Einrichtung zum Bewegen von Trübwasser in Schlammfaulräumen bei Abwasserreinigungsanlagen Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrich tung zum Bewegen von Trübwasser in Schlammfaul- räumen bei Abwasserreinigungsanlagen, mit einem motorisch angetriebenen Förderrotor und einem die sen umgebenden Führungsrohr.
Bei bekannten Einrichtungen der genannten Art wird durch die stationären Führungsrohre erreicht, dass sich der Wirkungsbereich des Förderrotors ver- grössert. Ist der Förderrotor von einem Führungs rohr umgeben, welches bis nahe zu der Sohle des Faulraumes reicht, bewirkt der Rotor eine Um wälzung des Faulschlammes in dem gesamten Faul raum.
Die Führungsrohre der bisher bekannten Art weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf, -Zu nächst müssen diese Rohre an dem Behälter befes tigt werden, d. h. es sind Verankerungen und Ab stützungen erforderlich, welche für den Schlamm hin derlich sind. Weiterhin. kann die Eintauchtiefe des Rohres nur schwer verändert werden, d. h. nur bei Ablassen des gesamten Schlammes und Abänderung der Aufhängung des Rohres.
Schliesslich ist es bei den bekannten Ausführungen der Führungsrohre nicht möglich, die Umwälzung unter ein Mindest mass zu begrenzen. Eine derartige räumliche Be grenzung der Umwälzung kann beispielsweise in Nachfaulräumen erwünscht sein.
Die Einrichtung gemäss der vorliegenden Erfin dung vermeidet diese Nachteile weitgehend. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass: das Führungsrohr mit dem Rotor fest verbunden ist und die Schaufeln des Rotors sich zwischen der Nabe und dem Führungs rohr erstrecken.
Durch diese Massnahme wird erreicht, dass das Rohr - gemeinsam mit dem Förderrotor - ausge wechselt werden kann. Fernerhin kann durch die Formgebung des Rotors, des Rohres, und der Nabe der Einwirkungsbereich der Umwälzung weitgehend variiert werden.
Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemässen Einrichtung ergibt sich aus folgendem Seit längerer Zeit hat man erkannt, dass es vor teilhaft ist, wenn der Abbau des frischen Klärschlam mes im Faulraum in zwei Stufen erfolgt. In der ersten Stufe, dem Vorfaulraum, wird der Schlamm intensiv durchmischt und geheizt, worauf er sich nach über leitung in die zweite Stufe, den Nachfaulraum, dort eindickt, und man ein möglichst schlammfreies überlaufwasser erhält.
Im Vorfaulraum sind demgemäss die entsprech enden Einrichtungen für Umwälzung, Heizung und Schwimmdeckenzerstörung vorzusehen.
Im Nachfaulraum hingegen soll sich der Schlamm ungestört eindicken können, eine Umwälzung des gesamten Faulrauminhaltes ist also nicht erwünscht. Ebenso wird man normalerweise keine Heizung vor sehen, ausser wenn es aus betrieblichen Gründen Austauschmöglichkeit mit dem Vorfaulraum - zweckmässig ist.
In der Praxis hat es sich gezeigt, dass eine Bekämpfung der Schwimmdeckenbildung im Nachfaulraum erforderlich ist, da sonst auch hier mit der Zeit eine beachtliche Schwimmschlamm decke entsteht.
Damit stellt sich für den Nachfaulraum das Pro blem, eine Einrichtung zu schaffen, welche in der oberen Zone die Schwimmdecke zerstört, ohne in den tieferen Schichten den Eindickvorgang mit der Trennung von Bodenschlamm und überlaufwasser störend zu beeinflussen. Die Erfindung soll anschliessend anhand der bei liegenden Zeichnungen beispielsweise näher erläutert werden.
Es zeigen Fig. 1 eine Faulanlage im Längsschnitt mit Vor faul- und Nachfaulraum, Fig. 2 einen Querschnitt durch den Nachfaulraum mit Schlammrotor, und Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Schlamm rotor.
Die in Fig. 1 gezeigte Abwasserreinigungsanlage enthält einen Vorfaulraum 1 und einen Nachfaul raum 2. In den Vorfaulraum ragt der durch den Motor 5 angetriebene Förderrotor 4, welcher von dem Rohr 3 umgeben ist, das an dem Rotor 4 be festigt ist. Mittels der gezeigten Fördereinrichtung kann der Schlamm in dem Vorfaulraum 1 beispiels weise periodisch umgewälzt und zugleich die Schwimmdecke zerstört werden.
Es ist ohne weiteres zu ersehen, dass die gesamte Umwälzeinrichtung ohne Schwierigkeiten ein- und ausgebaut bzw. aus gewechselt werden kann.
Der in dem Raum 1 befindliche Schlamm kann mittels einer Pumpe 6 über die Leitungen 7 und 8 in den Nachfaulraum 2 gefördert werden. Der Nach faulraum erfüllt=im Gegensatz zu dem Vorfaulraum die Aufgabe, durch Absetzen eine Trennung zwischen den festen und flüssigen Bestandteilen des durch die Leitung 8 ankommenden Schlammes zu ermöglichen.
Da in dem Raum 2 keine Strömung erzeugt wird, setzt sich der Schlamm ab; während über der mit 9 bezeichneten Sclilämmoberfläche das Trübwasser steht oberhalb des Trübwassers befindet sich jedoch eine mit 10 bezeichnete Schwimmdecke, welche sich aus den Bestandteilen des Schlammes zusammen setzt, welche leichter als Wasser sind.
Zur Abführung des Schwimmschlammes ist eine Leitung 11 vorge sehen. - - Zur Zerstörung der Schwimmdecke ist nun ein in Fig. 3 mehr im einzelnen dargestellter Rotor vor gesehen. Dieser Rotor wird mittels eines Motors 12 und einer Welle 13 angetrieben, wobei diese Welle in einem Schutzrohr 14 verläuft.
Der Rotor besitzt eine Nabe 15, welche an den Enden in Umlenkkörper 16 und 17 ausläuft. Die rotationssymmetrischen Um lenkkörper 16 und 17 sind so ausgebildet, dass sie mit- grösser werdendem Abstand von dem Mittel- pukt des Rotors grössere Querschnittsfläche be sitzen. An der Nabe 15 sind geneigte Laufschaufeln 18 befestigt. Die Laufschaufeln werden aussen durch ein Aussenrohr 19 miteinander verbunden.
Dieses Aussenrohr ist an den Enden erweitert, sodass es sich der Form. der Nabe mit den Umlenkkörpern an- passt, d. h. dass der Zwischenraum zwischen dem Aussenrohr und der Nabe im wesentlichen gleich bleibt. Durch die beschriebene Ausbildung des Rotors wird erreicht, dass bei entsprechender Rotation das Trübwasser mit einer zu dem Rotor radialen Kom ponente unten angesaugt und mit einer entsprechen den radialen Komponente oben ausgestossen wird, wie dies durch die Pfeile 20 und 21 in Fig. 2 ge zeigt ist.
Das oben ausgestossene Wasser zerstört die Schwimmdecke und feuchtet diese an, sodass, wenn der Schwimmschlammablass 11 geöffnet wird, der Schwimmschlamm mit der obersten Wasserschicht abfliesst.
Durch die beschriebene Anordnung wird erreicht, dass der Rotor nur die in seiner unmittelbaren Nähe befindlichen Wasserteile erfasst und keine Turbulenz des bereits abgesetzten Schlammes bewirkt. Versuche haben gezeigt, dass bereits 25 cm unter der Rotor unterkante der Schlamm in. Ruhe bleibt und nur Trübwasser ungewälzt wird.
Erst wenn der Abstand zwischen Schlammdecke 9 und Rotor unter 20 cm absinkt, wird auch Schlamm erfasst. Der beschriebene Schlammrotor besitzt den erhe blichen Vorteil, dass er ohne Schwierigkeiten in be reits bestehende Nachfaulräume eingebaut werden kann, da die erforderliche lichte Weite zum Ein führen des Rotors sehr gering ist.
Im praktischen Betrieb wird der Schlammrotor nicht stetig laufen, sondern nur in grösseren Inter vallen _ und nicht länger, als zur periodischen Zer störung der Schwimmschicht erforderlich. Da sich der Rotor nicht unmittelbar in der Schwimmschlamm zone befindet, sondern, darunter, kann er stets ohne Schwierigkeiten anlaufen, im Gegensatz zu einem in horizontaler Ebene, in der Schwimmschicht selbst rotierenden Rührwerk, welches daher kontinuierlich laufen muss und die Schwimmschicht nur nach aus sen abdrängt, ohne sie wirksam zu zerstören.
Ferner beanspruchen Rührwerke mit ihrem grossen Flügel durchmesser mehr Platz und eine entsprechend grössere Einbauöffnung in der Faulraumdecke.
Device for moving cloudy water in sludge digesters in wastewater treatment plants The present invention relates to a device for moving cloudy water in sludge digesters in wastewater treatment plants, with a motor-driven conveyor rotor and a guide tube surrounding the sen.
In known devices of the type mentioned, the stationary guide tubes ensure that the effective area of the conveyor rotor is enlarged. If the feed rotor is surrounded by a guide tube which extends to close to the bottom of the digester, the rotor causes the digested sludge to circulate in the entire digester.
The guide tubes of the previously known type, however, have a number of disadvantages, -To next these tubes must be taken fastened to the container, d. H. there are anchors and supports from which are necessary for the mud down. Farther. it is difficult to change the immersion depth of the pipe, d. H. only if all the sludge is drained and the suspension of the pipe is changed.
Finally, with the known designs of the guide tubes, it is not possible to limit the circulation below a minimum. Such a spatial limitation of the circulation may be desirable, for example, in post-digestion areas.
The device according to the present invention largely avoids these disadvantages. It is characterized in that: the guide tube is firmly connected to the rotor and the blades of the rotor extend between the hub and the guide tube.
This measure ensures that the tube - together with the conveyor rotor - can be replaced. Furthermore, the shape of the rotor, the tube and the hub can vary the area of action of the circulation to a large extent.
A particular advantage of the device according to the invention results from the following. It has been recognized for a long time that it is advantageous if the fresh sewage sludge is broken down in the digester in two stages. In the first stage, the pre-digester, the sludge is intensively mixed and heated, whereupon it thickens after being transferred to the second stage, the post-digester, and the overflow water is as sludge-free as possible.
Accordingly, the appropriate facilities for circulation, heating and the destruction of the floating ceiling must be provided in the pre-digester.
In the post-digester, on the other hand, the sludge should be able to thicken undisturbed, so a circulation of the entire digester contents is not desired. Likewise, no heating will normally be provided, unless it is practical for operational reasons to exchange it with the pre-digester.
In practice, it has been shown that it is necessary to combat the formation of floating layers in the post-digestion area, otherwise a considerable amount of floating sludge will also develop here over time.
This poses the problem for the post-digester of creating a device which destroys the floating cover in the upper zone without interfering with the thickening process in the deeper layers with the separation of bottom sludge and overflow water. The invention will then be explained in more detail, for example, with reference to the accompanying drawings.
1 shows a digester in longitudinal section with pre-digestion and post-digestion space, FIG. 2 shows a cross section through the post-digestion space with sludge rotor, and FIG. 3 shows a longitudinal section through the sludge rotor.
The wastewater purification system shown in Fig. 1 includes a pre-digester 1 and a post-digester space 2. In the pre-digester protrudes driven by the motor 5 conveyor rotor 4, which is surrounded by the tube 3, which is fastened to the rotor 4 BE. By means of the conveying device shown, the sludge in the pre-digester 1, for example, can be periodically circulated and at the same time the floating cover can be destroyed.
It can readily be seen that the entire circulation device can be installed and removed or replaced without difficulty.
The sludge in space 1 can be conveyed into post-digestion space 2 by means of a pump 6 via lines 7 and 8. In contrast to the pre-digester, the downstream digester fulfills the task of allowing a separation between the solid and liquid components of the sludge arriving through the line 8 by settling.
Since no current is generated in the space 2, the sludge settles; while the cloudy water is above the sludge surface denoted by 9, however, there is a floating cover denoted by 10, which is composed of the components of the sludge which are lighter than water.
To discharge the floating sludge, a line 11 is provided. - - To destroy the floating cover, a rotor shown in more detail in Fig. 3 is now seen before. This rotor is driven by means of a motor 12 and a shaft 13, this shaft running in a protective tube 14.
The rotor has a hub 15 which ends in deflection bodies 16 and 17 at the ends. The rotationally symmetrical deflection bodies 16 and 17 are designed in such a way that they have a larger cross-sectional area as the distance from the central point of the rotor increases. Inclined rotor blades 18 are attached to the hub 15. The rotor blades are connected to one another on the outside by an outer tube 19.
This outer tube is expanded at the ends so that it follows the shape. adjusts the hub with the deflection bodies, d. H. that the space between the outer tube and the hub remains essentially the same. The described design of the rotor ensures that, with appropriate rotation, the turbid water is sucked in with a component radial to the rotor at the bottom and expelled with a corresponding radial component at the top, as shown by arrows 20 and 21 in FIG. 2 is.
The water expelled from the top destroys the floating cover and moisturizes it, so that when the floating sludge outlet 11 is opened, the floating sludge with the uppermost water layer flows off.
The arrangement described ensures that the rotor only detects the water parts in its immediate vicinity and does not cause any turbulence in the sludge that has already settled. Tests have shown that the sludge remains at rest 25 cm below the lower edge of the rotor and only turbid water is rolled over.
Only when the distance between the sludge cover 9 and the rotor falls below 20 cm is sludge also recorded. The sludge rotor described has the considerable advantage that it can be installed in existing post-digestion chambers without difficulty, since the clearance required to lead the rotor is very small.
In practical operation, the sludge rotor will not run continuously, but only at larger intervals and no longer than necessary to periodically destroy the floating layer. Since the rotor is not located directly in the floating sludge zone, but underneath it, it can always start without difficulty, in contrast to an agitator rotating in the horizontal plane in the floating layer itself, which must therefore run continuously and the floating layer only outwards pushes away without effectively destroying them.
Furthermore, agitators with their large blade diameter require more space and a correspondingly larger installation opening in the septic tank ceiling.