DE3904104C2 - Hebevorrichtung für Flächenbelüftungssysteme von Kläranlagen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hebevorrichtung für Flächenbe­ lüftungssysteme von Kläranlagen.

Für die Sauerstoffversorgung der Mikroorganismen beim Be­ lebtschlammverfahren in Kläranlagen werden überwiegend Druckluftbelüftungssysteme eingesetzt. In diesen wird über Drucklufterzeuger durch im Bodenbereich des Belüftungsbeckens Luft möglichst feinblasig eingeführt. Um die Betriebs­ kosten möglichst klein zu halten, ist man bestrebt, die Be­ lüfterkerzen möglichst flächendeckend auf der Beckensohle zu verteilen. Durch das Auseinanderziehen der Anordnung von Belüfterelementen wird der Energiebedarf der Belüftung durch ei­ nen höheren Sauerstoffübertrag in den Reaktorinhalt redu­ ziert. Durch die großflächige Verteilung der Belüfter redu­ ziert sich die Aufwärtsströmung des Wassers, wodurch eine längere Kontaktzeit der feinen Blasen vom Austritt aus dem Belüfter bis zum Austritt an der Wasserspiegeloberfläche er­ zielt wird.

Mit der Reduzierung der Luftblasenschlupfgeschwindigkeit er­ höht sich die sauerstoffübertragende Grenzfläche der feinen Luftblasen in der Gesamtsumme. Dieser wirtschaftliche Aspekt kann durch Verwendung horizontaler Strömungserzeuger, wie langsamlaufender Rührwerke, verstärkt werden, da in diesem Fall die Luftblasen aufgrund des horizontalen Schubes diago­ nal aufsteigen, was wiederum zu einer Steigerung der Effek­ tivität führt.

Bekannte Flächenbelüftungssysteme bestehen aus einem Vertei­ lerrohrleitungssystem, das beispielsweise als Rundleitung oder als Quadrat- oder Rechteckleitung ausgeführt ist. An diesem Verteilersystem sind Membranbelüfter oder andere Be­ lüfter für die feinblasige Abgabe von Luft angebracht. Die Flächenbelüftungssysteme können mehrere Auflagefüße besit­ zen, die sich auf der Beckensohle abstützen.

Flächenbelüftungssysteme werden für unterschiedliche Abwas­ serklärsysteme eingesetzt, wie in Belebungssystemen mit und ohne Nitrifikation, in simultanen Denitrifikationssystemen, in intermittierenden Denitrifikationssystemen, in alternie­ renden Denitrifikationssystemen und in getrennten Denitrifi­ kationssystemen, die vor-, nach- oder kaskadenartig geschal­ tet sind. Die Beckenform, in der solche Fächenbelüftungssy­ steme eingesetzt werden, kann unterschiedlich sein, wie bei­ spielsweise zylindrisch, ringförmig, grabenförmig, quader­ förmig, prismenförmig oder würfelförmig. Bei zylindrischen und ringförmigen Reaktoren erfolgt beim Flächenbelüftungssy­ stem eine dem Radius angepaßte Kerzenverteilung. Bei dem anderen Reaktorformen können gleich bestückte Flächenbelüf­ tungssysteme eingesetzt werden.

In größeren oder beispielsweise ringförmig ausgebildeten Be­ lüftungsbecken bestehen die Flächenbelüftungssysteme aus mehreren Einzelabschnitten oder Segmenten, denen separat Druckluft zugeführt wird.

Ein Problem bei derartigen Flächenbelüftungssystemen besteht darin, daß sie relativ schwierig zu kontrollieren, zu warten und zu reparieren sind und daß während dieser Vorgänge die Kläranlage als Ganzes abgeschaltet werden muß.

Das deutsche Gebrauchsmuster DE-GM 19 76 581 beschreibt eine Einhänge- und Schwenkvorrichtung für Belüftungsaggregate mit Rohrbelüftern zum Betreiben von Schlammbelebungsanlagen, wobei die Rohrbelüfter in der Nähe des Beckenbodens von im wesentlichen senkrecht zur Beckenwand nach unten verlaufenden Leitungen mit Luft versorgt werden. Diese Versorgungsleitun­ gen bestehen aus einem oberen, relativ zur Beckenwand starr angeordneten Abschnitt und einem über Kniegelenke daran angelenkten unteren Abschnitt, der in die Rohrbelüfter mündet. Zur Wartung der Rohrbelüfter, werden diese mittels eines Stahlseiles zusammen mit den unteren Abschnitten der Versorgungsleitungen nach oben über die Wasseroberfläche des Belebt­ schlammbeckens geschwenkt.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bestand nun da­ rin, die Kontrolle, Wartung und Reparatur solcher Flächenbe­ lüftungssysteme zu ermöglichen, ohne eine Beckenentleerung vorzunehmen und bei Anlagen mit mehreren Abschnitten des Flächenbelüftungssystems die Anlage auch bei diesen Vorgängen in Betrieb lassen zu können.

Zur Lösung dieser Aufgabe liefert die vorliegende Erfindung eine Hebevorrichtung für Flächenbelüftungssysteme von Klär­ anlagen, die durch ein Gestell, in welchem eine Halterungs­ einrichtung in senkrechter Richtung anhebbar und absenkbar ist, eine an der Halterungseinrichtung befestigte, um eine senkrechte Drehachse schwenkbare, mit dem Flächenbelüftungs­ system starr verbundene Schwenkeinrichtung, eine Antriebsein­ richtung für das Anheben und Absenken der Halterungseinrich­ tung und eine die Schwenkeinrichtung in wenigstens einer Stellung festlegende Arretiervorrichtung gekennzeichnet ist.

Die Belüfterelemente des Flächenbelüftungssystems können alle hierfür bekannten Erzeugnisse in unterschiedlicher Materialausführung sein, wie Kerzenbelüfter, Plattenbelüfter, Dornbelüfter oder Tellerbelüfter.

Mit der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung kann zu Kontroll-, Wartungs- und Reparaturzwecken ein Flächenbelüftungssystem bzw. ein Abschnitt ei­ nes Flächenbelüftungssystems ohne Laufsteg über dem Belüftungsbecken aus dem Becken herausgehoben und in einen Bereich außerhalb des Beckendurch­ messers herausgeschwenkt werden, so daß alle Arbeiten an dem Flächenbe­ lüftungssystem einfach und ohne, großen Aufwand durchgeführt werden kön­ nen. Bei Anlagen mit mehreren Flächenbelüftungssystemabschnitten kann jeweils einer dieser Abschnitte aus dem Becken herausgeschwenkt und ge­ wartet der repariert werden, während die anderen Abschnitte in Betrieb bleiben, so daß die Anlage als Ganzes konstant weiterarbeiten kann, wäh­ rend die Reparatur- oder Wartungsarbeiten an dem Flächenbelüftungssystem abschnittsweise außerhalb des Beckens durchgeführt werden.

Das Gestell der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung kann un­ terschiedlich gestaltet werden, solange es die Möglichkeit bietet, die Halterungseinrichtung in oder auf dem Gestell in senkrechter Richtung zu bewegen. Zweckmäßig besitzt das Gestell wenigstens eine senkrechte Schiene, auf oder in der die Halterungseinrichtung in senkrechter Richtung aufwärts und abwärts bewegbar ist. Eine konstruktiv besonders einfa­ che und zweckmäßige Konstruktion des Gestells besitzt zwei mit den Öffnungen zueinander gerichtete, mit U-Profil ver­ sehene Schienen, in denen die Halterungseinrichtung gleitbar gelagert ist. Wenn hier von Schienen die Rede ist, die mit U-Profil versehen sind, so bedeutet dies nicht, daß der Querschnitt der Schiene insgesamt U-förmig sein muß, sondern lediglich, daß ein Abschnitt des Querschnitts U-Form hat. Solche Schienen können beispielsweise auch Doppel-T-Schienen sein.

Die Halterungseinrichtung kann in den Schienen einfach glei­ ten, doch bekommt man hierbei einen relativ großen Reibungs­ widerstand. Aus diesem Grund ist es zweckmäßig, wenn die Halterungseinrichtung mit Rollen, wie beispielsweise aus Kunststoff, versehen ist, die in den Schienen mit U-Profil abrollen. Hierzu ist die Halterungseinrichtung zweckmäßig mit zwei Achsen versehen, an deren Enden jeweils eine Rolle angebracht ist, wobei diese Rollen in dem U-förmigen Bereich der Schienen des Gestells liegen und auf der Innenfläche der U-Schenkel abrollen.

Die Halterungseinrichtung, die in dem Gestell senkrecht be­ wegbar ist, kann auch sehr unterschiedlich gestaltet sein, wie beispielsweise in Form einer Rahmenkonstruktion oder vorzugsweise in Form einer Platte, die mit ihren Längskanten in den beiden Schienen mit U-Profil gelagert ist. Auf dieser Platte sind Drehlager für die Schwenkeinrichtung befestigt. Diese Schwenkeinrichtung ist vorzugsweise ein Rohrabschnitt, der um seine senkrechte Achse in den Drehlagern drehbar an­ geordnet ist und an dem das Flächenbelüftungssystem bzw. ein Abschnitt desselben durch eine starre Verbindung befestigt ist. Vorzugsweise dient die als Rohrstück ausgebildete Schwenkeinrichtung gleichzeitig als Luftzufuhr für das Flä­ chenbelüftungssystem, indem am oberen Ende dieses Rohrstückes die flexible Luftzufuhrleitung des Flächenbelüftungssy­ stems befestigt ist.

Die Antriebseinrichtung kann sehr unterschiedlich gestaltet sein, soweit sie in der Lage ist, die Halterungseinrichtung in dem Gestell senkrecht aufwärts und abwärts zu bewegen. Beispielsweise kann an dem Gestell eine Zahnstange und an der Halterungseinrichtung ein darin eingreifendes Zahnrad an­ geordnet sein, das mit einem Motor angetrieben wird. Eine einfache Ausführungsform besteht aber darin, im oberen Be­ reich des Gestells eine Seilwinde vorzusehen, die von Hand oder durch einen Motor angetrieben wird, wobei am oberen En­ de der Halterungseinrichtung das Teil der Winde befestigt ist.

Da das Flächenbelüftungssystem an der erfindungsgemäßen He­ bevorrichtung schwenkbar angeordnet ist, um es für Repara­ tur- und Wartungszwecke aus dem Bereich der Beckenoberfläche herauszuschwenken, ist es erforderlich, in Betriebsstel­ lung das Flächenbelüftungssystem an dem Gestell zu arretie­ ren, um ein ungewolltes Verschwenken innerhalb des Beckens zu vermeiden. Die Arretiereinrichtung kann so ausgebildet sein, daß sie das Flächenbelüftungssystem in mehreren Stel­ lungen, wie in der Betriebsstellung und in der Reparatur­ stellung, arretiert. Vorzugsweise erfolgt eine Arretierung jedoch nur in der Arbeitsstellung, in der das Flächenbelüf­ tungssystem bzw. der betreffende Teil desselben in das Be­ lüftungsbecken gesenkt wird.

Es ist möglich, an jedem Flächenbelüftungsabschnitt eine eigene Antriebseinrichtung, wie eine Seilwinde anzuordnen. Da aber bei Anlagen mit mehreren Flächenbelüf­ tungssystemabschnitten jeweils nur einer dieser Abschnitte aus dem Becken herausgehoben wird und daher immer nur eine Antriebseinrichtung erforderlich ist, ist es zweckmäßig, diese lösbar mit dem Gestell zu verbinden, so daß die An­ triebseinrichtung jeweils an den Abschnitt des Flächenbelüf­ tungssystems angesetzt werden kann, der aus dem Belüftungs­ becken herausgehoben werden soll.

Hierzu ist es zweckmäßig, daß das Gestell aus einem oberen und einem unteren Teil besteht, die lösbar miteinander ver­ bunden sind, wobei der obere Teil des Gestells die Antriebs­ einrichtung trägt. Auf diese Weise kann nach den Reparatur- oder Wartungsarbeiten der obere Teil des Gestells mit der Antriebseinrichtung, wie Seilwinde, abgenommen und auf den nächsten, aus dem Belüftungsbecken herauszuhebenden Ab­ schnitt des Flächenbelüftungssystems aufgesetzt werden.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform bestehen die beiden Teile des Gestells aus jeweils zwei Schienen mit U-Profil, die miteinander fluchtend lösbar miteinander verbun­ den sind. Diese Verbindung kann jeweils durch eine Manschet­ te erfolgen, die die Außenseite der beiden Schienen im Bereich, in welchem die beiden Enden aufeinanderstoßen, um­ faßt.

Durch die Zeichnung wird eine Ausführungsform der Erfindung weiter erläutert. In dieser bedeuten

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch ein Belüftungsbecken, in welchem ein Flächenbelüftungssystem mit Hebevor­ richtung nach der Erfindung angeordnet ist,

Fig. 2 den oberen Abschnitt einer Ausführungsform der Hebe­ vorrichtung nach der Erfindung von der Seite gesehen und

Fig. 3 den oberen Teil der in Fig. 2 dargestellten Hebevor­ richtung von vorne gesehen.

In Fig. 1 ist in senkrechtem Schnitt das Belüftungsbecken 1 einer Kläranlage gezeigt. Dieses enthält ein Flächenbelüf­ tungssystem 2, das sich auf dem Boden des Belüftungsbeckens 1 mit Hilfe von Auflagefüßen 6 abstützt.

Das Flächenbelüftungssystem ist mit seinem Verteilerrohr 7 an dem Rohrstück 8 befestigt, das seinerseits an einer in dem Gestell 3 anhebbar und absenkbar gelagerten Stahlplatte be­ festigt ist, die mit Hilfe der Seilwinde 5 angehoben und ab­ gesenkt werden kann. Am oberen Ende ist das Rohrstück 8 mit dem Zuführungsschlauch 4 für Druckluft verbunden, über wel­ chen das Flächenbelüftungssystem 2 mit Luft versorgt wird.

Im einzelnen ist die in dem Belüftungsbecken 1 verwendete Hebevorrichtung in den Fig. 2 und 3 dargestellt.

Das Gestell 3 besteht aus zwei senkrecht angeordneten U-Pro­ filschienen, die in einen unteren Abschnitt 13 und einen oberen Abschnitt 16 unterteilt sind, welche mit einer lösba­ ren Manschette 12 miteinander verbunden sind. Beim Lösen der Manschette 12 kann der obere Teil 16 der U-Profilschienen zusammen mit der Seilwinde 5 abgenommen und dann auf einem anderen Gestell befestigt werden.

Eine Stahlplatte 15 ist am oberen und unteren Ende jeweils mit einer Achse mit zwei Kunststoffrädern 17 versehen, die in den U-Profilschienen laufen. Mit der Seilwinde 5 und dem über das Rad 19 laufenden Seil 14 ist die Platte 15 anhebbar und absenkbar.

An der Platte 15 sind ein oberes Drehlager 9 und ein unteres Drehlager 10 befestigt, in welchen ein Rohrstück 8 um seine senkrechte Achse schwenkbar gelagert ist. An dem Rohrstück 2 ist das Verteilerrohr 7 des Flächenbelüftungssystems befe­ stigt und mit Hilfe einer Stütze 18 stabilisiert. Am oberen Ende des Rohrstückes 8 ist der flexible, Druckluftzufuhr­ schlauch 4 befestigt. Druckluft wird über diesen Schlauch 4 und das Rohrstück 8 in das Verteilerrohr 7 des Flächenbelüf­ tungssystems eingeführt und von dort auf die Belüfterkerzen oder ähnliche Elemente verteilt.

In dem napfförmigen unteren Drehlager 10 und dem unteren En­ de des Rohrstückes 8 finden sich fluchtende Durchgangslö­ cher, durch die ein Riegel 11 hindurchgeht. Mit Hilfe dieses Riegels wird das Flächenbelüftungssystem in der Arbeitsstel­ lung arretiert. Nach dem Herausziehen des Riegels kann das Flächenbelüftungssystem um die senkrechte Achse des Rohr­ stückes 8 verschwenkt werden.

Im Betrieb der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung gemäß der Abbildung in der Zeichnung befindet sich die Platte 15 zu­ nächst am unteren Ende der Schienen in dem Belüftungsbecken, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Um das Flächenbelüftungssy­ stem zu warten oder zu reparieren, wird der obere Teil der U-Profilschienen 16 mit Hilfe der Manschette 12 auf dem un­ teren Teil 13 dieser Schienen befestigt, worauf das Seil 14 am oberen Ende der Platte 15 eingehängt wird. Nun wird mit Hilfe der Seilwinde 5 die Platte 15 bis oberhalb des Becken­ randes angehoben, worauf der Riegel 11 entfernt und das aus dem Belüftungsbecken gehobene Flächenbelüftungssystem um die senkrechte Achse des Rohrstückes 8 so weit verschwenkt wird, bis es außerhalb des Beckenrandes liegt und leicht zugäng­ lich ist.

Nach dem Warten oder Reparieren wird das Flächenbelüftungs­ system in seine Ausgangslage zurückgeschwenkt, der Riegel 11 wird wieder zur Arretierung eingeschoben, und die Platte 15 wird mit Hilfe der Seilwinde 5 bis zum Boden des Belüftungs­ beckens abgesenkt. Der obere Teil der U-Profilschienen 16 wird dann zusammen mit der Seilwinde 5 abgenommen und auf einen anderen Abschnitt des Flächenbelüftungssystems aufge­ setzt.

Claims (13)

1. Hebevorrichtung für Flächenbelüftungssysteme von Kläran­ lagen, gekennzeichnet durch ein Gestell (3), in welchem eine Halterungseinrichtung (15) in senkrechter Richtung anhebbar und absenkbar ist, eine an der Halterungsein­ richtung befestigte, um eine senkrechte Drehachse schwenkbare, mit dem Flächenbelüftungssystem starr ver­ bundene Schwenkeinrichtung (8), eine Antriebseinrichtung (5) für das Anheben und Absenken der Halterungseinrich­ tung (15) und eine die Schwenkeinrichtung (8) in wenig­ stens einer Stellung festlegende Arretiervorrichtung (11).

2. Hebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (3) wenigstens eine senkrechte Schiene (13, 16) aufweist, auf oder in der die Halterungsein­ richtung (15) in senkrechter Richtung bewegbar ist.

3. Hebevorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestell (3) mit den Öffnungen zueinander gerich­ tete mit U-Profil versehene Schienen (13, 16) besitzt, in denen die Halterungseinrichtung (15) gleitbar gela­ gert ist.

4. Hebevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnete daß die Halterungseinrichtung (15) Rollen (17) aufweist, die in den Schienen (13, 16) mit U-Profil gelagert sind.

5. Hebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­ durch gekennzeichnet, daß die Halterungseinrichtung eine Platte (15) ist, auf der Drehlager (9, 10) für die Schwenkeinrichtung (8) befestigt sind.

6. Hebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, da­ durch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung eine von einem Motor oder von Hand betätigbare Seilwinde (5) ist.

7. Hebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, daß die Arretiereinrichtung eine das Flächenbelüftungssystem in der Arbeitsstellung arre­ tierende Verriegelungseinrichtung (11) ist.

8. Hebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schwenkeinrichtung ein um seine senkrechte Achse verschwenkbares Rohrstück (8) ist.

9. Hebevorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Rohrstück mit dem Druckluftzufuhrschlauch (4) einerseits und dem Verteilerrohr (7) andererseits des Flächenbelüftungssystems verbunden ist.

10. Hebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, da­ durch gekennzeichnet, daß die Antriebseinrichtung (5) lösbar mit dem Gestell (3) verbunden ist.

11. Hebevorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gestell (3) aus einem oberen (16) und einem unteren (13) Teil besteht, die lösbar miteinander ver­ bunden sind, wobei der obere Teil (16) des Gestells (3) die Antriebseinrichtung (5) trägt.

12. Hebevorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Teile (13, 16) des Gestells (3) je­ weils zwei Schienen mit U-Profil besitzen, die miteinan­ der fluchtend miteinander verbindbar sind.

13. Hebevorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Teile (13, 16) der Schienen mit U-Profil mit Hilfe einer die U-Öffnung freilassenden Man­ schette (12) verbindbar sind.