Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
DEVICE AND PROCESS USING A WORM CONVEYOR FOR SEPARATING MATERIALS, IN PARTICULAR SOLID OR COAGULATED MATERIALS, FROM LIQUIDS AND/OR FOR CONCENTRATING SOLUTIONS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1992/017264
Kind Code:
A1
Abstract:
The device proposed is designed for the concentration or separation of materials, in particular solid or coagulated materials, as well as other materials, from liquids containing them. It comprises an eccentric-worm pump (20) in which the stator (22) is designed as a wall permeable to the liquid concerned. The rotor (21) of the pump (20) can also be designed as a hollow body with a wall which is permeable to the liquid and with a channel (53) to carry off the liquid. The liquid-permeable walls or the rotor (21) or stator (22), or both, can be cleaned at intervals by reverse scavenging under pressure.

More Like This:
Inventors:
NAGY ADALBERT (DE)
Application Number:
PCT/EP1992/000758
Publication Date:
October 15, 1992
Filing Date:
April 03, 1992
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
NAGY ADALBERT (DE)
International Classes:
B01D29/11; B01D29/25; B01D29/37; B01D29/64; B01D29/66; B01D29/82; B01D33/27; B01D35/22; B01D35/26; B01D37/03; B30B9/14; F04C2/107; (IPC1-7): B01D29/11; B01D29/64; B01D29/66; B01D29/82; B01D35/26
Foreign References:
GB1063975A1967-04-05
DE1653903A11971-03-11
DE2155792A11973-05-17
Attorney, Agent or Firm:
Palgen, Peter (Essen 1, DE)
Download PDF:
Claims:
Ansprüche 1 5
1. Vorrichtung zum Auf onzentrieren oder zur Trennung von insbesondere festen bzw. koagolierten oder anderen In' haltsstoffen von Flüssigkeiten mit einem Schneckenförderer dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenförderer aus einer Exzenterschneckenpumpe (20) besteht, bei der der Stator (22) als für die Flüssigkeit permeable Wandung ausgebildet ist.
2. Vorrichtung zum Auf onzentrieren oder zur Trennung von insbesondere festen bzw. koagolierten oder anderen In¬ haltsstoffen von Flüssigkeiten mit einem Schneckenförderer, insbesondere nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schneckenförderer aus einer Exzenterschneckenpumpe (20) besteht, bei der der Rotor (21) aLs Hohlkörper mit einer für die Flüssigkeit permeablen Wandung und einem Kanal (53) zum Abführen der Flüssigkeit ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Durchmesser und die Gangtiefe des Rotors (21) sowie entsprechend des Stators (22) von der Eintritts¬ seite (Öffnung 13) zur Austrittsseite (Austragsöffnung 26} der Förderschnecke (Rotor 21) abnehmen.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Exzentrizität des Rotors (21) und des Stators (22) von der Eintritts zur Auε trittsseite der Förderschnecke kontinuierlich abnimmt.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da¬ durch gekennzeichnet, daß Stator und Rotor in einem Anfangs¬ abschnitt der Exzenterschneckenpumpe gemäß der ansich be¬ kannten Geometrie mit über die Länge konstantem Durchmesser und konstanter Gangtiefe des Rotors und entsprechend des Stators ausgestattet ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Stator (22) oder der Rotor (21) oder beide als mikroporöse semipermeable Membranen ausgebildet sind.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Stator oder der Rotor oder beide aus einem Faserwerkstoff, insbesondere auf der Basis von Zweikomponenten Fasern besteht/bestehen.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Stator oder der Rotor oder beide aus einer porösen Membran, insbesonder auε Pclyolefin, besteht, auf deren Außenseite eine schwammartige poröse Schicht mit nach außen hin zunehmender Porenzahl und/oder Porendurchmesser besteht/bestehen.
9. Vorichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Porengröße oder die Porendichte oder beide von Innenraum (24) der Pumpe zur gegenüberliegenden Wandungsfläche des Stators bzw. Rotors hin, insbesondere kontinuierlich, zunimmt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da¬ durch gekennzeichnet, daß der Stator oder der Rotor oder beide auf ihrer Abströmfläche für Flüssigkeit mit flüssig¬ keitsdurchlässigen Aussteifungsmitteln, wie einem Sieb (52 oder 54), oder Längsrippen (56) sowie ggf. Schellenbänder (57) versteift sind.
11. Verfahren zum Aufkonzentrieren oder zur Trennung von insbesondere festen bzw. koagolierten oder anderen In haltsstoffeπ von Flüssigkeiten mit einem Schneckenförαerer gekennzeichnet durch die Verwendung einer Exzenterschneckenpumpe (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 10.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die flüssigkeitspermeablen Wandungen von Rotor oder Sta¬ tor oder beiden von Zeit zu Zeit durch Umkehrsp.ülen unter Druck gereinigt werden.
Description:
Vorrichtung und Verfahren zur Trennung von insbesondere fe¬ sten bzw. koagulierten Inhaltsstof en von Flüssigkeiten und/ oder zum Aufkonzentrieren von Lösungen mit einem Schnecken¬ förderer

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Ver¬ fahren zur Trennung von insbesondere festen bzw. koagu¬ lierten Inhaltsstoffen von Flüssigkeiten und/oder zum Auf- konzentrieren von Lösungen mit einem Schneckenförderer.

Ein derartiges System ist aus der noch nicht ver¬ öffentlichten deutschen Patentanmeldung P 39 43 416.8-45 be¬ kannt und dient dazu, in einer kontinuierlich arbeitenden Verfahrensstufe zu einem möglichst stark entwässerten Kon¬ zentrat von in der Flüssigkeit zunächst enthaltenen Inhalts- stoffeπ zu gelangen, wie sie z.B. in Gülle, Abwässern und dünnflüssigen Schlämmen enthalten sind.

Bekannte Systeme, die z.B. nach dem Prinzip der Druck¬ filtration arbeiten, haben u.a. den Nachteil hoher Kaoital- kosten. Die bekannten Systeme arbeiten in der Regel diskon¬ tinuierlich, wobei während des Aufbauε des Filtert uchens die Durchsatzleistungen abzunehmen pflegen. Die Filter¬ flächen müssen nach Entfernung des Filterkuchens regelmäßig gereinigt werden. Auch Verbesserungsmaßnahmen der Filtra¬ tionsleistung, wie die Vergrößerung der Porosität des Fil¬ terkuchens, Verkleinerung der Oberflächenspannung des Was¬ sers oder Vergrößerung der Druckdifferenzen, können diese Nachteile nicht grundsätzlich beheben und weisen αen weite¬ ren Nachteil erheblichen Energieaufwandes auf.

Die Herstellung von Reinstwasser erfolgt durch Mem- braπfiltration nach dem Prinzip der Umkehrosmose oder der Ultrafiltration. Die industrielle

Nutzung dieser Technik erwieß sich, wegen ihrer begrenzten Bearbeitungskapazität und hohe Kosten als unwirtschaftlich . Insbesondere problematisch ist die Verwendung der Membran¬ filtration bei sehr großen Flüssigkeitsmengen.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine-- kontinuierlich arbeitenden Prozeß der eingangs genannter Art zu ermöglichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen.

Die erfincuπgscemäße Vorrichtung hat u.a. f Vorteile:

- kompakter Aufbau;

- arbeitet unabhängig von den Flüεsigkeits- bzw. Feststcrr cnarakteristika;

- arbeitet ohne Secimentations- , Klär- cαer Emdiovcr sng :

- Endorodukte können in umweltfreundlichen Formen er-.ε1 e werαer.;

- gereinigte Flüssigkeit ist in der Regel von leg

Festst: : en, gelöster Substanzen um Stoffer.

- entwässertes ProαuKt kann mit sef.r geringer Rest . —: E c ■ tigkeit erhalten werden;

- Scnadstoffe können als Monokonzentrate differenziert abge¬ trennt werden.

Das System benötigt - in der Regel - lediglicr eine vorgeschaltete chemische Koagulations- und/oder F ccKule- tionsstufe und/oder Prozeßflüsεigkeit wirc unter Verwendung von Reaktionstrennmitteln abgespalten.

Das erfindungsgemäße System ist vorzugsweise f_r ciε Behandlung von Abwasser und Prozeßflüssigkeiten verwendbar wie:

- kommunale Abwässer,

- Abwässer aus Farben- und Lackfabriken,

- Abwässer aus Schlachterein und aus Nahrungsmittelin¬ dustrie,

- Abwässer aus Papierfabriken, Waschmittelfabriken, Kunst¬ stoffindustrie und Textilindustrie,

- Abwässer aus der Holzverarbeitung, Holzfabriken, Holz¬ schleifereien,

- Bohr-, Schneid-, Schleif-, und ähnlichen. Emulsionen ,

- Güllesuspensionen,

- Abwässer aus den technischen Bereichen, Steine, Erde, Koh¬ le , Glas etc .

Vor allem im Bereich der Trennung der Fest/Flüssig-Pha- se, des Eindickens, des Entwasserns von wassrigen Lösungen bzw. der Abtrennung oder Gewinnung von Giften, Metallen und ähnlichem aus Abwässern wird durch die Erfindung ein wesent¬ licher Beitrag zum Recycling und zum Umweltschutz erzielt.

Die Erfindung basiert auf dem Grundgedanken, den Prozeß des Aufkonzentrierens bzw. Eindickens in einer sogenannten Exzenterschneckenpumpe vorzunehmen und entlang der Förder¬ strecke innerhalb der Pumpe Flüssigkeit abzuscheiden , wobei die Geometrie der Exzeπterschneckenpumpe - grundsätzlich - dieselbe sein kann wie bei den bekannten Exzεnterschnecken- pu pen, d.h. , daß der Durchmesser und die Gangtiefe des Ro¬ tors sowie entsprechend des Stators der Exzenterschnecken¬ pumpe auf ihrer gesamten Länge im wesentlichen konstant sind .

Exzenterschneckenpumpen sind als solche bekannt, z.B. aus der DE 23 31 585 AI. Aufbau und Wirkungsweise sowie An- weπdungsmöglichkeiten solcher Exzenterschneckenpumpen sind in den Werksschriften "NETZSCH-MOHNOPUMPEN" NM 008/01, NM 005/01, NM 00 10/1, NM 0 88 01 sowie weiteren Werksschriften

dieser Druckschriftenreihe beschrieben, so daß auf die grundsätzliche Stator-Rotor-Geometrie hier nicht im einzel¬ nen eingegangen werden muß.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung nehmen Durchmesser und Gangtiefe des Rotors sowie entsprechend des Stators der Exzeπterschneckenpumpe von oer Eintritts- zur Austrittsseite der Förderschnecke hin ab, wo¬ bei sich die Exzentrizität des Rotors und des Stators vor¬ zugsweise kontinuierlich ändert. Insbesondere kann dem sich hinsichtlich der Exzentrizität kontinuierlich ändernden Be¬ reich des Rotors und des Stators ein Bereich konstanter Ex¬ zentrizität, also konventioneller Geometrie des Rotors unc des Stators vorausgehen. Exzenterschneckenpumpen der vorge¬ nannten Art stellen bereits auch für sich genommen, c. h. ohne einen im Sinne der Erfindung permeablen Stator bzw. Ro¬ tor eine für viele Anwendungen besonders vorteilhafte Anord¬ nung dar.

Gemäß einer besonders einfachen und wenig aufwεncigen Ausführungsform der Erfiήαung wird der von Hause aus in der Regel aus Gummi ooer einem ähnlichen elastischen Werkstoff bestehende Stator durch einen porösen Stator ersetzt urc wird das den Stator umgebene Gehäuse für den Durchtritt von Flüssigkeit durchlässig gemacht, z.B. mit Siebbohrunger., Schlitzen oder der gleichen versehen. Es ist sogar denkbar, einen herkömmlichen Stator einer porösmachenden Behandlung zu unterziehen, z.B. einem Schwel- und gegebenenfalls einer Aktivierungsprozeß, wie er von der Herstellung poröser ins¬ besondere solchen auf kohlenstoffhaltiger Basis bekannt ist. Derartige Techniken zur Herstellung von für Gase oαer Flüs¬ sigkeiten permeablen Werkstoffen sind u.a. aus an der Bero- bau-Forschung-GmbH in Essen durchgeführten Arbeiten wie z.B. den Dissertationen von Schumacher: "Anwendung von porösen Kohlenstoffmembranrohren mit definiert einstellbarem Makro¬ porensystem in der Gasphasenper eation" , Aachen 1976, und

Wybraπds "Untersuchungen zur Ultrafiltration von organisch belasteten wassrigen Lösungen mit Kohlenstoffmembranen", Aachen 1980, beschrieben.

Zweckmäßige Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes, die insbesondere eine hohe Durchlässigkeit und einfache Handhabbarkeit erfindungsgemäßer Exzenterschneckenpumpen so¬ wie des damit durchführbaren Verfahrens gewährleisten, sind in weiteren Ansprüchen enthalten.

Die vorgenannten, sowie die beanspruchten und in den

Ausführungsbeispielen genannten, erfindungsgemäß zu verwen- denen Bauteile und Verfahrensschritte unterliegen in ihrer

Größe, Formgestaltung, Materialauswahl und technischen Kon¬ zeptionen bzw. den Verfahrensbedingungen keinen besonderen Ausnahmebedingungen, so daß die in dem jeweiligen Anwen¬ dungsgebiet bekannten Auswahlkriterien uneingeschränkt An¬ wendung finden können.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegen¬ standes der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Be¬ schreibung dazugehörigen Zeichnung, in der - beispielhaft - eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vor¬ richtung dargestellt ist. In der Zeichnung zeigen:

Fig eine kombinierte Vorrichtung zur Koagulation, Flockulation und Entwässerung im Vertikal¬ schnitt in schematisierter Darstellung mit Ho¬ rizontalschnittdarstellungen der Exzenter¬ schneckenpumpe in verschiedenen Höhenlagen;

Fig. 2 einen Ausschnitt einer alternativen Ausfüh¬ rungsform einer Exzenterschneckenpumpe im Ver¬ tikal- und Horizontalschnitt;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer mehrstufigen Entwäs¬ serungsanlage sowie

- 6 -

Fig. 4 einen Ausschnitt einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Exzenterschneckenpumpe mit porösem Stator und verjüngter Austragöff¬ nung im Vertikalschnitt.

Von der in Figur 1 gezeigten Vorrichtung ist der pokal- förmige obere Teil aus der deutschen Patentanmeldung P 39 43 416 nach Aufbau und Wirkungsweise bekannt. In einer Kon- ditionierungskammer 1 wird das bei 5 aufgegebene Abwasser neben bei 6 aufgegebenen chemischen Reagenzien auch einer Strahlungseinwirkuπg, insbesondere akustischen Schwingungen, generiert von einem Unwuchtmotor 7 und/oder bei 3, 3' einge¬ brachter mechanischer Rührenergie ausgesetzt.

Das als Suspenstion vorliegende Abwasser 5 wird demnach von oben, nach Zusatz von beispielsweise ein Ausflocken för¬ dernden Chemiekalien, bis zum Boden der unten offenen zylin¬ drischen Konditionierkam er 1 geleitet, wobei die in der Flüssigkeit vorhandenen Feststoffe unter dem energetischen Potenzierungseffekt - aufgrund des durch den Unwuchtmotor 7 erzeugten Vibrierens oder Schwingens der Konditionierkammer 1 - intensiv flockuliert. Die unten offene Kontionierka mer 1 wird ergänzt durch ein siehe von unten her umschließencεs becherförmiges Gefäß 1' , welches mit seitlichem uno unterem Abstand die Konditionierkammer umgibt und eine die Kondi¬ tionierkammer konzentrisch umgegebende Ringkammer bildet, innerhalb derer das am unteren offenen Ende der Konditio¬ nierkammer austretendes Gemisch aufwärts fließt. Im Umleπi.- bereich zwischen abwärtsgerichteter und aufwärtsgerichteter Strömung ist, wie bevorzugt, der Rührer 3 1 zur Einbringung mechanischer Rührenergie in das Gemisch vorgesehen.

Der freie obere Rand des Gefässes 1' ist als Üoerlauf für das Gemisch ausgebildet, an den sich eine nach außen unten geneigte kegelstu pfförmige Mantelfläche als Über¬ strömfläche 8 anschließt.

In der Koπditioniereinheit 1, 1' befindet sich das Ge¬ misch für eine Verweilzeit zwischen etwa zehn bis dreißig Sekunden. Von hier wird die ausgeflockte Suspension in Rich¬ tung der Pfeile 9 in einen die Konditioniereinheit und die Überströmfläche mit Abstand umgebenden pokalförmigen Sammel¬ behälter 10 geleitet. Dieser weist in seinem unterhalb der Konditioniereinheit gelegenen Bereich einen Rührer 11 auf.

Aufgrund der, wie bevorzugt, konzentrischen Anordnung von Konditioniereinheit und Sammelbehälter ist es möglich, die Rührer 3, 3' , 11 von einem einzigen, zentral oberhalb des Sammelbehälters angeordneten, und, wie bevorzugt, von diesem mitgetragenen Antriebsmotor 4 über eine zentrale Welle 2 anzutreiben.

In der Verlängerung der zentral angeordneten Antriebs¬ welle weist der Sammelbehälter eine ausreichend dimeπsonier- te Auslaßöffnung 13 auf, an welche sich unmittelbar eine an den Sammelbehälter angeflanschte Exzenterschneckenpumpe 20 anschließt .

Der Motor 4 wird durch entsprechende Kontakte auf einem Pegel 14 ein - und durch entsprechende Kontakte auf einem Pegel 15 automatisch ausgeschaltet.

Die Exzenterschneckenpumpe 20 besteht aus einem zy¬ lindrischem Gehäuse aπtel 20A, einem damit verbundenem Ge¬ häusedeckel 20B und einem mit dem als Flansch ausgebildeten unteren Ende des Gehäusemantelε 20A verschraubbaren Gehäuse¬ boden 20C.

Zwischen dem Gehäusedeckel 20B und dem Gehäuseboden 20C ist der Stator 22 der Exzeπterschneckenpumpe befestigt, und zwar, wie bevorzugt, gedichtet eingespannt. Innerhalb des

Stators 22 ist der Rotor 21 drehgelagert geordnet. Der den Rotor aufnehmende Innenraum 24 des Stators schließt an sei¬ nem oberen Ende an die Auslaßöffnung 13 des Sammelbehälters 10 unter Herstellung einer fluidischen Verbindung an. Etwa in Höhe dieser Anschlußstelle endet der Rotor, wo er über die an sich bekannte Gelenkanordnung 12 mit dem unteren Ende der Antriebswelle 2 des Motors 4 antriebsverbundeπ ist.

Für die Gelenkanordnung gibt es die verschie¬ densten, vom Antrieb von Exzenterschneckenpumpen bekannten Ausführungsformen, die zum Teil bereits in den eingangs be¬ schriebenen Druckschriften erläutert sind und, da sie nicht zum Gegenstand vorliegender Erfindung gehören, hier aucn nicht weiter erläutert werden müssen.

Wie von Exzenterschneckenpumpen bekannt, spielt der Ro¬ tor die Rolle einer Rundgewindeschraube, ' die gegenüber der Achsrichtung der Antriebswelle exentrisch montiert ist und über die Gelenkanordnuπg durch die Antriebswelle αem Motor in Rotationsbewegung gesetzt wird. Der Rotor ist also als Exzenterschnecke ausgebildet. In einem von der oben gele¬ genen Zuströmseite der Exzenterschneckencumpe 20 auscenen- de, in der Zeichnung etwa zylindrisch dargestellten Anfengs- bereich der Exzenterschneckenpumpe, weisen der Innenrauπ * 24 des Stators die konventionelle Geometrie einer Exzenter¬ schneckenpumpe auf, das heißt, daß der Druchmesser des Ro¬ tors und seine Gangtiefe konstant sind. Dies läßt sich so¬ wohl im Vertiksischnitt als auch in den Horizontalschnitten A- A und B- B erkennen.

Gemäß der bekannten Exzenterεchneckenpumpeπgeometrie weist der Stator 22, der sozusagen als Schraubenmutter aus¬ gebildet ist, im Gegensatz zum Rotor zwei Gewiπdegänαe mit der doppelten Steigungslänge des Rotors auf. Dadurch bieiDen

zwischen dem Stator und dem darin sich drehenden und zusätz¬ lich radial bewegenden Rotor Förderräume, die sich kontinu¬ ierlich von der Eintritts- zur Austrittsseite bewegen, wobei an der Eintrittsseite eine starke Saugwirkung erzeugt wirkt.

Die vorerwähnte und für Exzenterschneckenpumpen be¬ kannte Grundgeometrie bleibt bei der Erfindung über die ge¬ samten Pumpenlänge erhalten. Im Gegensatz zu den bekannten Exzenterpumpen ist es jedoch bevorzugt und in der Zeichnung dargestellt, daß - zumindest nach einem Anfangsabschnitt konventioneller Geometrie - sich der Durchmesser und die Gangtiefe des Rotors sowie entsprechend des Stators verän¬ dern, in dem diese Abmessungen an der Austrittsseite der Förderschnecke kleiner als an der Eiπtrittsseite sind. In dem dargelegten Ausführungsbeispiel nimmt das mit dem Durch¬ messer und der Gangtiefe ein hergehendes Maß der Exzentrizi¬ tät des Rotors nach den vorerwähnten Anfangsabschnitt konti¬ nuierlich ab.

Während nun bei den bekannten Exzenterschneckenpumpen der zum Beispiel aus Gummi hergestellte Stator von einer zylindrischen geschlosεenen Metallhülse stramm umgeben ist, so daß das gesamte Fördergut am Austrittsende der Förder¬ schnecke abgefördert wird, ist es erfindungsgemäß vorgese¬ hen, entlang der Förderstrecke der Exzenterschneckenpumpe Flüssigkeit seitlich, also quer zur allgemeinen Förder¬ richtung ausgetragen wird. Dies geschieht bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung dadurch, daß der Stator 22 von dem Inπeπraum 24 bis zu sein'er Außenwandfläche durchgehende Flüssigkeitskanäle, z.B. in Form von Poren auf¬ weist und derart angeordnet ist, daß diese quer austretene Flüssigkeit abgeführt werden kann. Dies kann einerseits durch innerhalb des Stators vorgesehene Kanäle oder - wie dargestellt - dadurch geschehen, daß zwischen dem Gehäuse-

mantel 20A und der äußeren Oberfläche des Stators 22 ein Sammelraum 51 vorgesehen ist.

Die mechanische Festigkeit des Stators 22 kann durch Aussteifungen unterstützt werden. Eine solche Aussteifung kann z.B. in einem durchlochten Mantel 52 aus Metall, Kunst¬ stoff oder anderen geeigneten Werkstoffen verwirklicht wer¬ den.

In dem Ausführungsbeispiel nach Figur 1 ist ein Kanal 53 über die gesamte Rotorlänge mit einer Mündungsöffnung 26 an der Austrittsseite der Pumpe dargestellt. Wenn bei dieser Ausführungsform auch der Rotor 21 in ähnlicher Weise wie αer Stator 22 eine flüssigkeitsdurchlässige Wandung aufweist, wie dies beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 2 dargestellt ist, so wird die innerhalb der Exzenterschneckenpumpe er¬ findungsgemäß durchgeführte Filtration dadurch noch ver¬ stärkt.

Bei dem in Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird in dem Anfangsabschnitt mit konstanten Durchmesser und konstanter Gangtiefe 23 des Rotors 21 ein gleichmäßiger För- oerstro von im wesentlichen konstanter Förderrate entste¬ en.

Nach etwa einem vollständigen Gewindegang des Rotors 21 wird im Fördergut ein Druck von z. B. 6 bar erzeugt. In der sich an diesem Anfangsabschnitt anschließenden Kommpressi- oneεtufe 25, in der der Rotordurchmesser und die Gangtiefe gleichmäßig abnehmen verkleintert sich auch der zwischer Rotor und Stator verbleibende Innenraum 24 proportional biε- hin zur Austragεöffnung 26 der Pumpe.

Abhängig von den Filtrationscharakteristika der flocku- lierten Masse und des gewünschten Entwässerungsgrades bei einer konstanten Rotorsteigung und konstantem Pressungs¬ winkel (2 alpha) , kann die Zahl der Druckstufen über die ge¬ samte Presεenlänge dementεprechend für z. B. 6 bis 150 bar variieren. Bei derart hohen Drücken können osmotisch Kräfte überwunden werden, so daß die erfindungsgemäße Exzenter¬ schneckenpumpe als Trennungsapparat bis hinab zu molekularen Teilchengrößen verwendet werden kann. Dabei erweist es sich als Vorteil, daß die zwischen Stator und Rotor gebildeten Hohlräume sich bei der Rotation des Rotors kontinuierlich und wechselseitig öffnen, und schließen, wobei der fLocku- lierte Schlamm von der Saugseite zur Druckseite gefördert wird, wobei aufgrund der sich ergebenden permanenten Dicht¬ linien, die für einen totalen Abschluß zwischen Saug- und Druckseite sorgen, dieser Zustand auch im Stillstand des Ro¬ tors erhalten bleibt. Durch diesen, den Exzenterschneckerr- pu pen zueigenen Abschluß zwischen Saug- und Druckseite er¬ hält die - erfindungsgemäß auch als Presse genutzte - Ex¬ zenterschneckenpumpe eine hohe Saugfähigkeit bis etwa 9 bar, wodurch die Innenräume vollständig mit Material gefüllt wer¬ den. Dadurch wird ein sehr hoher volumetischer Wirkungsgrad bei Filtration erreicht.

Das Fördergut wird tangeπtial entlang der Innenwandt g des wie eine semipermeable Wandung auεgebildten Stators und/ oder Rotors geleitet, wobei Flüssigkeit in dem Maße durch die Membran gepreßt wird, indem das Volumen des Innenraun.es je Längeneinheit zum Austragsende hin abnimmt. Das durch den als Sieb 27 ausgebildten Mantel 52 austretende Permeat 29 wird in beliebiger Form gesammelt. Auf den Sammelraum 51 und den Gehäusemantel 20A kann daher grundsätzlich auch ver¬ zichtet werden.

Gemäß Figur 2 kann der Rotor grundsätzlich einen ähn¬ lichen Materialaufbau wie der Stator aufweisen, d. h. vor¬ zugsweise aus einer porösen, für die Flüssigkeit permeablen Me braπwand 55 bestehen, die zu dem innerhalb oeε Rotors

entlang seiner Achse verlaufenden Kanal 53 hindurch ein Stützsieb 54 mechanisch verstärkt ist, wobei zur weiteren Verstärkung Längsrippen 56 vorgesehen sein können, die mit¬ tels Schellenbändern 57 verbunden sein können.

Wie leicht nachvollziehbar, können mit der erfindungs¬ gemäßen Vorrichtung eine Fest-Flüssig-Trennung bei gleich¬ zeitiger Entwässerung der festen Phase vorgenommen werden, aber auch eine Fraktionierung von Stoffen mit unterschied¬ lichen Molekulargrößen oder eine Trennung gelöster Stoffe von ihrem Lösungsmittel oder es können Lösungen oder Suspen¬ sionen aufkonzentriert werden.

Die erfindungsgemäße Exzeπterschπeckenpumpe kaπ- be¬ reits für sich allein genommen als Filtermodul eingesetzt werden, wobei mehrere Filtermodule mit abnehmender Poren¬ größen, in Reihe hintereinander verwendbar sind. So ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 vorgesehen, die in ei¬ nem Abwasser 31 sich befindende feste Phase 38 in einem er¬ sten Filtermodul 32 abzutrennen. Die dabei in der flüssigen Phase 35 anfallenden gelösten Stoffen 39 und 40 werden mit Hilfe nachgeschalteter erfindungsgemäßer Filtermodule 33, 34 als Monokonzentrate abgeschieden. Das nach dem dritten Fil¬ termodul anfallende gereinigte Wasser 37 kann dann mittels einer konventionellen mehrstufigen Exzenterschneckenpumpe 41 unter hohem Druck weitergefördert werden. Wenn die Filtermo¬ dule 32, 33, 34 gelegentlich gereinigt werden sollen, findet dies mittels des gereinigten Hochdruckwassers 42 in Rück¬ spültechnik statt, d. h. entgegengesetzt zur Filtrations¬ richtung, wobei in den Poren abgelagerter Schmutz entfernt wird.

Gemäß Fig. 4 kann der Rotor 21 grundsätzlich auf der ganzen Länge ein-en konstanten Durchmesser und konstante Gangtiefe haben, wobei für den Austritt der Flüssigkeit, der Stator 22 aus einer permeablen Membran (Wandung) besteht. In diesem Fall wird die Erzeugung eines hydraulischen Wiαer- stanαes der Pumpe durch eine Verringerung des Durcn esserε αer Auεtragsöffnung 26 gewährleistet.

Für die flüssigkeitspermeablen Wandungen des Stators und/oder Rotors werden z. B. zwei Komponentenfasern, nämlich mit Polyäthylen umhüllte Polypropylenphasern, wie sie unter der Handelsbezeichnung "BETAPURE" bekannt sind, oder ver¬ gleichbare Faserwerkstoffe verwendet, wenn der Verwendungs¬ zweck die Vorfiltration oder Ultrafiltration des zu be¬ handelnden Gemisches ist. Wenn derartige Faserfilter in Pa¬ tronenform hergestellt werden, d. h. im vorliegenden Fall mit der entsprechenden Geometrie von Stator beziehungsweise Rotor, so ergeben sich an der Innenraumseite sehr hohe Dich¬ ten von miteinander verschweißten Fasern, die eine sehr fe¬ ste Struktur darstellen und Differenzdrücke von 5,5 bar zu¬ lassen. Die Porenstruktur last sich dabei gut koπtollieren . Bei Größen der abzuscheidenen Teilchen zwische 1 und 100 μm ergeben sich dabei hohe Permeabilitäten, vergleichsweise niedrige Druckverluste und hohe Durchflußraten. Die tiefe und homogene Porenstruktur, die chemische Beständigkeit, die hohe Druckbeständigkeit und Festigkeit, verbunden mit einer gewissen Elastizität gibt solchen Patronen lange Haltbarkeit und eine hohe Schmutzaufπah e-Kapazität.

Für Industrieabwässer, die durch Ultrafiltration nicht entgiftet werden können, ist eine Mikrofiltration erforder¬ lich, wobei dann als semipermeable Wandung z. B. Polyolefin- membranen, wie sie als "Memcor-System" bekannt sind, mit einer festgelegten Porengröße von z. B. 0,2 μm verwendet. Auf der Außenseite dieser hautartigen Schicht liegt eine schwammartige poröse Schutzschicht mit kontinuierlich zu¬ nehmender Porenzahl und Porendurchmesser, wodurch in der Tiefe eine hochper eable Schicht gebildet wird (siehe Figur 2) . Dadurch wird es möglich, alle in Suspension befindlichen Bestandteile, z. B. Bakterien, Kolloide, Schwermetallioπen , Nitrate usw. aus Flüssigkeiten zu separieren. Aus den kon¬ ventionellen Systemen zur Makro- und Mikrofiltration oder zur Umkehrosmose bekannte Membranen können in der erfin- duπgsgemäßen Exzenterschneckenpumpe ebenfalls Anwendung find-en .

Im Vergleich zu konventionellen Filtrationsapparaten wird durch die Erfindung z. B. erreicht, daß die erfindungs¬ gemäßen Filtermodule mehrere parallel laufende Prozesse übernehmen können, so die kontinuierliche Umwälzung und För¬ derung des Gutes von der Eintritts- zur Austrittsöffnung, die Erzeugung eines für die Filtration ausreichend hohen Druckes von/bis z. B. 150 bar sowie die Durchführung von Ma¬ kro- oder Mikrofiltration unter Erhalt von gereinigten, ge¬ gebenenfalls Handelsfähigen Endprodukten. Außerdem ist die Leistung erfindungsgemäßer Filtermodule im Vergleich zu kon¬ ventionellen Sedimentationsanlagen mit nachgeschalteten Fil¬ terpressen außerordentlich hoch.