Titel: Ueber Reinigung von Wasser für Dampfkessel u. dgl.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1887, Band 263 (S. 330–336)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj263/ar263125

Apparate zum Reinigen von Wasser zur Dampfkesselspeisung u. dgl.

(Fortsetzung des Berichtes Bd. 261 S. 335.)

Mit Abbildungen.

Im Journal of the Society of Chemical Industry, 1886 S. 267 besprechen Wm. Macnab und G. H. Beckett die neueren Verbesserungen in der Reinigung des Wassers zu technischen Zwecken. Zur Entfernung von Kalk und Magnesia aus hartem Wasser ist bereits verschiedentlich die Ausfällung derselben durch eine Mischung von Kalkmilch und Aetznatron empfohlen.1) Es gehen bei dieser Behandlung die bekannten Reactionen vor sich:

CaO(CO2)2 + CaO = 2CaCO3.
CaO(CO2)2 + 2NaHO = CaCO3 + Na2CO3 + H2O.
CaSO4 + Na2CO3 = CaCO3 + Na2SO4.
MgSO4 + 2NaOH = MgO2H2 + Na2SO4.

Eine vollständige Entfernung des als Bicarbonat und Gyps im Wasser enthaltenen Kalkes und der Magnesia ist durch Fällen mit Kalkmilch und Natronlauge nicht möglich, da kohlensaurer Kalk wie auch Magnesiumhydrat im Wasser etwas löslich sind; doch hat die Erfahrung gelehrt, daſs auf diese Weise gereinigtes Wasser wenig Kesselstein ansetzt. Die durch eine solche Behandlung des Wassers aus demselben abgeschiedenen Verbindungen sind sehr leicht und brauchen deshalb ziemlich lange Zeit zum Absetzen, weshalb Behälter mit groſsen Arbeitsflächen nöthig sind.

Diese Bedingungen für die Wasserreinigung mittels Kalkmilch und Aetznatron soll ein von Gaillet und Huet in Lille, Frankreich, angegebener |331| Apparat (vgl. auch Paul Gaillet 1886 261 * 19 und * D. R. P. Kl. 1 Nr. 34914 und 38032) erfüllen, welcher in England von Stanhope in Fulham ausgeführt wird und deshalb auch unter dem Namen Stanhope's Wasserreiniger bekannt ist. Fig. 1 und 2 S. 332 veranschaulichen nach Armengaud's Publication industrielle, 1885/6 Bd. 30 * S. 389 einen solchen Apparat von einfacher Anordnung, welcher in bedeckten Räumen aufzustellen ist und in der Hauptsache aus einem viereckigen Thurme D besteht, über welchen die Behälter zur Aufnahme der Reinigungsmittel aufgestellt werden. Der Thurm D enthält eine Anzahl unter 45° geneigter Bleche F, welche von zwei Seiten abwechselnd zwischen einander bis nahe an die gegenüber stehende Wand reichen und nach den beiden anderen Thurmwänden V-förmig gebogen sind. Der oberste Behälter A enthält die Aetznatronlösung, welche in einen der beiden Behälter B abgelassen werden kann, worin die Mischung der Kalkmilch mit der Aetznatronlösung stattfindet. Es sind zwei Behälter B vorgesehen, um immer in einem derselben die Mischung vorzubereiten, während sie aus dem anderen Behälter durch einen mit Schwimmer B1 versehenen Schlauch b1 beständig an der Oberfläche entnommen und mittels des Rohres d dem Behälter E zugeführt wird. In dem letzteren wird durch das mit dem Schwimmer E1 versehene Zulaufventil immer ein gleicher Stand der Reinigungsflüssigkeit erhalten und somit ein gleichbleibender Auslauf derselben durch den Hahn f in das Trichterrohr C erzielt, in welches auch durch Rohr e das zu reinigende Wasser zuläuft. Die Mischung von Wasser mit Reinigungsmittel tritt durch den Rohrstutzen c1 unten in den Thurm D und hat, durch die Bleche F in einer Schlangenlinie aufsteigend, Zeit, die gefällten Verbindungen abzusetzen. Oben im Thurme geht das Wasser noch durch ein Filter h aus Sägespänen und läuft dann in dem Rohre g zu seiner Verwerthung zum Kesselspeisen oder in der Wäscherei, Färberei, Bleicherei u. dgl. ab.

Der ausgeschiedene Schlamm setzt sich im Thurme D in den einzelnen Blechzwischenräumen an der untersten Stelle an und wird dort durch die Hähne l in das Abfluſsrohr L abgelassen. Die Blechzwischenräume können auch durch verschlieſsbare Oeffnungen I gereinigt werden. Die namentlich bei der Inbetriebsetzung sich in den oberen Ecken der Blechzwischenräume ansammelnde Luft wird durch die Hähne; in das Abblaserohr J entlassen.

Einen Apparat für gröſsere Leistung, wie ein solcher auf den Ausstellungen zu London und Antwerpen 1885 vorgeführt war und welcher bis 10000cbm Wasser im Tage reinigen kann, ist in Fig. 3 und 4 S. 332 veranschaulicht. Derselbe setzt sich aus vier Einzelthürmen D zusammen und kann im Freien ohne Bedachung aufgestellt werden; deshalb ist der Apparat auch mit einem durch die Treppe N1 erreichbaren Rundgange zur Beaufsichtigung der gemeinschaftlichen Speisung aller vier Thürme D, welche durch das dicke Standrohr C stattfindet, und mit einer

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Fig. 1., Bd. 263, S. 332
Fig. 2., Bd. 263, S. 332
Fig. 3., Bd. 263, S. 332
Fig. 4., Bd. 263, S. 332
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mit der Treppe P1 versehenen Bühne P zur Bedienung der Behälter A und B ausgerüstet. Im Uebrigen bedeuten gleiche Buchstaben wie in Fig. 1 und 2 gleiche Theile und ist nur zu bemerken, daſs das frische Wasser in dem Kanalrohre C2 zugeführt wird und dann in dem Rohre c aufsteigend sowohl durch e in das Rohr C, als auch durch das mit Abzweigung und Auslaufhähnen versehene Rohr p zur Füllung der Behälter A und B gelangt.

Der Niederschlag, welcher aus den Hähnen l abgelassen wird, enthält nach den a. a. O. aufgeführten Versuchen von Wm. Macnab und G. H. Beckett höchstens 20 Proc. feste Bestandtheile. Nachstehend ist die Analyse eines getrockneten Schlammes mit wenig organischen Bestandtheilen (I) bezieh. von Schlamm mit viel organischen Beimengungen (II) angeführt; im letzteren Falle wurde Thonerdezusatz zur weiteren Reinigung des Wassers empfohlen:

I II
Bei Rothglut flüchtig 48,6 38,8
Kieselsäure 1,2 17,8
Thonerde 1,2 21,3
Eisenoxyd 1,5 7,7
Calciumoxyd 39,1 7,2
Magnesiumoxyd 8,0 3,1
Kohlensäure u. dgl. 0,4 4,1.

Wie die Verfasser weiter ausführen, ist der Kalkgehalt des Wassers nach der Behandlung immer ziemlich gleich, dagegen der Magnesiumgehalt verschieden, je nachdem Hydrat oder auch theilweise Magnesiumcarbonat gefällt wurde, da letztere Verbindung bedeutend löslicher im Wasser ist als Hydrat. Der gröſste Theil der Kohlensäure des Wassers kann durch Zugabe von Kalkmilch gebunden werden; aber es ist ziemlich schwierig, den richtigen Kalkzusatz einzuhalten. Aus diesen Gründen ist auch stark Magnesia haltiges Wasser schwieriger zu reinigen als Wasser, welches gröſstentheils Kalk enthält. Wenn das zu reinigende Wasser viele organische Stoffe enthält, setzt man dem Fällungsmittel ein Eisenoder Thonerdesalz und entsprechend mehr Natron zu. Die ausgeschiedene Thonerde bewirkt dann, daſs sich der Niederschlag rascher absetzt und auch die organischen Stoffe gröſstentheils entfernt werden. Für 4500l Wasser soll 0k,05 bis 0k,3 Thonerdesulfat zugesetzt werden.

Einen dem beschriebenen ähnlich eingerichteten Apparat zur Wasserreinigung unter Benutzung desselben Vorganges bringen J. W. Gray und Söhne in London nach A. Howatson's englischem Patent 1885 Nr. 6351 zur Ausführung. Derselbe ist nach Engineer, 1886 Bd. 61 * S. 400 in Fig. 5 veranschaulicht und besteht wieder aus einem viereckigen, durch eine senkrechte Zwischenwand in zwei Schächte getheilten Thurme. Der eine Schacht enthält abwechselnd schräg gegen einander und dicht gestellte Einsätze aus gelochtem Bleche und auf diesen wieder ein Filter aus Sägespänen, während der andere Schacht frei bleibt. Ueber dem Thurme sind zwei groſse Behälter für das Reinigungsmittel aufgestellt, aus welchen |334| dasselbe in den einen der darunter befindlichen, mit Schwimmerzufluſsventil versehenen kleineren Behälter abläuft. In den zweiten gleichen Behälter gelangt das zu reinigende Wasser und in dem einen Schachte des Thurmes geht dann die Mischung von Wasser mit Reinigungsmittel vor sich. Beim Aufsteigen des Wassers in dem anderen Schachte des Thurmes sollen sich die ausgeschiedenen Verbindungen absetzen, welche schlieſslich durch die an dem trichterförmigen Boden des Thurmes angebrachten Hähne abgelassen werden.

Fig. 5., Bd. 263, S. 334
Ein Apparat, welcher eine Grundfläche von 1m,82 × 0m,91 beansprucht und 2m,9 hoch ist, soll in der Stunde 2270l Wasser reinigen. Die Bewegung des Wassers im Apparate erfolgt sehr langsam; die Geschwindigkeit beträgt etwa 0m,08 in der Minute, wobei das Wasser durch einen freien Querschnitt von 0qm,18 streichen muſs.

Ueber die bei der Wasserversorgung der Stadt Antwerpen seit etwas über einem Jahre im Betriebe stehende Anlage zur Reinigung des Wassers mittels Eisenschwammfiltern nach dem Verfahren von Anderson (vgl. 1885 258 * 122) bringt das Genie Civil, 1886 Bd. 9 * S. 234 nähere Einzelheiten. Hiernach sind daselbst drei liegende, mit Eisenspänen gefüllte und langsam umlaufende Cylinder in Gebrauch und werden von dem reinigenden Wasser – 6800l in der Minute – durchflössen. Die Cylinder haben 1m,5 Durchmesser, 4m,5 Länge und sind in einem besonderen Gebäude von 9m,1 Länge, 7m,8 Breite und 3m,45 Höhe untergebracht. Der Motor, welcher die Cylinder in Drehung zu versetzen hat, eine kleine Dampfmaschine, ist an der Mauer des Gebäudes befestigt und betreibt eine senkrecht zu den Cylindern liegende Welle, von der durch Kegelräderpaare kurze Achsen getrieben werden; auf letzteren sitzen kleine Zahntriebe, welche in den am Umfange der Cylinder angebrachten Zahnkranz greifen. Die aus Schmiedeisenplatten zusammengenieteten Cylinder, von denen jeder mit seiner 1120k betragenden Eisenbeschickung etwa 15t wiegt, machen in der Minute etwa ½ Umdrehung. Die Arbeitsleistung zur Bewegung der |335| Cylinder soll für jeden 0,4 Pferd nicht überschreiten. Die Cylinder haben abgeflachte kugelförmige Böden mit angesetzten Rohrstutzen von 0m,25 lichter Weite, mit welchen die Cylinder in Lagerböcken ruhen. In die Rohrstutzen treten die Enden der Zulauf- und Ablaufrohre, welche durch Stopfbüchsen abgedichtet sind. Innen besitzen die Cylinder an der Umfangswand in einer geraden Linie 20 ebene Schaufeln und an fünf weiteren gleichmäſsig vertheilten Stellen gekrümmte Schaufeln zu dem Zwecke, die Eisenspäne im Cylinder aufzurühren und in steter Bewegung zu erhalten. Die ebenen Schaufeln können, da dieselben mittels durch die Wand gesteckter Zapfen und auſsen liegender Muttern befestigt sind, beliebig schräg eingestellt werden, um im Cylinder nach Bedarf der Einwirkung der Wasserströmung auf die Eisenspäne, welche gegen die Wasseraustrittseite geschwemmt würden, entgegen zu arbeiten. Vor dem Eintrittstutzen ist im Cylinder ein Sieb gelegt, um eine bessere Vertheilung des eintretenden Wassers zu befördern, und beim Austritte reicht das feststehende Abfluſsrohr in den Cylinder hinein und ist dort nach oben umgebogen, so daſs nur das Wasser in der oberen Cylinderzone abflieſsen kann und die stets durch ihre Schwere niedersinkenden Eisenspäne nicht mit nach auſsen gerissen werden können. Die Cylinder besitzen noch Mannlöcher zum Einbringen der Eisenspäne und zum Reinigen, ferner für letzteren Zweck auch Ablaſshähne. Das Eisen wird in Form von Guſseisenfeile benutzt.

Den Vorgang der Wasserreinigung mittels Eisen erklärt Anderson dahin, daſs das Wasser bei dem Bespülen der fortwährend in Bewegung befindlichen Eisenspäne etwas Eisen aufgelöst mit fortführe, welches dann bei dem freien Austreten des Wassers an die Luft sofort oxydire (vgl. auch 1880 236 144. 1886 261 178). Das gebildete Eisenoxyd wird durch ein darauf folgendes Filtriren des Wassers in gewöhnlichen Sandfiltern zurückgehalten. Es ist demnach erforderlich, daſs das Wasser eine gewisse Zeit mit den Eisenspänen in Berührung bleibt und letztere in Bewegung erhalten werden. Bei der beschriebenen Anlage sind die Abmessungen und Geschwindigkeiten so bestimmt, daſs 1cbm Wasser 1g,45 Eisen aufzulösen vermag. Thatsächlich stellt sich in Antwerpen auch der wöchentliche Eisenverbrauch auf etwa 100k.

In Antwerpen wird das Wasser der Nèthe, eines aus Torfboden entspringenden Flusses, welches eine leichte Färbung besitzt und erdige Bestandtheile mit sich führt, gereinigt. Das aus den Cylindern kommende Wasser steigt in senkrechten Rohren, weil dabei Eisentheilchen nicht gut mitgerissen werden können, nach einem etwa 1m höher gelegenen Behälter, muſs in demselben durch ein schräg liegendes Sieb gehen, um hierauf in die etwas tiefer liegenden Sandfilter geleitet zu werden. Die Anlage in Antwerpen bewährt sich vollständig und besser, als wenn das Wasser nach der Vertheilung in Hausfiltern mit Eisenschwamm gereinigt würde, welcher Vorschlag vor der Errichtung der Anlage gemacht |336| macht worden war. Anderson hat ausgerechnet, daſs die Betriebskosten der Anlage sich auf 0,2032 Pf. für 1cbm Wasser stellen, wobei 5 Proc. für Tilgung, 10 Proc. für die Apparate und. 5 Proc. für Zinsen in Anschlag gebracht wurden.

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Vgl. F. Schulze 1868 188 217. Bérenger und Stingl 1876 219 342. F. Fischer 1876 220 377.

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