tesznek lehetővé a szalagskírők, amelyek segítségével a víztelenítés olymódon történik, hogy két szűrőszalag között mechanikus nyomással préselik ki a vizet az iszapból. A megoldás hátránya, hogy nagy a helyigénye, és a berendezés meglehetősen bonyolult. A közvetlenül a szűrővászonra eszközölt felhordás miatt a szűrletben megjelenik a kolloidok egy része is. Jobb szűrési hatásfok elérése érdekében az iszapot előzetesen költséges vegyszeres kondicionálásnak kell alávetni. Ugyancsak folyamatos üzeműek a vákuumos dobszűrők. Szűrővászonnal ellátott forgó dob belsejében vákuumot hoznak létre, amelynek hatására az iszapból víz áramlik a dobba, ahonnan azt elvezetik. A sűrített iszap a dob palástjára rakódik fel, ahonnan kaparókéssel szedik le. A berendezés hátránya a viszonylag nagy méret, a magas beruházási és üzemeltetési költség-igény, a kis kapacitás, az alacsony hatásfok, valamint az a tény, hogy a szűrés megkönnyítésére az iszapot költséges vegyszeres kondicionálással kell előkezelni. Iszap víztelenítési célra a legkorszerűbb berendezéseknek az ülepítő (dekanter) centrifugák tekinthetők, amelyek nem a szűrés elvén működnek. Működésük a vízfázis és a nehezebb iszapfázis faj súlykülönb ség kihasználásával történő szétválasztásán alapul. A szétválasztás vizes közegben a centrifugális erő kihasználásával megy végbe. A berendezés megfelelő működésének alapfeltétele az iszapfázis szükséges fajsúlyának biztosítása (kb. 5—10% szárazanyagtartalom), ami pl szennyvíziszapoknál csak költséges vegyszeres kondicionálással érhető el. A centrifugák hely- és energiaigény szempontjából kedvezőek, hatásfokuk azonban nagymértékben függ a vegyszeradagolástól és az iszap tulajdonságaitól. A találmány feladata, hogy zagyszerű, folyékony vagy légnemű anyagokból más anyagok kiválasztását — másszóval ezeknek a szűrését - a jelenlegieknél egyszerűbb és gazdaságosabb megoldással tegye lehetővé, hatékony megoldást szolgáltatva iszapok, főként szennyvíziszapok víztelenítésére. A találmány azon a felismerésen alapszik, hogy amennyiben eltávolítható, főként szemcsés anyagú szűrőréteget annak támasztószerkezeteként szolgáló, szilárd, hengeres perforált lemezzel vagy hasonlóval kombinálunk, az igen egyszerűen és gazdaságosan előállítható centrifugális erőt felhasználhatjuk egyrészt a szűrőrétegnek a forgó íves, főként hengeres felületen tartására, másrészt a nagy szűrőellenállás leküzdésére. A találmány alapját továbbá az a felismerés képezi, hogy megfelelően is szemszerkezetű szűrőrétegen nagy nyomás mellett lényegében minden fázisú lebegőanyag — kolloidális méretű is - visszatartható (a kolloidok flokulációja a szűrőrétegen kialakult iszapfázison való átszűrődés közben ugyanis végbemegy), a szükséges nyomás centrifugális erő segítségével könnyen létrehozható, és ily módon lehetőség nyílik szennyvíziszapok gyors és gazdaságos víztelenítésére. E felismerés alapján a kitűzött feladatot a találmány értelmében olyan mechanikus vagy/és adszorbciós szűrési eljárás - centrifugál szűrő üzemeltetésére szolgáló eljárás - segítségével oldottuk meg, amelynél a szűrendő anyagot az atmoszférikust meghaladó nyomással szűrőközegen vezetjük át, és amelynek lényege, hogy ömleszthető halmazállapotú, főként szemcsés anyagú szűrőközegnek a szűrőcentrifuga permeábilis íves felületére az e felület forgatásával keltett centrifugális erő kihasználásával való felvitelével és fenntartá-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
