DE19718499B4

DE19718499B4 - Vorrichtung zur Feststoff- und Schlammräumung in Sedimentationsbecken

Info

Publication number: DE19718499B4
Application number: DE19718499A
Authority: DE
Inventors: Peter Dr. Franz
Original assignee: FRANZ HEIKO; Franz Heiko Takapuna
Current assignee: FRANZ HEIKO; Franz Heiko Takapuna
Priority date: 1997-05-02
Filing date: 1997-05-02
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2017-05-03
Also published as: DE19718499A1

Abstract

Vorrichtung zur Feststoff- und Schlammräumung in Sedimentationsbecken mit horizontalem Beckengrund und einem dazu parallel angeordneten statischen Rohrleitungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre des Rohrleitungssystems an ihrem offenen Ende schräg so abgeschnitten sind, daß eine elliptische zum Beckengrund gerichtete Einströmöffnung entsteht, die zum Boden gerichteten Einströmöffnungen gegeneinander versetzt angeordnet sind und so auf einen möglichst großen Bereich der Fläche des Beckengrundes einwirken, die Rohrleitungen über steuerbare Ventile mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Soges an den Einströmöffnungen verbunden sind und den Transport der Feststoffe und des Schlammes in ein Auffangbecken ermöglichen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Feststoff- und Schlammberäumung in Sedimentationsbecken, die insbesondere in der Abwassertechnik und Abwasseraufbereitung, aber auch in technologischen Prozessen, in denen sedimentierte Feststoffe aus Flüssigkeiten entfernt oder rückgewonnen werden müssen, eingesetzt werden kann.
Zur Entfernung der Sedimente in Absetzbecken in der Abwasserreinigung sind verschiedene technische Lösungen bekannt:
Die Schlammräumung wird in Verfahren für Flachbecken und für Trichterbecken unterschieden. In Flachbecken werden die Stoffe über die waagerechte oder nur schwach geneigte Beckensohle in eine Schlammtasche transportiert und dort mittels Pumpen oder Saughebern abgezogen; aus Trichtern kann er direkt entnommen werden.
Bei den Schildräumern wird diskontinuierlich ein Schlammschild über die Beckensohle des Flachbeckens geführt, so dass die sedimentierten Stoffe zur Schlammtasche geschoben werden. Diese Technik eignet sich besonders für Rechteckbecken, ist jedoch mit einem hohen Geräte- und Bauaufwand verbunden. (Bischof: „Abwassertechnik", Springer Verlag 1994, S. 355).
Weiterhin sind Ketten- bzw. Bandräumer bekannt. Sie bestehen aus umlaufenden Kettenbändern, auf denen Schlammschilde fest montiert sind. Diese bewegen den Schlamm kontinuierlich auf die eine Beckenseite in eine Schlammtasche, gleichzeitig kann damit Schwimmschlamm auf der Wasseroberfläche an der anderen Be ckenseite in eine Schlammtasche, gleichzeitig kann damit Schwimmschlamm auf der Wasseroberfläche an der anderen Beckenseite gesammelt werden. Sie kommen insbesondere in Rechteckbecken mit großem Längen-Breiten-Verhältnis zum Einsatz.
In Rundbecken kommen üblicherweise Krälwerke zum Einsatz. Sie bestehen aus rotierenden Schildräumern, die den Schlamm kontinuierlich in eine Schlammtasche bzw. Eindickzone im Zentrum des Beckens schieben. (Bischof: „Abwassertechnik", Springer Verlag 1994, S. 362).
Weiterhin ist bekannt, profilierte flache Gitterroste horizontal am Boden hin und her zu bewegen. (Hrst. Fa. Axel Johnson, Schweden). Durch ihre asymmetrische Ausformung wird der Schlamm zur Absaugung gefördert.
Die DE 25 35 636 C2 beschreibt eine Anlage zum Entfernen sedimentierter Feststoffe von der Sohle eines Beckens, bei der die Feststoffe durch eine an eine Saugpumpe angeschlossene Leitung abgesaugt werden, wobei die Mündung der Leitung als Schlitzdüse ausgebildet ist.
Als Problem erweist sich, dass diese technische Lösung zwingend an ein Rundbecken gebunden ist und durch die angeschlossene rotierende Leitung einen verhältnismäßig hohen Aufwand erfordert.
Die in der DE 36 20 716 C2 beschriebene technische Lösung betrifft eine Vorrichtung zum flächigen Räumen und Abführen von abgesetztem Schlamm in Absetzbecken von Kläranlagen mit von Fahrwerken über Räumspuren verfahrenen Räumsaugeinheiten mit Räumschilden und zugeordneten Saugleitungen, wobei drei oder mehr Räumsaugeinheiten konzentrisch gleichmäßig verteilt angeordnet sind. Die Anwendung dieser Vorrichtung ist ebenfalls auf runde Absetzbecken von Kläranlagen unter Einsatz von rotierenden Saugräumern und erfordert material- und kostenaufwendige Räumsaugeinheiten.
Die US 36 72 512 offenbart eine Eindickvorrichtung mit einem festmontierten Rohrleitungssystem im Becken zwecks Entfernung von Feststoffen bzw. Schlamm vom Beckenboden. Diese Lösung ist zwar auch für verschiedene Geometrien der Absetzbecken anwendbar, jedoch erfordert sie eine Vielzahl von Saugstutzen entlang der eingesetzten Saugleitungen.
Aus der JP 06055005 A ist ebenfalls eine Vorrichtung zur Schlammräumung in Absetzbecken mit einem parallel zum Beckengrund angeordneten Rohrleitungssystem bekannt, jedoch ist diese Lösung ebenso wie die bereits genannten Lösungen mit einem hohen Investitionsaufwand verbunden.
Außerdem sind sogenannte Saugräumer bekannt. Sie transportieren den Schlamm nicht wie die anderen Lösungen zunächst in eine Schlammtasche, sondern entfernen ihn über bewegte Pumpen mit einem Saugkopf bzw. über einen geführten Sauger, der einen flexiblen Schlauch mit einer stationären Pumpe verbunden ist. Dabei wird auf ein Eindicken des Schlammes verzichtet. (Bischof: „Abwassertechnik", Springer Verlag 1994, S. 359).
Statt über bewegte Saugköpfe kann auch eine Absaugung über ein Rohrsystem mit mehreren Einläufen an verschiedenen Punkten des Beckens erfolgen. Zur Erhöhung der Absauggeschwindigkeit können sie wechselseitig einzeln geschaltet werden.
Diese Lösungen haben den Nachteil, dass neben dem Schlamm auf eine große Menge an nur gering mit Schlamm versetztem Wasser gefördert wird, was einen hohen spezifischen Energieverbrauch bei der Schlammentfernung zur Folge hat und das Problem der Aufbereitung des mit dem Schlamm abgesaugten Wassers aufwirft.
Es war somit Aufgabe der Erfindung, eine technische Lösung anzugeben, die die Entfernung des sedimentierten Schlamms in Klärbecken bei nur geringem bautechnischen und investitionsmäßigen Aufwand ermöglicht, wobei bei hoher Effektivität der Schlammentfernung möglichst wenig Wasser aus dem Klärbecken entnommen werden soll.
Erfindungsgemäß wurde diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 5.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert werden.
Es zeigen:
1 die Seitenansicht eines Sedimentationsbeckens mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
2 die Draufsicht auf eine Sedimentationsbecken
3 die Seitenansicht eines Sedimentationsbeckens mit Heber
4 die Gestaltung der Ansaugöffnung einer Rohrleitung
5 die Draufsicht auf eine Sedimentationsbecken mit Rohrleitungen unterschiedlichen Durchmessers
In 1 befindet sich in einem Sedimentationsbecken 1 ein Rohrleitungssystem 2. Die Öffnungen der Rohrleitungen sind schräg abgeschnitten 3 und mit der offenen, elliptischen Schnittfläche zum Boden des Beckens gerichtet. Wird mittels der Pumpe 4 ein Sog (kontinuierlicher Sog oder Saugstöße) durch entsprechende Ansteuerung mittels der zwischen Pumpe und Rohrleitung geschalteten Ventile erzeugt, bildet sich in der Sedimentschicht 5 in der Flüssigkeit 6 Absaugbereiche 7 (in 2) aus, die einander überlappen bzw. Einfluss auf den größten Teil der Bodenfläche haben.
Der in der Öffnung 3 der Rohre entstehende Sog sorgt dafür, dass die sedimentierten Feststoffe vom Boden des Beckens in die Rohrleitung und weiter in ein Auffangbecken befördert werden. In 3 wird der Sog in den Öffnungen dadurch erzeugt, dass durch ein Gebläse 8 in eine Abzweigung 9 der Rohrleitung 2 Luft eingeblasen wird, wodurch sich in der Rohröffnung ein Unterdruck (Sog) ausbildet (Venturiprinzip) welcher zum Abtransport des Schlammes bzw. der Feststoffe benutzt wird. Auch hier kann wieder der Sog durch eine entsprechende Steuerung des Gebläses kontinuierlich oder stoßweise erzeugt werden.
In 4 ist in Seitenansicht und Draufsicht dargestellt, wie die Einströmöffnungen 3 der Rohrleitungen 2 gestaltet sind.
In 5 ist in einer Ausgestaltung der Erfindung schematisch dargestellt, wie durch Rohre unterschiedlichen Durchmessers 2a–2c die Einflussbereiche der Saugwirkung optimal an geometrische Verhältnisse des Sedimentationsbeckens angepasst werden können.

1: Sedimentationsbecken
2: Rohrleitungssystem
3: Ansaugöffnungen
4: Pumpe
5: Sedimentschicht
6: Flüssigkeit
7: Absaugbereiche der einzelnen Ansaugöffnungen
8: Gebläse
9: Abzweigung im Rohrleitungssystem

Claims

Vorrichtung zur Feststoff- und Schlammräumung in Sedimentationsbecken mit horizontalem Beckengrund und einem dazu parallel angeordneten statischen Rohrleitungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre des Rohrleitungssystems an ihrem offenen Ende schräg so abgeschnitten sind, daß eine elliptische zum Beckengrund gerichtete Einströmöffnung entsteht, die zum Boden gerichteten Einströmöffnungen gegeneinander versetzt angeordnet sind und so auf einen möglichst großen Bereich der Fläche des Beckengrundes einwirken, die Rohrleitungen über steuerbare Ventile mit einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Soges an den Einströmöffnungen verbunden sind und den Transport der Feststoffe und des Schlammes in ein Auffangbecken ermöglichen.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile zur Erzeugung eines impulsartigen Absaugens des sedimentierten Feststoffes und Schlammes mittels einer an sich bekannten Vorrichtung ansteuerbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung des Soges an den Einströmöffnungen eine Pumpe bekannter Art ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Erzeugung des Soges an den Einströmöffnungen ein am Rohrleitungssystem angeordnetes Gebläse bekannter Art ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre des Rohrleitungssystems zur Anpassung an das Sedimentationsbecken unterschiedliche Durchmesser aufweisen und die Fläche der Einströmöffnungen der Rohre unterschiedlich groß ausgebildet ist.