Vorrichtung zum Räumen und Schöpfen von Ablagerungen aus einem mit einer Flüssigkeit teilweise gefüllten Trog und eine Verwendung der Vorrichtung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Räumen und Schöpfen von Ablagerungen aus einem mit einer Flüssigketi teilweise gefüllten Trog, sowie eine Verwendung der Vorrichtung.
In der Abwasserreinigungstechnik ist es bereits bekannt, den sich in einem Klärbecken ansammelnden Schlamm mittels eines Sdhöpfers zu räumen und zu ent- fernen. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird in einem Trog mit haflükreisförmigem Querschnitt des Bodenteiles ein Schöfer derart angeordnet, dass er um die Mittel- punktachse des halbkreisförmigen Bodenquerschnittes rotiert. Der Schöfer weist dabei die Form eines einfachen Behälters auf. Diese bekannte Einrichtung ist jedoch mit entscheidenden Nachteilen behaftet, die sich insbesondere bei der ScMammräumung in NacMdärbek- ken in biologischen Abwassorreinigungsamagen sehr nachteilig ausweiken.
Bekanntlich dient das Nchklärbecken dazu, bereits biolgoiesch gereinfigtes Abwasser von dem in der biologieschen Stufe in Form von Stoffwechsel- produkten und überschüssigem biologischem Rasen anfallenden Schlamm zu befreien. Da dieser Schlamm sehr leicht ist, setzt er sich nur langsam ab und Ikann teicht wieder aufgewirbelt werden.
Dieses Aufwirbeln wird du, rch die bekannten Schöpfer sehr gefördert, da diese einerseits beim Eintauchen die eingeschlossene Luft spä- testens in der tiefsten Stellung wieder abgeben. Anderer- seits wird beim Auftauchen das über dem Schöpfer stehende Wasser verdrängt und verursacht eine Strömung, die nicht nur das im Bedken befindliche Wasser in Bewegung bewirkt, wodurch diesem letztlich bereits geschöpfter Schalamm entrissen wird.
Während der Be wegung des Schöpfers auf seiner Kreisbahn neigt sich der Schöfpfbehälter, so dass dadurch ein Teil des Wassers und des Schlammes ausgeschüttet wird, noch bevor der Schöpfer eine zur Aufnahme des Schöpfgutes bestimmte Auffangrinne erreicht hat. Das zurüakfliessende Wasser bewikrt dabei eine weitere Durchwirbelung des Wassers im Nacklärbecken, insbesondere der obersten Schichten.
Zweck der Erfindung ist es, obige Nachteile zu be seitigen und einen'Schöpfer und Räumer zu schaffen, der einerseits ein Ausspülen der Ablagerung aus dem Schöpfer verhindert und andererseits ein Durchwirbeln mindestens der obersten Flüssigkeitsschichten sowohl beim Eintaiuchen als auch beim Auftauchen auf ein Minimum herabsetzt.
Gegenstand der Erfindung ist demnach : I. eine Vorrichtung zum Räumen und Schöpfen von AblagerungenauseinemmiteinerFlüssigkeitteil- weiise gefüllten Trog, der einen Boden mit mindestens teilweise stetig gekrümmtem Querschnitt aufweist, mit einem mindestens über einen Teil des stetig ge krümmten Teilles des Bodens mindestens annähernd in einer Querschmttsebene roteirend bewegbaren und isn Bewegungsricihtung offenen Schöfer und mit einer
Auffangrinne zur Aufnahme des Schöfgutes, die da durch gekennzeichnet ist, dass der Schöpfer eine erste, in Bewegungsrichtung offene Kammer zur Aufnahme der Ablagerungen zusammen mit Flüssigketi und eine zweite, um die erste Kammer herum angeordnete,
in Bewegungsrichtung offenen Kammer zur Aufnahme von weiterer Flüssigketi aufweist, wobei die zweite
Kammer mit mindestens einem Abflussrohr versehen ist, derart, dass beim Auftafuchen des Schöpfers die Flüssigkeit aus der zweiten Kammer in dieuuntersten
Flüssigkeitsschlichten im trog zurückfliessen kann, und wobei die kammern derart angeordnet und aus gebildet sind, dass während der BVewegung des Schöp- fers vom Auftauchen bis zur Auffangrinne praktisch keine Flüssigkeit in den Trog zuruckfliessen kann, sowie II. die Verwendung der Vorrichtung bei der Abwasser- reinigung zum Räumen und Schöpfen von Schlamm aus einemKlärbecken.
Mit der vorliegenden Vorrichtung lassen sich ent- scheidende Vorteile erzielen. Durch die Unterteilung des Schöpfers in eine innere erste Kammer und eine äussere zweite Kammer werden Ablagerungen vom Schöpfer im wesentlithen nur von der ersten Kammer aufgenommen, während sich überschüssige Flüssigkeit in der zweiten Kammeirbe & idet.BeimAuftauchen,desSchöpfers bewirkt das Ablaufrohr in der zweiten Kammer, dass die beim bekamnnten Schöfer nach aussen wirkende Flüssigkeitsverdrängung verhindert wird, da die Flüssigkeit nun nicht mehr über den Öffaungsrand der Kammer quillt, sondern durch das Ablaufsrohr in den Trog zurüaklaufen tanin,
und zwar in die untersten Flüssigkeitsschichten. Die oberen vonAblagerungend gereinigten Flüssigkeisschichten bleiben dadurch weitgehend ungestört.
Die Kammern sind so angeordnet und ausgebildet, dass auf dem Wege des Schöpfers vom Auftauchen bis zur Auffangrinne praktisch kerne Ftüssigkeit m den Trog zurüokflicssen kann, worudrhc gleichfalls eine Störung, d. h. Durcbwirbelung insbesondere der obersten Flüssig- keitsschichten verhindert wird. Man erreicht dies zwedk mässig dadurch, dass man einerseits die erste Kammer und die zweite Kammer derart zueinander anordnet, dass die von der ersten Kammer, bedingt durch die auf ihrem Wege bis zur Auffangrinne erfolgende Lageände- rung ausgeschüttete Flüssigkeit vollständig von der leeren zweiten Kammer auftenommen wird.
Die zweite Kammer unddasihrzugeordneteAbflussrohr sind dabei derart angeordnet und ausgebildet, dass diese von der ersten Kammer abgegebenen Fl.2ssigkeit nicht in den Trog zu rüokfliessen kann.
Die beidenKammern) werden vorteNhafterweise mit jeweils einem Ventil versehen, so dass die beim Eintuachen des'Schöpfers in den Kammern eingeschlossene Luft entweichen kann. Dadurch wird verhindert, dass während des Abtauchens Luftblasen aus dem'Schöpfer entweichen und ein Durchwirbeln sowohl der Ablage- rungen als auch der Flüssigkeit bewirken können.
Beispielsweise Ausführungsformen der erfindungs- gemässen Vorrichtunge werden am Beispiel der erfin dungsgemässen Verwendung als Schlammräumer und -schöpfer in einer Abwasserkläranlage anhand der Zeich nungen näher beschnoben, dabei zeigen :
Fig. 1 eine Vorrichtung zum ScMammräumen und -schöpfen in drei charakteristischen Stellungen des Schöp- fers in einem Trog, in Teilansicht ; und
Fig. 2 eine Vorrichtung zum Schalmmräumen und -schöpfen mit einem wendelförmigen Räumer in einem Trog, in perspektivischer Ansicht und teilweise geschnit- ten.
In Fig. 1 ist die vorliegende Vorrichtung zum Räumen und Schöpfen von Schlamm in einer TeNansicht des Querschnittes dargestellt Dabei ist ein Schöpfer 1 an einem Arm 2 um eine Telle 3 drehbar in einem Trog 4 angeordnet. Der Trog weist einen teilkreisförmigen Querschnitt 5 auf, in dessen Mittalpunktachse die Welle 3 vorgesehen ist. Weiter ist eine Ablaufrinne 6 mit Ab laufrohr 7 gezeigt, die zur Aufnahme und zum Abführen des vom Schöpfer 1 gehobenen Schöpfgutes dient.
Der Schöpfer 1 wird gebildet aus einer ersten Kammer 8, die in erster Linie zur Aufnahme von Schlamm und darüberhinaus noch teilweise von Wasser dient, und aus einer die erste Kammer 8 umgebenden Kammer 9, die in erster Linie zur Aufnahme von Wasser bestimmt ist. Die Kammer 8 ist an der radial gesehen äusseren Wand der Kammer 9 und über deren ganze Länge angeordnet. Die Kammer 8 weist jedoch eine geringere Breite und Tiefe auf ails die Kammer 9 und ihr öffnungsrand 10 ist gegenüber dem Öffmungsrand 11 der Kammer 9 zurückgesetzt.
Die Kammer 9 ist zwedkmiässig so ausgebildet, dass sie beim Auftauchen (Stellung a) vorzugsweise an der radial gesehen äussoren Seite eine tiefste Stelle 12 auf- weist, wobei zwedkmässig an dieser Stelle ein AbSuss- rohr 13 angebracht ist, so dass beim Auftauchen des Schöpfers, das in der Kammer 9 befindliche Wasser in den Trog ablaufen kann Vorteihafterweise ist das Rohr von solcher Länge, dass das Wsser in die untersten Plüssigjkeitsscbichten im Trog abgeführt werden, kann. Je nach der Grosse des Schöpfers 1 Ikönnen auch zwei oder mehrere Ablaufrohre vorgesehen sein.
Damit das aus der'Kammer 9 ablaufende Wasser Ikeinen Schlamm aus der Kammer 8 miltreisst, ist letztere an, ihrem oberen Rand 10 jedoch mit radialem Abstand von diesem mit einer Leitvorrichtung 14 versehen. Diese kann beispielsweise aus einem Blech-oder Kunststoffstreifen bestehen, der mindestens uber einen Teil der Kammerlänge vorgesehen ist.
Welter sind die Kammern 8 und 9 so ausgebildet und angeordnet, dass das während der Bewegung des Schäpfers von seiner aufgetauchten Stelltung a bis zur Stellung b, in der er das Schöpfgut an die Ablaufrinne 6 abgibt, praktisch keine Flüssigkeit vom Schöpfer in den Trog zurücklaufen kann. Die Kammern 8 und 9 sind mit Ausgiessern 15 und 16 versehen und so geformt, dass das Schöpfgut sicher an die Ablaufmme 6 abgegeben wird.
Hierzu sind die Kammern auf der'scie der Ausgiesser 15 und 16 breiter ausgebildet als auf den gegenüberliegenden Seiten.
Um den EinscMuss von Luft in den Kammern 8 und 9 beim Eintauchen des Schöpfers l (Stellung c) in das Wasser im Trog zu verhindern, sind die Kammern 8 und 9 an der beim Eintafuchen höchsten Stolle 17 und 18 mit VentiRen 19 und 20 versehen. Die Ventile kpnnen, wie gezeigt, als Kugelventile ausgebildet sein und gestatten zwar einen freien Luftaustritt beim Eintauchen, sind jedoch gegen Wasscraustritt beim Auftauchen dicht.
Es können pro Kammer auch zwei oder mehr Ventile vorgesehen sein.
Um ein wirksames Räumen'und Schöpfen des Schlam- mes vom Trogboden sicherzustellen, ist mindestens der dem Trogboden zugewandte'Rand der äusseren Kammer 9 mit einem vorzugsweise elastischen Schaber 21 versehen. Entspricht die Länge des Schöpfers 1 der Länge des Troges 4, so wird man zwedkmässig auch die Seitenwände der äusseren Kammer 9 mit diesem Schaber ausrüsten. Ist jedoch der Schaber, wie in Fig. 2 darge- stellt, nur an einem Ende des Troges angeordnet, so wird man vorteihlafterweise nur den diesem Ende zugewand- ten Rand mit dem Schaber versehen. In Fig. 2 ist der DeutticMkeit wegen die AMaufrinne 6 weggelassen.
Wie in Fig. 2 gezeigt, kann der Schöpfer gegebenen- fa, Us nur einen Teil der Troglänge bestreichen. Um aber dennoch die ganze Troglänge von Ablagerungen zu säubern, wird der Schöpfer 1 durch einen wendelfömigen Räumer 22 ergänzt, der sich seifHch an den Schöpfer 1 anschliesst. Dabei ! kann der wendetiförmige Räumer 22 getrennt und in beliebiger Richtung angetrieben werden, oder man koppelt ihn mit dem Schöpfer l, dessen Welle 3 und dessen Antrieb 23.
Der Schöpfer 1 und der Riäumer 22 können aus vorzugsweise korrosionsbeständigem Material, z. B. aus Kunststoff bestehen
Obwohl die vorliegende Vornchtung in den Beispielen jeweils in einem Trog mit teNtkroisförmigem Querschnitt des Trogbodens und um dessen Mittelpunktachse rotierend beschrieben wurde, ist es auch möglich, die Vor- richtung so auszubilden, dass sie einen Tog mit beliebig stetig gekrümmtem Bodenquerschnitt bestreicht. Hierzu wild der Schöpfer l nicht starr an einer WeNe befestigt, sondern der Arm 2 wird zwedkmässig in einer an der Welle vorgesehenen Führung in Richtung dos Armes ver schiebbar gelagert. Schliesslich kann der Trogboden seinen Querschnitt über die Troglänge ändern.
So kann der Boden beispielsweise die Form eines in Längsrich- tung geteilten Kegellstutnpfrnantels aufweisen, wobei dann die Rotationsebene des Schöpfers beispielsweise senkrecht auf der Mantelfläche, d. h. senkrecht auf dem Trogboden oder senkrecht auf der Achse des kegelstumpf- förmigen Bodenteiles stehen kann. Schliesslich ist es auch möglich, den Schöpfer 1 in einer senkrecht zur Drehebene stehenden Ebene beweglich an dem Arm 2 zu befestigen, 50 dass sich der Schöpfer wedhselnden Bodenneigungen anpassen kann.
Device for clearing and scooping deposits from a trough partially filled with a liquid and a use of the device
The invention relates to a device for clearing and scooping up deposits from a trough partially filled with a liquid, as well as a use of the device.
In wastewater treatment technology, it is already known to clear and remove the sludge that has accumulated in a clarifier by means of a Sdhöfer. In this known device, a Schöfer is arranged in a trough with a half-circular cross-section of the bottom part in such a way that it rotates around the center axis of the semicircular bottom cross-section. The Schöfer has the shape of a simple container. However, this known device is afflicted with decisive disadvantages, which are very disadvantageous in biological sewage cleaning systems, in particular when cleaning up mud in sewage basins.
As is well known, the secondary clarifier serves to free already biologically purified wastewater from the sludge that arises in the biological stage in the form of metabolic products and excess biological lawn. Since this mud is very light, it only settles slowly and it can be whirled up again.
You, according to the well-known creators, encourage this whirling up, as on the one hand they release the trapped air at the latest in the lowest position when immersed. On the other hand, when surfacing, the water standing above the scoop is displaced and causes a current that not only causes the water in the bed to move, which ultimately rips the scarf that has already scooped away.
During the movement of the scoop on its circular path, the scoop tilts so that part of the water and sludge is poured out before the scoop has reached a collecting channel intended to receive the scooped material. The water flowing back causes a further turbulence of the water in the nudist basin, especially the uppermost layers.
The purpose of the invention is to eliminate the above disadvantages and to create a scoop and scraper which, on the one hand, prevents the deposits from being flushed out of the scoop and, on the other hand, minimizes the swirling of at least the uppermost liquid layers, both during immersion and when surfacing.
The subject of the invention is therefore: I. a device for clearing and scooping up deposits from a trough filled with a liquid, which has a bottom with at least partially continuously curved cross-section, with at least part of the continuously curved part of the bottom at least approximately in a transverse plane Rotary movable and isn movement direction open Schöfer and with a
Collecting channel for receiving the scooped material, which is characterized in that the scoop has a first chamber, which is open in the direction of movement, for receiving the deposits together with liquid and a second, arranged around the first chamber,
Has open chamber in the direction of movement for receiving further liquid, the second
Chamber is provided with at least one drainage pipe, so that when the scoop surfaced, the liquid from the second chamber into the lowest
Liquid sizing can flow back into the trough, and the chambers are arranged and designed in such a way that practically no liquid can flow back into the trough during the movement of the scoop from ascent to the collecting channel, and II. The use of the device for sewage cleaning for clearing and scooping up sludge from a clarifier.
With the present device, decisive advantages can be achieved. By dividing the scoop into an inner, first chamber and an outer, second chamber, the scoop takes up deposits essentially only in the first chamber, while excess liquid is found in the second chamber. When the scoop is submerged, the drainage pipe in the second chamber causes that the outward displacement of the liquid is prevented in the case of the Schöfer, as the liquid no longer swells over the opening edge of the chamber, but instead flows back through the drain pipe into the trough tanin,
namely in the lowest liquid layers. The upper layers of the liquid, which have been cleaned of deposits, remain largely undisturbed.
The chambers are arranged and designed in such a way that practically no liquid can flow back into the trough on the way of the scoop from the surface to the collecting channel, which also causes a disturbance, i.e. H. Turbulence in particular of the uppermost liquid layers is prevented. This is achieved to a moderate extent by arranging the first chamber and the second chamber relative to one another in such a way that the liquid poured out from the first chamber due to the change in position occurring on its way to the collecting channel was completely absorbed by the empty second chamber becomes.
The second chamber and the associated drainage pipe are arranged and designed in such a way that this liquid discharged from the first chamber cannot flow back into the trough.
The two chambers are advantageously each provided with a valve so that the air trapped in the chambers when the scoop is placed in the bag can escape. This prevents air bubbles from escaping from the scoop during the immersion and causing a swirling of both the deposits and the liquid.
For example, embodiments of the devices according to the invention are described in more detail using the example of the use according to the invention as a sludge clearer and scoop in a sewage treatment plant with the aid of the drawings, which show:
1 shows a device for clearing and scooping up mud in three characteristic positions of the scoop in a trough, in partial view; and
2 shows a device for clearing and scooping up noise with a helical scraper in a trough, in a perspective view and partially in section.
1 shows the present device for clearing and scooping up sludge in a partial view of the cross section. A scoop 1 is arranged on an arm 2 in a trough 4 so that it can rotate about a point 3. The trough has a part-circular cross-section 5, in the center point axis of which the shaft 3 is provided. Next, a drainage channel 6 is shown with Ab run pipe 7, which is used to receive and discharge the lifted by the scoop 1 material.
The scoop 1 is formed from a first chamber 8, which is primarily used to receive sludge and also partially water, and a chamber 9 surrounding the first chamber 8, which is primarily intended to receive water. The chamber 8 is arranged on the radially outer wall of the chamber 9 and over its entire length. The chamber 8, however, has a smaller width and depth than the chamber 9 and its opening edge 10 is set back with respect to the opening edge 11 of the chamber 9.
The chamber 9 is designed in such a way that when it emerges (position a), preferably on the radially outer side, it has a deepest point 12, a drain pipe 13 necessarily being attached at this point so that when the scoop emerges , the water in the chamber 9 can drain into the trough. Advantageously, the pipe is of such a length that the water can be drained into the lowest liquidity layers in the trough. Depending on the size of the scoop 1 I, two or more drainage pipes can also be provided.
So that the water running out of the chamber 9 does not pull sludge out of the chamber 8, the latter is provided with a guide device 14 on its upper edge 10, however, at a radial distance therefrom. This can for example consist of a sheet metal or plastic strip which is provided over at least part of the length of the chamber.
Furthermore, the chambers 8 and 9 are designed and arranged in such a way that practically no liquid can run back from the scoop into the trough during the movement of the shepherd from his emerged position a to position b, in which he releases the material to the drainage channel 6 . The chambers 8 and 9 are provided with pouring spouts 15 and 16 and are shaped in such a way that the material to be scooped is safely delivered to the drainage device 6.
For this purpose, the chambers on the side of the pourers 15 and 16 are made wider than on the opposite sides.
In order to prevent air from being entrained in chambers 8 and 9 when scoop 1 (position c) is immersed in the water in the trough, chambers 8 and 9 are provided with valves 19 and 20 on the highest tunnel 17 and 18 when immersed. The valves can, as shown, be designed as ball valves and, although they allow a free exit of air when immersed, they are tight against the leakage of water when ascending.
Two or more valves can also be provided per chamber.
In order to ensure effective clearing and scooping of the sludge from the trough bottom, at least the edge of the outer chamber 9 facing the trough bottom is provided with a preferably elastic scraper 21. If the length of the scoop 1 corresponds to the length of the trough 4, then the side walls of the outer chamber 9 will also be equipped with this scraper. However, if the scraper, as shown in FIG. 2, is only arranged at one end of the trough, then advantageously only the edge facing this end is provided with the scraper. In FIG. 2, the AM gutter 6 is omitted for the sake of clarity.
As shown in FIG. 2, the scoop can, given Us, only cover part of the length of the trough. However, in order to clean the entire length of the trough of deposits, the scoop 1 is supplemented by a helical scraper 22, which is attached to the scoop 1. There! the helical scraper 22 can be separated and driven in any direction, or it can be coupled to the scoop 1, its shaft 3 and its drive 23.
The scoop 1 and the room 22 can be made of preferably corrosion-resistant material, for. B. made of plastic
Although the present device was described in each of the examples in a trough with a teNtkrois-shaped cross-section of the trough bottom and rotating around its center axis, it is also possible to design the device so that it sweeps a tog with any continuously curved bottom cross-section. For this purpose, the scoop 1 is not rigidly attached to a shaft, but the arm 2 is mounted in a guide provided on the shaft so that it can be moved in the direction of the arm. Finally, the trough bottom can change its cross-section over the length of the trough.
For example, the base can have the shape of a conical socket jacket divided in the longitudinal direction, the plane of rotation of the scoop then, for example, perpendicular to the jacket surface, i.e. H. can stand vertically on the trough bottom or vertically on the axis of the truncated cone-shaped bottom part. Finally, it is also possible to movably attach the scoop 1 to the arm 2 in a plane perpendicular to the plane of rotation, so that the scoop can adapt to changing ground inclines.