DE19943282C2 - Verfahren zum Entfernen von Klärschschlamm aus einer Abwasserteichanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Klärschlamm aus einem Klärteich einer Abwasserteichanlage, bei welchem der Klärschlamm durch Pumpen aus dem Teich gefördert wird.

Abwasserteichanlagen umfassen eine Reihe von hintereinander geschalteten Behandlungsstufen zum Abscheiden der im Abwas­ ser enthaltenen Stoffe. Nach einer meist vorhandenen Reini­ gungsstufe mit Rechen und Sandfang strömt das Abwasser in die biologische Reinigungsstufe, die mehrere Klärteiche umfasst, in der Regel einen Belebungsteich mit einer Belüf­ tungseinrichtung, einen Nachklärteich und einen Schö­ nungsteich. In den Klärteichen lagert sich Klärschlamm ab, der von Zeit zu Zeit aus diesen entfernt werden muß. Hierzu ist es seither erforderlich, den Klärteich, aus dem der Klärschlamm entfernt wird, stillzulegen und das über dem abgesetzten Klärschlamm überstehende Wasser in einen ande­ ren Klärteich der Kläranlage abzuleiten oder abzupumpen. Dies verursacht eine erhebliche Belastung der verbliebenen Teiche der Anlage und führt zu einer vorübergehenden Beein­ trächtigung der Klärleistung. Hinzu kommt im Falle der Ent­ wässerung eine Belastung durch das Ableiten des bei der Entwässerung des Klärschlamms anfallenden Trennwassers.

Aus DE 26 05 924 B2 ist ein Verfahren zum Beseitigen von Schlämmen aus Industrie- und Hausklärgruben oder derglei­ chen Einrichtungen bekannt, bei welchem dem fließfähigen Schlammaterial aus der Klärgrube durch Filtrieren Wasser entzogen und zum Aufbereiten von verfestigtem Schlammate­ rial in der Klärgrube wieder verwendet wird. In einer wei­ teren Stufe wird dann das Schlammaterial nach dem Filtrie­ ren zu stichfester bis schüttbarer Konsistenz vorgetrocknet und daran anschließend in Haufen durch Belüftung von außen und innen nachgetrocknet. Ziel dieses bekannten Verfahrens ist es, den Bedarf an Reinwasser zum Lösen von verfestigtem Schlammaterial zu reduzieren und den Wassergehalt des zu beseitigenden Schlamms und damit die notwendige Transport­ leistung zu vermindern. Zum Herausfördern des Schlamms aus der Klärgrube kann bei dem bekannten Verfahren ein Saug­ fahrzeug mit einem teleskopartig ausfahrbaren Gelenkarm verwendet werden, der den Förderschlauch, die Betriebsmit­ tel- und Steuerleitungen und an seinem Ende einen Arbeits­ kopf mit fernsteuerbaren Strahldüsen zur Aufschlämmung von abgesetztem Material und zur Reinigung der Grubenwände trägt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Entfernen von Klärschlamm aus einem Klärteich einer Abwas­ serteichanlage anzugeben, das einfach und wirtschaftlich durchführbar ist und den Betrieb der Anlage nicht stört.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Klärschlamm aus dem normal gefüllten Klärteich mit Hilfe eines vertikal und horizontal bewegbaren, durch eine Lei­ tung mit der Saugseite einer Pumpe verbundenen Saugkopfes abgepumpt wird, indem der Saugkopf in den Klärteich bis in eine Klärschlamm enthaltende Zone eingetaucht und in wech­ selnden Bahnen in der Zone horizontal und/oder vertikal bewegt wird.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das Abpumpen des Klärschlamms aus einem Klärteich ohne vorheriges Ablei­ ten des über der Zone von abgesetztem Klärschlamm überste­ henden Wassers. Eine Belastung der übrigen Klärteiche und der Vorflut durch Ableiten des Überstandswassers wird daher vermieden. Auch während der Durchführung des erfindungsge­ mäßen Verfahrens treten keine erhöhten Belastungen im Aus­ lauf der Kläranlage auf. Da der Klärteich, aus dem Klärschlamm entfernt wird, bei dem erfindungsgemäßen Ver­ fahren mit Wasser gefüllt bleibt und keine mechanische Auf­ wühlung stattfindet, kann der Klärteich während der Klärschlammentfernung weiter betrieben werden. Auch kann das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt werden, daß nur eine Teilentfernung von Klärschlamm erfolgt, z. B. durch Abpumpen tieferer, biologisch nicht aktiver Schichten, wäh­ rend eine darüber befindliche, biologisch aktive Klärschlammschicht weitgehend erhalten bleibt, so daß die biologische Klärleistung des Klärteichs nur wenig beein­ trächtigt wird. Überraschenderweise hat sich weiterhin gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die tieferen, dickflüssigen bis nahezu festen Schlammschichten eingesaugt und gefördert werden können, ohne daß es beson­ derer Lockerungsmaßnahmen, z. B. durch Injektion von Hoch­ druck-Wasserstrahlen bedarf.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann darin bestehen, daß eine obere biologisch aktive Schicht abgepumpt und zum Impfen einer anderen Klär­ anlage verwendet wird.

Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung kann das Abpum­ pen des Klärschlamms schichtweise erfolgen. Weiterhin kann durch kontinuierliche Änderung der Vertikalposition des Saugkopfes periodisch Klärschlamm aus Schichten unter­ schiedlichen Trockensubstanzgehalts abgepumpt werden, um einen möglichst konstanten und optimalen Trockensubstanzge­ halt der abgepumpten Phase zu erhalten. Das bei einer Ent­ wässerung des Klärschlamms anfallende Trennwasser wird nach dem erfindungsgemäßen Verfahren in den Klärteich, aus dem der Klärschlamm entnommen wurde, zurück gefördert, so daß hierdurch die Kläranlage nicht belastet wird. Bei Bedarf kann das Trennwasser auch zur Auflockerung und Verdünnung tieferer, festerer Schichten des Klärschlamms dienen, indem das Trennwasser mittels Düsen in den Saugbereich des Saug­ kopfes injiziert wird.

Das Bewegen des Saugkopfes kann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren auf einfache und vorteilhafte Weise mit Hilfe eines am Ufer des Klärteiches abgestellten Krans mit einem um eine vertikale Achse schwenkbaren Ausleger mit veränder­ barer Ausladung erfolgen, der an seinem freien Ende den Saugkopf trägt. Der Saugkopf kann hierbei durch eine zumin­ dest in Richtung der Saugkopfbewegung steife Aufhängung, z. B. ein Rohr, mit dem Ausleger verbunden sein. An der Nei­ gungsänderung der Aufhängung läßt sich beim Bewegen des Saugkopfes das Voranschreiten der Schlammabsaugung erken­ nen. Vorteilhaft ist auch, wenn als Pumpe zur Förderung des Klärschlamms eine Betonpumpe, insbesondere eine als Schlauchpumpe ausgebildete Betonpumpe, verwendet wird, wobei die Betonpumpe vorzugsweise einen hydraulisch in drei Richtungen bewegbaren Ausleger aufweist, mit dem der Saug­ kopf bewegt werden kann.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines für das erfindungsgemäße Verfahren geeigneten Saugkopfes.

Die Zeichnung zeigt im Querschnitt einen Klärteich 1 einer Teichkläranlage, der als Belebungsteich betrieben wird. In dem Klärteich 1 hat sich in einer Zone 2 unterhalb eines Niveaus 3 Klärschlamm KS abgesetzt. Die Lagerungsdichte des Klärschlamms KS nimmt von oben nach unten zu. Nach einer oberen, biologisch aktiven Phase, die dünnflüssig ist, fol­ gen nach unten zunehmend dickflüssigere bis nahezu feste Phasen. Über der mit Klärschlamm gefüllten Zone 2 steht in dem Klärteich 1 bis zur Überlaufhöhe Wasser.

Zum Entfernen des Klärschlamms aus dem Klärteich 1 wird eine mobile Betonpumpe 4 verwendet, deren Pumpenaggregat vorzugsweise als Schlauchpumpe ausgebildet ist. Die Beton­ pumpe 4 hat einen Ausleger 5, der um eine Hochachse 6 schwenkbar ist und dessen Ausladung und Hubhöhe veränderbar sind. Der Ausleger 5 trägt an seinem freien Ende 7 ein ver­ tikales Saugrohr 8, das an seinem unteren Ende einen Saug­ kopf 9 aufweist. Das Saugrohr 8 ist durch eine als armierte Schlauchleitung ausgeführte Saugleitung 10 mit der Saug­ seite des Pumpenaggregats der Betonpumpe 4 verbunden. Die Saugleitung 10 wird von einer an dem Ausleger 5 befestigten Seilanordnung 11 in geringer Höhe über dem Wasserspiegel getragen, um die Saughöhe klein zuhalten. Von der Druck­ seite des Pumpenaggregats führt eine Druckleitung 12 zu einem neben der Betonpumpe 4 abgestellten Container oder einer mobilen Schlammpresse 13. Eine Leitung 14 leitet in der Schlammpresse 13 anfallendes Trennwasser in den Klärteich 1 zurück.

Zum Abpumpen von Klärschlamm KS aus dem Klärteich 1 wird mit Hilfe des Auslegers 5 der Saugkopf 9 in dem Klärteich 1 bis dicht über den Boden 14 des Klärteichs abgesenkt und bei laufendem Pumpenaggregat der Betonpumpe 4 durch hori­ zontales Bewegen des Endes 7 des Auslegers 5 in dem Klärteich in Bahnen langsam oder schrittweise und her bewegt. Durch diesen Vorgang wird hauptsächlich der dick­ flüssigere Klärschlamm KS aus dem mit dem Saugkopf 9 bestrichenen Bereich des Klärteichs abgesaugt und durch die Betonpumpe 4 zur Schlammpresse 13 gefördert. Von der dünn­ flüssigeren, biologisch aktiven Klärschlammphase bleibt ein ausreichender Anteil im Klärteich zurück, so daß ein erneu­ tes Impfen des Klärteichs nicht erforderlich ist.

In der Praxis hat sich gezeigt, daß bei dem beschriebenen Verfahren der am Boden von Klärteichen abgesetzte Schlamm ohne zusätzliche Hilfsmittel allein mit Hilfe des Saug­ kopfes und der Saugleitung der Betonpumpe entfernt werden kann. Sollte sich in Sonderfällen ergeben, daß Klärschlamm in den unteren Schichten zu fest ist, um allein durch die Saugkraft der Betonpumpe angesaugt werden zu können, so können an dem Saugkopf 9 Düsen angeordnet werden, durch die Wasser mit hohem Druck in den Saugbereich des Saugkopfes gespritzt wird. Die Düsen können mit Trennwasser aus der Schlammpresse 13 oder mit überstehendem Wasser des Klärteichs gespeist werden. Anstelle von Düsen können an der Saugöffnung des Saugkopfes auch mechanische Einrichtun­ gen, wie Rührer, Messer oder dergleichen angebracht sein, die von einem Motor angetrieben werden und festere Klärschlammschichten lockern und durch Vermischen mit anstehendem Wasser verflüssigen.

Die Eintauchtiefe des Saugkopfes kann bei dem erfindungsge­ mäßen Verfahren von Hand gesteuert werden. Hierzu kann an dem Saugrohr 8 ein Maßstab angebracht sein, der der Bedie­ nungsperson auf Höhe des Wasserspiegels die Eintauchtiefe anzeigt. Auch eine automatische Steuerung der Eintauchtiefe des Saugkopfes und der Führung des Saugkopfes in der Fläche ist mit Hilfe von Meßfühlern möglich, die an dem Saugrohr 8 und/oder an den Gelenken des Auslegers 5 angebracht werden. Ebenso kann auch das Befahren der Bahnen von einer automa­ tischen Steuerung übernommen werden.

In Fig. 2 ist eine vorteilhafte Gestaltung des Saugkopfs 9 gezeigt. Der Saugkopf 9 besteht aus einer langgestreckten Platte 15 mit abgerundeten Enden und einer mittigen, kreis­ runden Öffnung, in der das eine Ende eines auf der Ober­ seite der Platte 15 senkrecht zu dieser angeordneten Rohr­ stutzens 16 befestigt ist. Der Rand der Platte 15 weist einen umlaufenden, über die Plattenunterseite nach unten hinausragenden Kragen 17 auf. An den beiden Enden der Platte 15 hat der Kragen 17 nach unten verbreiterte Abschnitte 18, an denen ein sich parallel zur Platte 15 erstreckendes Rohr 19 befestigt ist. Der Saugkopf 9 wird mit seinem Rohrstutzen 16 an dem vertikalen Saugrohr 8 der­ art starr befestigt, daß sich die Platte 15 in einer hori­ zontalen Ebene befindet.

Zum Absaugen von Schlamm aus einem Klärteich wird der Saug­ kopf 9 mit dem Rohr 19 auf den Boden des Klärteichs aufge­ setzt und durch Bewegen des an dem Ausleger 5 befestigten Saugrohrs 8 in einer der beiden durch die Pfeile 20 angege­ benen Richtungen über den Boden des Klärteichs gezogen. Durch den Sog des gleichzeitig betriebenen Pumpenaggregats wird dabei der auf dem Boden des Klärteichs lagernde Klärschlamm in einem Streifen von einer etwa der Länge des Rohrs 19 entsprechenden Breite abgesaugt. Bei diesem Vor­ gang bildet der am Boden des Klärteichs lagernde Klärschlamm einen Widerstand, der der Bewegung des Saug­ kopfs entgegenwirkt und ein Schrägstellen des Saugrohrs 8 zur Folge hat. Da der Widerstand mit dem Entfernen des Klärschlamms abnimmt, kann die Neigung des Saugrohrs als Meßsignal für den Fortschritt des Absaugvorgangs und damit für die Steuerung des Auslegervorschubs genutzt werden. So kann beispielsweise bei von Hand gesteuerter Auslegerbewe­ gung die Bedienungsperson mit Hilfe einfacher optischer Orientierungsmittel die Neigungsänderung des Saugrohrs beobachten und die Auslegerbewegung darauf abstimmen. Bleibt trotz Verlangsamung oder Stillsetzen der Auslegerbe­ wegung eine übermäßige Neigung des Saugrohrs bestehen, so deutet dies auf einen z. B. durch Unebenheit der Klärteich­ sohle bedingten Widerstand hin, auf den dann mit Anheben des Auslegers reagiert werden kann. Ist eine automatische Steuerung der Auslegerbewegung vorgesehen, so ist an dem Saugrohr oder dem Ausleger ein geeigneter Meßfühler anzu­ bringen, der der Steuerung ein der Neigung des Saugrohrs proportionales Meßsignal übermittelt. Bei starr mit dem Ausleger verbundenem Saugrohr könnte anstelle eines Nei­ gungsfühlers auch ein die Verwindung des Auslegers erfas­ sender Meßfühler vorgesehen sein.

Claims (13)

1. Verfahren zum Entfernen von Klärschlamm aus einem Klärteich einer Abwasserteichanlage, bei welchem der Klärschlamm durch Pumpen aus dem Teich gefördert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Klärschlamm aus dem normal gefüllten Klärteich mit Hilfe eines vertikal und horizontal bewegbaren, durch eine Leitung mit der Saug­ seite einer Pumpe verbundenen Saugkopfes abgepumpt wird, indem der Saugkopf in den gefüllten Klärteich bis in eine Klärschlamm enthaltende Zone eingetaucht und in wechselnden Bahnen in der Zone horizontal und/oder ver­ tikal bewegt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Abpumpen des Klärschlamms schichtweise erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine obere, biologisch aktive Schicht des Klärschlamms abgepumpt, in einem Behälter gespeichert und zum Impfen einer anderen Kläranlage verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß durch tieferes Eintauchen des Saugkopfes nur eine tie­ fere, biologisch nicht aktive Schicht des Klärschlamms derart abgepumpt wird, daß eine darüber befindliche, biologisch aktive Klärschlammschicht weitgehend erhal­ ten bleibt.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkopf beim Abpumpen des Klärschlamms auf dem Boden des Klärteichs entlang bewegt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch kontinuierliche Änderung der Vertikalposition des Saugkopfes periodisch Klärschlamm aus Schichten unterschiedlichen Trockensubstanzgehalts abgepumpt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Entwässerung des Klärschlamms anfallendes Trennwasser in den Klärteich, aus dem der Klärschlamm entnommen wurde, zurück geför­ dert wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auflockerung und Ver­ dünnung tieferer, festerer Schichten des Klärschlamms mittels einer am Saugkopf angebrachter Düse Druckwasser in den Saugbereich des Saugkopfes injiziert wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Auflockerung und Ver­ dünnung tieferer, festerer Schichten des Klärschlamms am Saugkopf motorisch angetriebene Rührer und/oder Mes­ ser vorgesehen sind.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkopf mit Hilfe eines am Ufer des Klärteiches abgestellten Krans mit schwenkbarem Ausleger in dem Klärteich bewegt wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Förderung des Klärschlamms eine Betonpumpe mit Ausleger, insbesondere eine als Schlauchpumpe ausgebildete Betonpumpe verwen­ det wird, wobei der Saugkopf mit dem Ausleger der Betonpumpe bewegt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Saugkopf durch ein starres Rohr und eine quer zur Bewegungsrichtung des Saugkopfes starre Kupplung mit dem Ausleger verbunden ist.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung des starren Rohrs gemessen und zur Steue­ rung der Vorschubbewegung des Saugkopfes ausgewertet wird.