<Desc/Clms Page number 1>
INRICHTING VOOR REINIGING VAN WATERKANALEN
De uitvinding heeft betrekking op behandelingsmogelijkheden van rioolwater en meer in het bijzonder op een inrichting voor het reinigen van waterkanalen voor het verwijderen van wier en onzuiverheden van het oppervlak van een sedimentatie waterbehandelingstank.
De noodzakelijkheid van het voorzien van de behandelingsapparaten om het water, afkomstig van huishoudens en industrie, te reinigen en te zuiveren is wel gekend. De functie van een afvalwaterbehandeling is vervuild stadsrioolwater zodanig te reinigen om uiteindelijk zuiver water te produceren. Dit wordt bereikt door een serie biologische en mechanische processen.
In een typische afvalwaterbehandeling komt het vervuilde afvalwater van het afvalwatersysteem en gaat door een ruwe filter heen om de grotere materiaalstukken te verwijderen. Daarna wordt het afvalwater naar een of meer primaire sedimentatietanks of klaringstanks geleid.
Het afvalwater blijft in de primaire sedimentatietank zolang het groffe materiaal op de bodem van de tank kan bezinken om daar slijk te vormen. Dit slijk wordt onder meer verwijderd door vertering door micro-organismen. Het verteerde slijk wordt hierna gedroogd en kan worden toegepast als compost of als meststof. De overblijvende vloeistof wordt in het algemeen behandeld in een tweede biologisch systeem om stikstof te verwijderen. De vloeistof voortkomend uit deze behandeling wordt dan belucht en door een finale waterbehandelingstank gevoerd om het alsnog overblijvende vaste materiaal te verwijderen.
De waterbehandelingstankconfiguraties veranderen bij elke specifieke toepassing van de waterbehandelingsvoorziening. Niettegenstaande de toepassingen kunnen verschillen en zijn de meeste finale waterbehandelingstanks ongeveer cirkelvormig. Dit vereenvoudigt automatisch afschuimen, roeren en/of afschrapen van de bodem, in het bijzonder door het elimineren van onbereikbare hoeken en het voorzien in uniforme oppervlakken. Een
<Desc/Clms Page number 2>
ronddraaiende schraaparm voorzien aan de rakelbrug zal een effectief roeren verwezenlijken en zal slijkophoping voorkomen.
Tijdens de werking van een type waterbehandelingstank komt water dat sediment bevat binnen in het midden van de tank. In een continu proces wordt het lichter wegende zuiver water effectief gescheiden van het zwaardere waterbevattende sediment. Meer specifiek wordt het zuiver water weggevoerd uit de tank door de continue stroom van waterbevattend sediment in de tank. Het weggevoerde zuivere water wordt gedwongen onder een duikschot te stromen zodanig dat het bovendrijvende schuim binnen de tank wordt behouden.
Vervolgens stroomt het over een overstortrand om uiteindelijk in een zuiver waterafvoerkanaal terecht te komen. Dit zuivere waterkanaal leidt het water naar de volgende behandelingsfase, waar er bijvoorbeeld wordt gechloreerd en verder wordt gezuiverd om geloosd te worden in een river of stroom.
Zoals algemeen bekend is, bevordert de directe blootstelling van water in de waterbehandelingstanks aan direct zonlicht, de groei van algen. Deze groei komt het meest voor op het duikschot, de overstortrand en het afvoerkanaal. De algengroei op deze elementen inhibeert de stroom van zuiver water vanuit de tank.
Verder kunnen de algen in grote massa's en hoge concentraties terechtkomen in het zuivere water dat de finale behandelingstank verlaat. Als dit gebeurt, zijn grote concentraties aan chloor vereist om de algen te doden. Omdat chloor relatief duur is, is het wenselijk om dit probleem te vermijden.
Gedurende vele jaren gebeurde de verwijdering van algen van het duikschot, de overstortrand en het afvoerkanaal, hoofdzakelijk door het manueel schrobben van de tankstructuur met borstels. Omdat de finale behandelingstanks redelijk groot zijn, is dit vanzelfsprekend een arbeidsintensief en vervelend proces dat gepaard gaat met vele werkuren en hoge kosten. De verwijdering van
<Desc/Clms Page number 3>
algen moet bovendien frequent gebeuren, wat de kosten nog verder opdrijft.
Vaststellende dat er nood is aan de automatisering van dit schoonmaakproces, geeft de onderhavige uitvinding een oplossing in een inrichting dat specifiek geschikt is voor het zuiveren van het duikschot, de overstortrand en het afvoerkanaal van een ongeveer cirkelvormige waterbehandelingstank. Doordat er in de praktijk soms grote obstakels voorkomen, zoals onderbroken waterkanalen, wordt bij voorkeur een bijkomend automatisch ophaalsysteem voorzien wanneer dit gewenst is.
Het doel van de uitvinding en de verbetering ten opzichte van het voorgaande gelijksoortige borstelconstructie is het effectief verwijderen van wier en andere onzuiverheden van het duikschot, de overstortrand en het afvoerkanaal van de waterbehandelingstank. Hiervoor wordt een inrichting volgens conclusie 1 verschaft.
De borstelconstructie past zichzelf aan, aan asymmetrie en oneffenheden in de tankconstructie. Waar men kan onder verstaan dat het afvoerkanaal niet overal dezelfde breedte heeft, door de toleranties op het bouwplan, of de slijtage. Deze afwijking doet zieh ook voor in de straal van de waterbehandelingstank, tussen het centerpunt en de ophanging van de borstelconstructie aan de rakelbrug. Al deze afwijkingen worden opgevangen, waardoor men constant een optimale verwijdering van de algen en de onzuiverheden verkrijgt.
Nog een ander kenmerk van de huidige uitvinding is, dat de werkdruk op de borstels beheersbaar blijft bij elke oneffenheid en ook en vooral na het afslijten van de borstels, waardoor de levensduur van de borstels aanzienlijk verlengd wordt. Deze constructie is relatief goedkoop om te bouwen, eenvoudig om te installeren, en economisch om te werken. Aangezien de aandrijving van de gehele borstelconstructie afhankelijk is van de bovenliggende rakelbrug zijn er ook geen bijkomende energiekosten.
<Desc/Clms Page number 4>
Nog een ander kenmerk van de huidige vinding is, het nemen van grote voorziene obstakels, waarvoor de borstelconstructie automatisch opgehaald wordt bij het tegenkomen van deze voorziene hindernis zoals een onderbroken waterkanaal.
De vormgeving van het zuiveringsapparaat die werd geselecteerd om de uitvinding te illustreren omvat een basisframe gedragen door de borstels die de bodem van het afvoerkanaal vrijmaken van wier en andere onzuiverheden. Op dit basisframe worden de borstels bevestigd die de verticale kanaalwanden zuivert. Deze borstels worden bekrachtigd door een kantelgewicht dat zorgt voor een beheersbare werkdruk.
Van op het basisframe vertrekt een verticale geleiding die zorgt voor de op-en neergaande beweging van de borstels die de overstortranden vrijmaken van wier en onzuiverheden. Deze borstels worden bekrachtigd door een gewicht dat zorgt voor een beheersbare werkdruk. De buitenkant van de overstortranden wordt vrijgemaakt van algen, wier en andere onzuiverheden door borstels die bevestigd worden op het basisframe en bekrachtigd zijn door een kantelgewicht dat zorgt voor een beheersbare werkdruk.
Nog andere kenmerken van de huidige uitvinding zullen worden verduidelijkt in de volgende beschrijving waarin een voorkeursvormgeving voor de uitvinding wordt beschreven door simpelweg door illustratie van een van de manieren die het best geschikt is voor de uitvoering van de uitvinding.
Zoals in de inleiding vermeld, zijn in het algemeen deze kanalen cirkelvormig. Dit is echter een geïdealiseerde configuratie. Constructiefouten, vuil, wieraanslag en slijtage zijn ondermeer verantwoordelijk voor variatie in de vorm welke bovendien in de tijd steeds toeneemt.
De uitvinding zal hieronder worden toegelicht aan de hand van de tekening waarin in perspectivisch aanzicht tonen :
<Desc/Clms Page number 5>
figuur 1 de basisvoorkeursuitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvinding ; figuren 2 en 3 verschillende voorkeursuitvoeringsvormen van de inrichting volgens de uitvinding.
De reinigingsinrichting 1 voor een waterkanaal 2 omvat een frame 3 dat verrijdbaar via wielen 4 afsteunt op de bodem 5 van het waterkanaal 2. Op het frame 3 zijn twee borstels 6 voorzien welke borstels 6 een borstelend oppervlak 7 bepalen. De borstels 6 zijn via een borstelplaat 8 in het scharnier 9 gekoppeld met een borstelsteel 10. De borstelsteel 10 staat op zijn beurt via een scharnier 11 in contact met een volgorgaan 12. Het volgorgaan 12 is voorzien van een hefboom 13 die gevormd is uit twee hefboombenen 14, 15 die geknikt gekoppeld zijn. Dit volgorgaan 12 is voorzien van een kantelgewicht 16 waardoor de hefboom 13 volgens pijl 17 neerwaarts wordt gedwongen.
Via hefboombenen 14, 15, het tussenstuk 18 en scharnier 11 zal de borstelsteel 10 gedwongen worden volgens pijl 19 zieh te verplaatsen waardoor het contact van het borstelend oppervlak 7 van de borstel 6 tegen het opstaande wanddeel 20 van het waterkanaal 2 gemaximaliseerd wordt. Dit is in het bijzonder zo wanneer de diameter van het waterkanaal 2 variabel is en of er onzuiverheden en misvormingen in het kanaal zijn opgetreden.
Het gebruik van een volgorgaan 12 is tevens voordelig daar de afsluiting van de borstel 6 beheersbaar is en over het volledige borstelend oppervlak 7 plaatsvindt. Aldus wordt het gebruik in de tijd van deze borstels 6 gemaximaliseerd.
Het kantelgewicht 16 is verschuifbaar aangebracht over het hefboombeen 14, waardoor de aandrukkracht volgens pijl 19 beheersbaar is. Door het eenvoudig manueel verplaatsen van het kantelgewicht 16 kan aldus de schrobsterkte worden aangepast.
Figuur 2 heeft betrekking op een inrichting voor het reinigen van een waterkanaal 21 waarbij de borstels 22 voorzien zijn van een steunarm 23 welke
EMI5.1
ct-cMin-rm -T-hnrn t n 24.
<Desc/Clms Page number 6>
Zodanig wordt aan elke borstel 22 een aanzienlijke vrijheid in beweging verschaft. De steunas 24 is centraal gepositioneerd zodanig dat de straal van het waterkanaal 21 aanzienlijk mag variëren, de inrichting zal steeds deze variatie kunnen opvangen. Twee gewichtassen 25, 26 zijn voorzien van ophanggewichten 27 welke een neergaande druk verschaffen op de borstels 22. De gewichten 27 zorgen tevens voor een zijwaartse druk tegen de wanden 33 middels de schaarconstructie en wielen 34. Dit om het apparaat in zijn geheel te positioneren. De steunarmen 28 zijn voorzien van opstaande borstels 59. Deze steunarmen 28 zijn gekoppeld met een volgorgaan 29 uit een hefboom met een geknikt been 30 en een afsteunbeen 31.
Deze volgorganen 29 zijn eveneens voorzien van een kantelgewicht 32 welke verplaatsbaar op het been 30 is aangebracht en voor een beheersbare aandrukkracht zorgt van de borstels 59 op de opstaande wanddelen 33 van het waterkanaal 21. Bijkomende afrolelementen 34 kunnen voorzien zijn aan de gewichtsassen.
De inrichtingen kunnen gekoppeld worden met de rakelbrug door (niet weergegeven) verbindingsmiddelen van het frame aan de rakelbrug. De borstels 22 zijn verbonden met stang 23 aan as 24 en worden zijwaarts gedrukt middels de schaar en gewicht 27. De borstels 22 ondervinden (behalve druk op de bodem door eigen gewicht) ook een zijwaartse druk middels de aan de schaarconstructie van de as 25 bevestigde strippen. Door het gebruik van de centrale as 24 is de in figuur 1 weergegeven inrichting 1 uitermate geschikt voor het reinigen van kanalen met een zeer variabele diameter en vorm.
De voorkeursuitvoeringsvorm weergegeven in figuur 3 heeft betrekking op een verdere ontwikkeling en de combinaties van de in figuren 1 en 2 weergegeven onderdelen.
Het kanaal 36 is voorzien van een bodemdeel 37, twee opstaande wanden 38, een schuin aflopende wanddeel 39, een in hoofdzaak vlakke overstortrand 40 en een
<Desc/Clms Page number 7>
duikschot 41. De inrichting 42 is geschikt voor het reinigen van al deze onderdelen van het waterkanaal 36.
Hiervoor omvat de inrichting 42 zowel opstaande borstels 43 en 44, liggende borstels 45 en schuin ingestelde borstels 46. Al deze borstels zijn via een eigen borstelsteel gekoppeld aan het frame 56 van de inrichting 42. Deze koppeling kan ofwel gebeuren via een volgorgaan, in het bijzonder wanneer opstaande wanddelen 38 van het waterkanaal 36 worden gevolgd door borstels 44 ofwel door vast ingestelde borstels zoals deze voor het reinigen van het duikschot 41.
De inrichting 42 is verder voorzien van een voortsleeporgaan 47 welke het frame 56 koppelt aan de rakelbrug 48. Hierdoor is een voortbeweging volgens pijl 49 van de inrichting 42 mogelijk. Aan een wanddeel 50 van het waterkanaal 36 is een ophaalbrug 51 voorzien waardoor bij voortschrijding van het ophaalorgaan 52 de inrichting 42 via een organenstel 53 in een teruggetrokken positie uit het waterkanaal 36 wordt gebracht.
Bij het verderschrijden van de rakelbrug 48 zal het been 52 worden verlengd met een neerwaarts been waardoor opnieuw het ophaalorgaan 52 nu een afrollende beweging zal uitvoeren waardoor de inrichting 42 opnieuw in het waterkanaal 36 kan plaatsvinden.
Dit is noodzakelijk wanneer waterkanalen segmenten bevatten waar er ofwel geen reiniging dient plaats te vinden of waar er andere obstakels in het kanaal 36 dienen te worden vermeden.
Het spreekt voor zieh dat de hierboven aangevoerde uitvoeringsvormen slechts voorkeursvormen zijn waarbij er een aanzienlijke variatie kan worden aangebracht.
<Desc / Clms Page number 1>
DEVICE FOR CLEANING WATER CHANNELS
The invention relates to treatment options for sewage water and more particularly to a device for cleaning water channels for removing seaweed and impurities from the surface of a sedimentation water treatment tank.
The necessity of providing treatment equipment to clean and purify water from households and industry is well known. The function of a waste water treatment is to clean polluted urban sewage water in such a way that it ultimately produces pure water. This is achieved through a series of biological and mechanical processes.
In a typical waste water treatment, the polluted waste water comes from the waste water system and passes through a rough filter to remove the larger material pieces. The waste water is then directed to one or more primary sedimentation tanks or clearance tanks.
The waste water remains in the primary sedimentation tank as long as the coarse material can settle on the bottom of the tank to form mud. This mud is removed by, among other things, digestion by micro-organisms. The digested mud is then dried and can be used as compost or as fertilizer. The remaining liquid is generally treated in a second biological system to remove nitrogen. The liquid resulting from this treatment is then aerated and passed through a final water treatment tank to remove the remaining solid material.
The water treatment tank configurations change with each specific application of the water treatment facility. Notwithstanding the applications may vary and most final water treatment tanks are approximately circular. This simplifies automatic skimming, stirring and / or scraping of the bottom, in particular by eliminating unreachable corners and providing uniform surfaces. A
<Desc / Clms Page number 2>
rotating scraper arm provided on the squeegee bridge will achieve effective stirring and prevent mud accumulation.
During the operation of a type of water treatment tank, water containing sediment enters the center of the tank. In a continuous process, the lighter pure water is effectively separated from the heavier water-containing sediment. More specifically, the pure water is drained from the tank by the continuous stream of water-containing sediment in the tank. The pure water carried away is forced to flow under a diving baffle so that the supernatant foam is retained within the tank.
It then flows over an overflow edge to eventually end up in a pure water drain. This pure water channel leads the water to the next treatment phase, where, for example, chlorination and further purification are carried out to be discharged into a river or stream.
As is well known, the direct exposure of water in the water treatment tanks to direct sunlight promotes the growth of algae. This growth is most common on the diving board, the overflow edge and the drain. The growth of algae on these elements inhibits the flow of pure water from the tank.
Furthermore, the algae can end up in large masses and high concentrations in the pure water that leaves the final treatment tank. If this happens, large concentrations of chlorine are required to kill the algae. Because chlorine is relatively expensive, it is desirable to avoid this problem.
For many years the removal of algae from the diving board, the overflow edge and the drainage channel took place, mainly through the manual scrubbing of the tank structure with brushes. Because the final treatment tanks are quite large, this is obviously a labor-intensive and tedious process that is accompanied by many working hours and high costs. The removal of
<Desc / Clms Page number 3>
algae must also be frequent, which further increases the costs.
Noting that there is a need for the automation of this cleaning process, the present invention provides a solution in a device that is specifically suitable for purifying the diving bulkhead, the overflow edge and the discharge channel of an approximately circular water treatment tank. Because in practice sometimes large obstacles occur, such as interrupted water channels, an additional automatic collection system is preferably provided when this is desired.
The object of the invention and the improvement over the foregoing similar brush construction is to effectively remove algae and other impurities from the diving bulkhead, the overflow edge and the discharge channel of the water treatment tank. A device according to claim 1 is provided for this purpose.
The brush construction adapts itself to asymmetry and unevenness in the tank construction. Under which it can be understood that the drainage channel does not have the same width everywhere, due to the tolerances on the building plan, or the wear. This deviation also occurs in the radius of the water treatment tank, between the center point and the suspension of the brush construction on the squeegee bridge. All these deviations are absorbed, so that optimum removal of the algae and the impurities is constantly obtained.
Yet another feature of the present invention is that the working pressure on the brushes remains controllable at any unevenness and also and especially after the brushes wear off, thereby considerably extending the service life of the brushes. This construction is relatively cheap to build, easy to install, and economical to work. Since the drive of the entire brush construction is dependent on the above doctor blade bridge, there are also no additional energy costs.
<Desc / Clms Page number 4>
Yet another feature of the present invention is the taking of large anticipated obstacles, for which the brush structure is automatically raised upon encountering this anticipated obstacle such as an interrupted water channel.
The shape of the purifier selected to illustrate the invention includes a base frame supported by the brushes that clear the bottom of the drain from algae and other impurities. The brushes that clean the vertical channel walls are attached to this base frame. These brushes are powered by a tilting weight that ensures a manageable workload.
Starting from the base frame is a vertical guide that ensures the up and down movement of the brushes that free the overflow edges from weeds and impurities. These brushes are powered by a weight that ensures a manageable workload. The outside of the overflow edges is released from algae, whose algae and other impurities are brushed on the base frame and powered by a tilting weight that provides a manageable working pressure.
Still other features of the present invention will be clarified in the following description in which a preferred configuration for the invention is described simply by illustrating one of the ways that is best suited to the practice of the invention.
As stated in the introduction, these channels are generally circular. However, this is an idealized configuration. Construction faults, dirt, deposits and wear are among other things responsible for variation in the shape, which moreover increases over time.
The invention will be explained below with reference to the drawing, which shows in perspective view:
<Desc / Clms Page number 5>
Figure 1 shows the basic preferred embodiment of the device according to the invention; Figures 2 and 3 show various preferred embodiments of the device according to the invention.
The cleaning device 1 for a water channel 2 comprises a frame 3 which is supported by wheels 4 on the bottom 5 of the water channel 2. Two brushes 6 are provided on the frame 3, which brushes 6 define a brushing surface 7. The brushes 6 are coupled via a brush plate 8 in the hinge 9 to a brush handle 10. The brush handle 10 is in turn in contact with a follower member 12 via a hinge 11. The follower member 12 is provided with a lever 13 formed of two lever legs 14, 15 that are kinkly coupled. This follower 12 is provided with a tilting weight 16 through which the lever 13 is forced downwards according to arrow 17.
Via lever legs 14, 15, the intermediate piece 18 and hinge 11, the brush handle 10 will be forced to move in accordance with arrow 19, whereby the contact of the brushing surface 7 of the brush 6 against the upright wall part 20 of the water channel 2 is maximized. This is particularly so when the diameter of the water channel 2 is variable and whether impurities and deformations have occurred in the channel.
The use of a follower 12 is also advantageous since the closure of the brush 6 is controllable and takes place over the entire brushing surface 7. Thus, the use of these brushes 6 over time is maximized.
The tilting weight 16 is slidably arranged over the lever leg 14, so that the pressing force according to arrow 19 can be controlled. The scrub strength can thus be adjusted by simply manually shifting the tilting weight 16.
Figure 2 relates to a device for cleaning a water channel 21, wherein the brushes 22 are provided with a support arm 23 which
EMI5.1
ct-cMin-rm -T-hnrn t n 24.
<Desc / Clms Page number 6>
Such a considerable freedom of movement is provided to each brush 22. The support shaft 24 is centrally positioned such that the radius of the water channel 21 may vary considerably, the device will always be able to accommodate this variation. Two weight shafts 25, 26 are provided with suspension weights 27 which provide a downward pressure on the brushes 22. The weights 27 also provide a lateral pressure against the walls 33 by means of the scissor construction and wheels 34. This is to position the apparatus as a whole. The support arms 28 are provided with upright brushes 59. These support arms 28 are coupled to a follower member 29 of a lever with a bent leg 30 and a support leg 31.
These followers 29 are also provided with a tilting weight 32 which is arranged so as to be movable on the leg 30 and which provides a controllable pressing force of the brushes 59 on the upright wall parts 33 of the water channel 21. Additional rolling elements 34 can be provided on the weight axes.
The devices can be coupled to the squeegee bridge by connecting means (not shown) of the frame to the squeegee bridge. The brushes 22 are connected to rod 23 on shaft 24 and are pressed sideways by means of the scissors and weight 27. The brushes 22 also experience (apart from pressure on the bottom by their own weight) also a lateral pressure by means of the attachment to the scissor construction of the shaft 25 stripping. By using the central shaft 24, the device 1 shown in Figure 1 is extremely suitable for cleaning channels with a highly variable diameter and shape.
The preferred embodiment shown in Figure 3 relates to a further development and the combinations of the parts shown in Figures 1 and 2.
The channel 36 is provided with a bottom part 37, two upright walls 38, a sloping wall part 39, a substantially flat overflow edge 40 and a
<Desc / Clms Page number 7>
diving board 41. The device 42 is suitable for cleaning all these parts of the water channel 36.
For this purpose the device 42 comprises both upright brushes 43 and 44, horizontal brushes 45 and tilted brushes 46. All these brushes are coupled via their own brush stem to the frame 56 of the device 42. This coupling can either take place via a follower, in the particularly when upright wall parts 38 of the water channel 36 are followed by brushes 44 or by fixed brushes such as those for cleaning the diving board 41.
The device 42 is further provided with a towing member 47 which couples the frame 56 to the squeegee bridge 48. This makes it possible to move the device 42 in the direction of arrow 49. A lifting bridge 51 is provided on a wall part 50 of the water channel 36, as a result of which the device 42 is brought into a retracted position from the water channel 36 via a set of elements 53 as the lift member 52 advances.
When the squeegee bridge 48 is extended, the leg 52 will be extended by a downward leg, whereby again the raising member 52 will now perform a rolling movement, so that the device 42 can again take place in the water channel 36.
This is necessary when water channels contain segments where either cleaning should not take place or where other obstacles in channel 36 should be avoided.
It goes without saying that the embodiments cited above are only preferred forms in which a considerable variation can be made.