Die Erfindung betrifft eine Klärvorrichtung für schlammhaltige Abwässer, insbesondere Laborabwässer, mit einem Zulauf, mindestens einem Absetzbecken und einem einen konstanten Wasserspiegel im Absetzbecken aufrecht erhaltenden Ablauf, wobei das Absetzbecken unterhalb des Wasserspiegels durch eine Trennwand in mindestens zwei Fächer unterteilt ist, die miteinander in direkter Verbindung stehen, und wobei der Zulauf mindestens eine über dem Wasserspiegel angeordnete Mündungsöffnung aufweist.
Bei einer Vielzahl von Labors, insbesondere bei zahntechnischen und zahnärztlichen Labors oder anderen Gewerbebetrieben, fallen im Laufe des Laborbetriebs grosse Mengen schlammhaltiger Abwässer an, wobei darin enthaltene Schlammpartikel insbesondere Gipspartikel (Ca SO4) oder Bimspartikel umfassen. Die Gipspartikel entstehen dadurch, dass Gipsmodelle beschliffen werden und zur Entfernung des Staubs gleichzeitig mit sehr viel Wasser gespült wird. Die Bimspartikel entstehen durch Polieren von Materialien mit Bimspulver, wobei ebenfalls gleichzeitig mit Wasser gespült wird. Ausserdem entstehen Schlämme bei der Ver- und Bearbeitung sogenannter Einbettmassen, die zur Herstellung von Formen für Gold-, Stahl- oder andere Metallgüsse dienen. Die Einbettmassen und damit auch die Schlammpartikel enthalten in hohem Masse Siliziumdioxide, Quarze, Phospate, Graphit und Christobalit.
Es kann angenommen werden, dass ca. 1/3 des Gesamtverbrauchs von allein in der Bundesrepublik Deutschland jährlich mindestens verbrauchten 800 t in das Abwasser gelangen. Alle diese Schlammpartikel sind in über Regel im Wasser feinstverteilt und liegen auch häufig in kolloidaler Form vor.
Diese Schlammpartikel in den Laborabwässern führen nun dazu, dass sie sich beim Abfliessen in den Abwasserrohren absetzen und dort ablagern, so dass bei diesen Labors stets nach relativ kurzer Zeit die Abwasserrohre verstopft sind und mühsam unter Aufwendung hoher Kosten gereinigt werden müssen.
Ferner kommt hinzu, dass im Zuge strengerer Umweltschutzbestimmungen eine Einleitung dieser schlammhaltigen Abwässer in die Abwasserkanalisation nicht mehr möglich sein wird.
Daraus ergibt sich in zunehmendem Masse die Notwendigkeit, diese Laborabwässer im Labor noch zu klären.
Mit Klärvorrichtungen der eingangs beschriebenen Art ist jedoch eine Klärung dieser Abwässer nicht in befriedigendem Masse möglich, da die Schlämme, das heisst die Festsuspensionen, eine nur sehr geringe Tendenz zum Absetzen der Schlammpartikel aufweisen. Aus diesem Grunde wurde vielfach vorgeschlagen, in den Klärvorrichtungen der eingangs beschriebenen Art zusätzlich noch Flockungshilfsmittel und ähnliche chemische Stoffe zu verwenden.
Diese haben jedoch wiederum den Nachteil, dass sie zu einer zusätzlichen Umweltbelastung führen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine Klärvorrichtung der gattungsgemässen Art derart zu verbessern, dass eine zufriedenstellende Klärwirkung erreichbar ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Klärvorrichtung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Zulauf als das zulaufende Abwasser mehreren Fächern zuleitender Verteiler ausgebildet ist und dass sich die Trennwand zumindest im wesentlichen über die gesamte Füllhöhe des Absatzbeckens erstreckt. Die Formulierung, dass die Fächer in direkter Verbindung stehen, stellt heraus, dass die in den Fächern vorhandenen Abwasservolumina miteinander kommunizieren, bedeutet jedoch nicht, dass sämtliche Fächer jeweils mit ihren benachbarten Fächern in Verbindung stehen müssen. Vielmehr ist es ausreichend, wenn alle vorhandenen Fächer und die darin enthaltenen Volumina so miteinander verbunden sind, dass ein Kommunizieren sämtlicher Fächervolumina miteinander möglich ist, so dass der Wasserspiegel in allen Fächern gleich hoch ist.
Diese erfindungsgemässe Lösung hat den Vorteil, dass durch die Aufteilung des Absetzbeckens in mindestens zwei Fächer eine Querströmung von zugeleitetem Abwasser in einem unteren Bereich des Absetzbeckens unterbunden wird, so dass sich bereits in diesem unteren Bereich abgesetzte Schlämme durch das neu zufliessende Abwasser nicht wieder aufgewirbelt werden. Des weiteren ist der Zulauf oberhalb der Fächer angeordnet und als Verteiler ausgebildet, so dass die schlammhaltigen Abwässer auf mehrere Fächer verteilt werden, wodurch zu grosse Strömungen parallel zum Wasserspiegel in dem ersten Absetzbecken vermieden werden.
Hierzu ist anzumerken, dass es bei den Laborabwässern - im Gegensatz zu den bekannten Goldfanganlagen - nicht möglich ist, das Abwasser sukzessive von einem Absetzbecken zum anderen Absetzbecken zu leiten, da dadurch eine zu grosse Querströmung parallel zur Wasseroberfläche erfolgen würde, was zur Folge hätte, dass sich die leichten Schlammpartikel, die überwiegend in den genannten Laborabwässern vorhanden sind, gar nicht absetzen. Aus diesem Grund ist es erforderlich, das zugeführte schlammhaltige Laborab wasser sofort auf mehrere Flächen zu verteilen, in denen sich dann - durch die Fächer gegen eine Querströmung geschützt - die einzelnen Schlammpartikel absetzen können.
Schliesslich ist es ebenfalls noch vorteilhaft, dass der Zulauf mit seiner Mündungsöffnung oberhalb des Wasserspiegels liegt, da eine derartige Anordnung der Mündungsöffnung ein Verstopfen verhindert, was beispielsweise dann sehr häufig erfolgt, wenn ein Zulaufrohr in das Absetzbecken so weit eintaucht, dass seine Mündungsöffnung unterhalb des Wasserspiegels liegt. Durch die zusätzliche Aufteilung in einzelne Fächer würde eine derartige Anordnung noch stärker zum Verstopfen neigen.
Die die erfindungsgemässe Lösung charakterisierenden Merkmale führen somit durch ihr Zusammenwirken zu einer Klärvorrichtung, mit welcher eine ausreichend gute Klärwirkung erreichbar ist.
Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine Querströmung in einem unteren Bereich des Absetzbeckens auch in ausreichendem Masse dann verhindert, wenn sich die Fächer nicht ganz bis zu einem Boden des Absetzbeckens erstrecken, sondern auch noch in einem geringen Abstand von diesem enden, so dass durch das von oben zufliessende neue schlammhaltige Abwasser bei einer ausreichenden Tiefe des Absetzbeckens keine Aufwirbelung bis zum Boden des Absetzbeckens verursacht wird. Zweckmässiger ist es jedoch, jegliche Querströmung im wesentlichen dadurch zu unterbinden, das sich die Fächer bis zu einem Boden des Absetzbeckens erstrecken.
Im Rahmen der erfindungsgemässen Lösung ist es günstig, die Zahl der Fächer zu erhöhen, so dass eine Lösung mit mindestens drei Fächern noch bessere Klärwirkungen erzielt, die beim Vorsehen von mindestens vier Fächern noch weiter gesteigert werden kann.
Damit eine Reinigung der einzelnen Fächer in dem Absetzbecken leicht und einfach erfolgen kann, ist es vorteilhaft, wenn die Fächer in einem herausnehmbaren Fächereinsatz vorgesehen sind, nach dessen Entfernen sich auch der abgesetzte Schlamm einfach entnehmen lässt, wobei dieser Fächereinsatz selbst einen Boden enthalten kann, so dass der Schlamm mit dem Fächereinsatz entnehmbar ist, oder der Fächereinsatz - der Einfachheit halber - lediglich quer zum Wasserspiegel stehende Wandflächen aufweist, nach deren Herausnehmen der Schlamm einfach aus dem Absetzbecken entfernt werden kann.
Zum Ausgleich des Wasserspiegels zwischen den einzelnen Fächern ist es vorteilhaft, wenn die Fächer durch \ffnungen miteinander verbunden sind. Dabei darf das Vorsehen der \ffnungen jedoch nicht so verstanden werden, dass diese eine ungehinderte Querströmung zwischen den einzelnen Fächern zulassen sollen, sondern lediglich so, dass durch die \ffnungen zumindest eine verzögerte Strömung von Fach zu Fach erfolgen kann.
Vorteilhafterweise sind die \ffnungen so angeordnet, dass sie in einem oberen, dem Wasserspiegel zugewandten Bereich der Fächer liegen.
Dieser obere Bereich erstreckt sich vorteilhafterweise über die Hälfte der Höhe der Fächer, besser ist es jedoch, wenn sich der obere Bereich nur über ein Drittel der Höhe erstreckt und noch besser ist es, wenn er sich lediglich über ein Viertel der Höhe ersteckt.
Bei den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden keine näheren Angaben über die Form der Fächer, insbesondere über ein Verhältnis der Wurzel aus einer oberen Querschnittsfläche dieser Fächer zu deren Höhe gemacht. Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel sieht vor, dass die Fächer ein Verhältnis von der Wurzel aus oberer Querschnittsfläche zu Höhe von kleiner als 1,5 aufweisen, denn bei einer derartigen Dimensionierung der Fächer tritt deren Wirksamkeit bei der Abwasserberuhigung in besonders vorteilhafter Weise zutage.
Noch besser ist es jedoch, wenn dieses Verhältnis kleiner als 1 oder kleiner als 0,5 ist, das heisst wenn die Wurzel aus der Querschnittsfläche der Fächer im Verhältnis zu ihrer Höhe noch kleiner gewählt wird, so dass nahe des Bodens des Absetzbeckens eine im wesentlichen vollständige Beruhigung des Abwassers eintritt und sich folglich auch die Schlammpartikel im wesentlichen absetzen.
Bei einem besonders einfach aufgebauten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Fächer einen ungefähr rechteckigen Querschnitt aufweisen, denn dann lassen sich die Fächer aus senkrecht zueinander verlaufenden Wandflächen in einfachster Weise aufbauen.
Bei einer weiteren, besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemässen Klärvorrichtung ist vorgesehen, dass die Fächer eine dem Zufluss zugewandte Fächeroberfläche bilden, die ein Mehrfaches eines Querschnitts des Zulaufs beträgt. Dieses zusätzliche Merkmal führt in vorteilhafter Weise zu einer weiteren Verringerung und Verlangsamung einer Querströmung des Abwassers in dem Absetzbecken, da die zugeführte Abwassermenge, begrenzt durch den Querschnitt des Zulaufs auf eine möglichst grosse Fächeroberfläche verteilt wird und folglich die Schlammpartikel nicht aufgewirbelt werden, sondern sich sehr schnell absetzen.
Eine vor allem möglichst gleichmässige Verringerung und Verlangsamung der Strömung parallel zur Wasseroberfläche ist dadurch zu erreichen, dass die Mündungsöffnung des Zuflusses zentrisch zur Fächeroberfläche angeordnet ist, so dass auf der Fächeroberfläche eine gleichmässige Verteilung der zugeführten Abwassermenge erfolgt.
Bei den bisherigen Ausführungsbeispielen wurde nur festgelegt, dass sich die Fächer in dem ersten Absetzbecken unterhalb des Wasserspiegels erstrecken sollen. Bezüglich der Erstreckung der Fächer in Richtung des Wasserspiegels wurden keine Aussagen gemacht. So ist es ausreichend, wenn die Fächer nach oben bis nahe an den Wasserspiegel reichen, so dass eine Verteilung der Abwassermenge durch Überströmen der Fächer erfolgen kann. Eine noch bessere Verminderung der Strömung parallel zum Wasserspiegel ist jedoch dadurch möglich, dass die Fächer nach oben bis zum Wasserspiegel reichen. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist also ein Überströmen der Fächer lediglich aufgrund der Erhöhung des Wasserspiegels durch die zugeführte Abwassermenge in dem Absetzbecken möglich.
Eine weitere verbesserte Lösung sieht vor, dass die Fächer über den Wasserspiegel hinaus nach oben überstehen. Bei dieser Lösung müssen jedoch zum Ausgleich des Wasserspielgels in den einzelnen Fächern \ffnungen vorgesehen sein, die ein Überströmen des Abwassers von Fach zu Fach zum Ausgleich des Wasserspiegels erlauben. Diese \ffnungen können jedoch kleiner bemessen werden, so dass dadurch eine zusätzliche Siebwirkung auftritt, die verhindert, dass grobe Partikel von Fach zu Fach mitgenommen werden. Ausserdem kann durch die kleinen \ffnungen die Strömungsgeschwindigkeit noch zusätzlich herabgesetzt werden.
Eine konstruktiv möglichst einfache Ausbildung der Fächer sieht vor, dass die Fächer bildenden Wandflächen ungefähr senkrecht zum Wasserspiegel verlaufen.
Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemässen Klärvorrichtung wurde nicht näher auf die Ausbildung des Verteilerorgans eingegangen. Dies kann prinzipiell alle möglichen geometrischen Formen haben, die es erlauben, das zugeführte schlammhaltige Abwasser auf mehrere Fächer zu verteilen. Beispielsweise ist es möglich, dass dieses in der Form einer Rohrverzweigung ausgebildet ist. Eine derartige Ausbildung neigt jedoch, insbesondere dann, wenn mit groben Schlammpartikeln gerechnet werden muss, zum Verstopfen. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn der Verteiler ein Verteilerorgan mit schräg zu einer Zuflussrichtung des Abwassers stehenden Verteilerflächen aufweist, so dass das schlammhaltige Abwasser immer noch mit möglichst grosser Geschwindigkeit über die Verteilerflächen strömt und damit ein Festsetzen von Schlammpartikeln auf diesen unterbunden wird.
Beispielsweise kann daran gedacht werden, das Verteilerorgan in Form eines Konus auszubilden, dessen Mantelflächen von dem schlammhaltigen Abwasser angeströmt werden. Es sind aber auch beliebige andere Ausführungsformen mit schräg zur Zuflussrichtung des Abwassers stehenden Verteilerflächen denkbar.
Eine noch bessere Verteilerwirkung ist dadurch erreichbar, dass das Verteilerorgan um eine Achse drehbar ist, wobei eine zweckmässige Ausbildung vorsieht, dass das Verteilerorgan um eine zur Mündungsöffnung zentrische Achse drehbar ist. Im Zusammenhang mit derart ausgebildeten Verteilerorganen ist insbesondere an Flügel- oder Propellerräder zu denken, welche durch das zufliessende Abwasser in Rotation versetzt werden und dadurch eine gleichmässige Verteilung des Abwassers auf mehrere Fächer bewirken.
Insbesondere bei sehr feinen Schlammpartikeln kann es erforderlich sein, dass dem Absetzbecken weitere Absetzbecken nachgeordnet sind, in denen dann durch weitere Beruhigung des Abwassers ein Absetzen dieser feinsten Schlammpartikel möglich ist.
Zur Verbindung dieser Absetzbecken ist es günstig, wenn zwischen den Absetzbecken eine einen Überlauf aufweisende Überströmeinrichtung vorgesehen ist. Durch diesen Überlauf wird vermieden, dass das Abwasser beim Übertritt vom einen Absetzbecken zum anderen sehr stark verwirbelt wird. Ein derartiger Überlauf führt im Gegenteil dazu, dass das Abwasser sehr langsam und ruhig von einem Absetzbecken zum anderen strömt.
Eine weitere Beruhigung des Abwassers beim Überströmen von einem Absetzbecken zum anderen ist dadurch erreichbar, dass die Überströmeinrichtung siphonähnlich ausgebildet ist, da das Durchströmen eines Siphons eine zusätzliche Verlangsamung und Beruhigung des Wassers bewirkt.
Allerdings hätte ein als Kante ausgebildeter Überlauf den Nachteil, dass beim Überströmen dieser Kante eine gewisse Verwirbelung noch auftritt. Dies wird dadurch vermieden, dass die siphonähnliche Überströmeinrichtung eine schräg zum Wasserspiegel verlaufende Einströmfläche aufweist, wobei die Einströmfläche zweckmässigerweise eine von einer Tangentialrichtung parallel zur Wasseroberfläche in eine Richtung quer zum Wasserspiegel verlaufende Krümmung aufweist.
Die bisher beschriebenen Klärvorrichtungen wurden hinsichtlich des notwendigerweise vorhandenen Ablaufes nicht näher spezifiziert. So hat es sich bei einem weiteren Ausführungsbeispiel als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Absetzen einen von einem Boden desselben anströmbaren Ablauf mit einer einen Wasserstand in diesem Absetzbecken festlegenden Überlaufkante aufweist. Durch diesen lediglich von einem Boden des Ab setzbeckens anströmbaren Ablauf werden vor allem leichte Schlammpartikel in dem Absetzbecken vor einem Einströmen in den Ablauf nach unten bewegt und dadurch wird ihre Neigung vergrössert, sich auf dem Boden des Absetzbeckens abzusetzen.
Um die letzten in dem Abwasser noch vorhandenen Schlammpartikel aus diesem zu entfernen, ist es noch günstig, wenn an dem Ablauf ein Feinfilter angeordnet ist, das bei einem Ausführungsbeispiel, bei welchem der Ablauf eine Überlaufkante aufweist, zweckmässigerweise nach der Überlaufkante angeordnet ist, um lediglich die noch diese Überlaufkante passierenden Schlammpartikel herauszufiltern.
Vor allem bei den Ausführungsbeispielen, bei denen ein Feinfilter Verwendung findet, besteht die Gefahr, dass dieses Feinfilter sich im Laufe der Zeit zusetzt und nicht rechtzeitig eine Reinigung der Klärvorrichtung erfolgt. Aus diesem Grund hat es sich als zweckmässig erwiesen, dass das Absetzbecken mit einem Überlaufschutz versehen ist, so dass selbst bei einem Verstopfen des Feinfilters durch Schlammpartikel gewährleistet ist, dass die Klärvorrichtung als solche nicht überläuft, sondern das zugeführte schlammhaltige Abwasser weiterhin, allerdings nicht durch das Feinfilter, gereinigt in die Kanalisation eingeleitet wird.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Längsschnitts durch ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Klärvorrichtung (längs Linie 1-1 in Fig. 2) und
Fig. 2 einen Schnitt durch das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 längs Linie 2-2 in Fig. 1.
Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemässen Klärvorrichtung, dargestellt in den Fig. 1 und 2, zeigt im einzelnen einen als Ganzes mit 10 bezeichneten rechteckigen Kasten mit einem Boden 12 und mit sich von diesem ungefähr senkrecht nach oben erhebenden Längsseitenwänden 14 und 16 sowie Querseitenwänden 18 und 20. Dieser Kasten 10 ist dichtend mit einem Deckel 22 verschlossen.
Der Kasten 10 wird durch eine zu den Querseitenwänden 18 und 20 parallel angeordnete Trennwand 24 in ein erstes Absetzbecken 26, eingeschlossen von den beiden Längsseitenwänden 14 und 16, der Querseitenwand 18 und der Trennwand 24, sowie ein zweites Absetzbecken 27, eingeschlossen von der Querseitenwand 20, den Längsseitenwänden 14 und 16 sowie der Trennwand 24, unterteilt.
In dem ersten Absetzbecken 26 ist ein als Ganzes mit 28 bezeichneter Fächerkasten vorgesehen, welcher einen Fächerkastenboden 30, sowie sich von diesem im wesentlichen senkrecht nach oben erstreckende Längswände 32 sowie Querwände 34 umfasst, die insgesamt 16 Fächer mit einem ungefähr quadratischen Querschnitt bilden. Die Höhe der Längswände 32 und Querwände 34 ist so bemessen, dass diese mit ihren Oberkanten 36 und 38 mit einem strichpunktiert gezeichneten Wasserspiegel 40 abschliessen.
Sowohl die Längswände 32 als auch die Querwände 34 sind zweckmässigerweise in ihrem oberen, sich von den Oberkanten 36, 38 in Richtung des Fächerkastenbodens 30 erstreckenden Bereich 42 mit \ffnungen 46 versehen, welche eine Verbindung zwischen den Fächern 35 herstellten und damit ein Überströmen von Abwasser von Fach zu Fach erlauben.
Wenn, wie bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel, der Fächerkasten 28 als Ganzes in das erste Absetzbecken 26 eingesetzt werden kann, ist es ebenfalls zweckmässig, die \ffnungen 46 auch an den äusseren Längswänden 32 und den äusseren Querwänden 34 anzuordnen, so dass auch ein Ausströmen von Abwasser aus den äusseren Fächern 35a in das erste Absetzbecken 26 möglich ist.
Es ist aber ebenfalls eine erfindungsgemässe Ausgestaltung dieses Ausführungsbeispiels denkbar, bei welchem die äusseren Längswände 32 und die äusseren Querwände 34 nicht mit \ffnungen 46 versehen sind, so dass ein Überströmen von Abwasser aus den äusseren Fächern 35a in das erste Absetzbecken lediglich durch Überfluten der Oberkanten 36 und 38 der Längswände 32 und Querwände 34 möglich ist.
Erfindungsgemäss sind zusätzlich noch unterhalb des oberen Bereichs 42 sowohl die Längswände 32 als auch die Querwände 34 mit kleinen \ffnungen 48 versehen, welche einen mindestens um einen Faktor 2 kleineren Querschnitt als die \ffnungen 46 aufweisen sollen und lediglich dazu gedacht sind, ein langsames Überströmen von Abwasser zwischen den Fächern 35 unterhalb des oberen Bereichs 42 zuzulassen. Diese kleinen \ffnungen 48 dienen insbesondere bei sich schwer absetzenden Schlämmen dazu, einen Ausgleich zwischen den einzelnen Fächern 35 herzustellen.
Der Fächerkasten 28 ist als Ganzes mit dem Fächerkastenboden 30 auf dem Boden 12 des Kastens 10 aufgesetzt, wobei zwischen dem Boden 12 und dem Fächerkastenboden 30 Unterlagen 50 vorgesehen sind.
Eine Zufuhr von Abwasser in das erste Absetzbecken 26 erfolgt über einen in dem Deckel 22 angeordneten Zulauf 52, welcher ein an dem Deckel 22 gehaltenes Zuflussrohr 54 mit einer Mündungsöffnung 56 sowie einem unterhalb der Mündungsöffnung 56 angeordneten Verteilerrad 58 umfasst, welches um eine zum Zuflussrohr 54 zentrische Achse 60 drehbar ist. Das Verteilerrad 58 weist mehrere schräg zur Achse 60 verlaufende Verteilerflügel 62 auf.
Der gesamte Zulauf 52 ist oberhalb des Wasserspiegels 40 und somit auch oberhalb des Fächerkastens 28 ungefähr zentrisch zu letzterem angeordnet, so dass über das Zuflussrohr 54 zugeführtes, aus der Mündungsöffnung 56 austretendes und von den Verteilerflügeln 62 des Ver teilerrads 58 in radialer Richtung zur Achse 60 noch zusätzlich verteiltes Abwasser im wesentlichen den vier mittleren Fächern 35 des Fächerkastens 28 zugeführt wird.
Im Rahmen der erfindungsgemässen Lösung ist es jedoch ebenfalls möglich, den Zulauf 52, beispielsweise durch Vergrösserung des Verteilerrads 58 so auszubilden, dass das Abwasser sämtlichen Fächern 35 des Fächerkastens 28 zugeführt wird.
Um ein Weiterfliessen des dem ersten Absetzbecken 26 zugeführten Abwassers in das zweite Absetzbecken 27 zu ermöglichen, ist die Trennwand 24 mit einer siphonähnlichen Überströmeinrichtung 64 versehen, welche eine in der Trennwand 24 angeordnete Überströmöffnung 66 sowie beiderseits dieser Überströmöffnung 66 angeordnete Leitflächen 68 und 70 umfasst, welche sich von einer Unterkante 72 der Überströmöffnung in Richtung des Deckels 22 nach oben jeweils bis zu einer Überströmkante 74 bzw. 76 erstrecken. Die dem ersten Absetzbecken 26 zugewandte Leitfläche 68 legt mit ihrer Überströmkante 74 den Wasserspiegel 40 im ersten Absetzbecken 26 fest.
Damit kann nur dann Abwasser aus dem ersten Absetzbecken 26 in die Überströmeinrichtung 64 einfliessen, wenn zum ersten Absetzbecken 26 zugeführtes Abwasser zu einer Erhöhung des Wasserspiegels 40 im ersten Absetzbecken 26 führt, so dass dann Abwasser über die Überströmkante 74 in die Überströmeinrichtung 64 einlaufen kann.
Um ein möglichst gleichmässiges Ausströmen des Abwassers aus dem ersten Absetzbecken 26 zu erreichen, erstreckt sich die Leitfläche 68 mit ihrer Überströmkante 74 über die gesamte Breite des ersten Absetzbeckens 26 von der Längsseitenwand 14 bis zur Längsseitenwand 16. Ausserdem ist die Leitfläche 68 im Anschluss an die Überströmkante 74 so gekrümmt, dass das Abwasser zunächst parallel zum Wasserspiegel 40 weiterfliesst und dann im Laufe der Krümmung in eine im wesentlichen senkrecht zum Wasserspiegel 40 verlaufende Strömung in Richtung auf den Boden 12 übergeht.
Die dem zweiten Absetzbecken 27 zugewandte Leitfläche 70 liegt mit ihrer Überströmkante 76 unterhalb der Überströmkante 74 der Leitfläche 68, so dass ein Wasserspiegel 78 in der Überströmeinrichtung 64 unterhalb des Wasserspiegels 40 liegt. Die Leitfläche 70 ist ebenfalls im Bereich ihrer Überströmkante 76 so gekrümmt, dass ein möglichst gleichmässiges Überströmen des Abwassers von der Überströmeinrichtung 64 in das zweite Absetzbecken 27 erfolgen kann. Vorzugsweise ist daher die Leitfläche 70 im Bereich der Überströmkante 76 halbkreisförmig umgebogen.
In dem zweiten Absetzbecken 27 kann nun eine weitere Beruhigung des Abwassers und somit ein weiteres Absetzen von eventuell noch enthaltenen Schlammpartikeln erfolgen. Um dieses Absetzen zu erleichtern, ist ein als Ganzes mit 80 bezeichneter Auslauf des zweiten Absetzbeckens 27 so ausgebildet, dass in diesen das Abwasser nur von seiten des Bodens 12 einströmen kann. Hierzu umfasst der Auslauf 80 einen Auslaufstutzen 82, welcher mit seiner Eintrittsöffnung 84 einen Wasser spiegel 86 im zweiten Absetzbecken 27 festlegt. Dieser Auslaufstutzen 82 ist von einer an der Querseitenwand 20 gehaltenen Abschirmung 88 umgeben, welche nach oben über den Wasserspiegel 86 übersteht und sich in Richtung des Bodens 12 bis zu einer nahe desselben angeordneten Unterkante 90 erstreckt.
Zusammen mit der Querseitenwand 20 sorgt die Abschirmung 88 dafür, dass in den Auslauf 80 lediglich von seiten des Bodens 12 im Bereich der Unterkante 90 Abwasser einströmen kann, das dann innerhalb des von der Abschirmung 88 und der Querseitenwand 20 definierten Volumens nach oben in Richtung der Eintrittsöffnung 84 steigt und dann in den Einlaufstutzen 82 einlaufen kann, der seinerseits wiederum mit einem üblichen Wasserablauf verbunden ist. Um ein Austreten von Feinschlämmen im Bereich des Ablaufstutzens 82 zu verhindern, ist in diesem ein Feinfilter 92 auswechselbar eingesetzt.
Der ganze Auslauf 80 ist zusätzlich mit einer Abdeckung 94 versehen.
Um zu verhindern, dass bei eventuell verstopftem Feinfilter 92 das zweite Absetzbecken 27 sich bis zum Deckel 22 füllt und dann überläuft, ist noch ein Sicherheitsüberlauf 96 vorgesehen, welcher oberhalb der Abdeckung 94 des Auflaufs 80 in das zweite Absetzbecken 27 mündet und seinerseits wiederum mit dem Auslaufstutzen 82 hinter dem Feinfilter 92 verbunden ist.
Zur leichteren Transportierbarkeit ist der Kasten 10 in eine Wanne 102 eines mit Rollen 104 versehenen Wagens 100 eingesetzt und ruht dabei mit seinem Boden 12 auf Distanzhaltern 106.
Die erfindungsgemässe Klärvorrichtung funktioniert folgendermassen:
Das beispielsweise Gipsschlämme und Gipspartikel aufweisende Abwasser wird über das Zuflussrohr 54 und die Mündung 56 dem ersten Absetzbecken zugeführt, wobei das Verteilerrad 58 dafür sorgt, dass dieses Abwasser in die Fächer 35b eingeleitet wird. Dies führt zu einem Überlaufen der bereits bis zum Wasserspiegel 40 gefüllten Fächer 35b, so dass entweder durch Überströmen der Oberkanten 36 und 38 der Längswände 32 und 34 oder durch Durchströmen der im oberen Bereich 42 angeordneten \ffnungen 46 auch die rings um die Fächer 35b angeordneten äusseren Fächer 35a mit Abwasser gefüllt werden. Da diese ihrerseits ebenfalls bis zum Wasserspiegel 40 bereits gefüllt sind, läuft der gesamte Fächerkasten 28 über.
Der Sinn des Fächerkastens 28 ist darin zu sehen, dass das von oben in die Fächer 35b eingeleitete Abwasser lediglich zu einer Abwasserströmung im oberen Bereich des Fächerkastens 28 führt, wobei diese Strömung durch die Verteilung der Abwassermenge über die gesamte Oberfläche des Fächerkastens 28 verlangsamt wird. Ausserdem verhindern die einzelnen Fächer 35 des Fächerkastens 28 durch das von oben zugeführte Abwasser eine Aufwirbelung des in dem Fächerkasten 28 nahe des Fächerkastenbodens 30 stehenden Abwassers und somit auch eine Auf wirbelung der in diesem Bereich im Absetzen begriffenen Schlammpartikel. Von dem neu zugeführten Abwasser fallen zunächst sämtliche schweren Schlammpartikel sofort innerhalb der inneren Fächer 35b nach unten, so dass diese bereits nicht mehr in die nächsten Fächer weitertransportiert werden.
Alle etwas leichteren Schlammpartikel werden teilweise noch durch die Strömung bei der Verteilung des Abwassers über die gesamte Oberfläche des Fächerkastens 28 mitgenommen, verlassen jedoch zum grössten Teil den Fächerkasten 28 nicht, sondern beginnen spätestens in den äusseren Fächern 35a sich abzusetzen.
Da das Abwasser in der Regel schubweise der erfindungsgemässen Klärvorrichtung zugeführt wird, haben die Schlammpartikel nach ihrer Verteilung über die einzelnen Fächer 35 des Fächerkastens 28 Zeit, sich innerhalb der einzelnen Fächer 35 abzusetzen, so dass sich im Laufe der Zeit auf dem Fächerkastenboden 30 eine Schlammschicht ausbildet.
Durch das günstige Verhältnis des Querschnitts der einzelnen Fächer 35 zu deren Höhe, das bei dem beschriebenen erfindungsgemässen Ausführungsbeispiel unter 0,6 liegt, wird erreicht, dass neu über den Zulauf 52 zugeführtes Abwasser nicht zu einer Aufwirbelung der sich bereits im unteren Teil der Fächer 35 nahe des Fächerkastenbodens 30 abgesetzten Schlammpartikel führen kann, da in diesem Bereich keine nennenswerte Querströmung von Fach zu Fach auftreten kann. Selbst wenn bei den inneren Fächern 35b durch das von oben einfallende Abwasser über einen gewissen Bereich dieser Fächer eine Durchwirbelung auftreten sollte, so ist diese im Rahmen des erfindungsgemässen Ausführungsbeispiels nicht schädlich, da sich in den mittleren Fächern 35b in der Regel nicht die feinen Schlammpartikel, sondern die Grobschlammpartikel absetzen, die auch schwerer aufzuwirbeln sind.
Dagegen erfolgt in den äusseren Fächern 35a, in denen sich die leichteren Schlammpartikel abzusetzen begonnen haben, keine Aufwirbelung derselben, da in diese Fächer 35a das schlammhaltige Abwasser lediglich im oberen Bereich 42 einströmt.
Damit führt der Fächerkasten 28 bereits zu einer weitgehenden Beruhigung des zugeführten Abwassers, so dass sich einerseits die in dem Abwasser enthaltenen Schlammpartikel leicht absetzen können und andererseits bereits abgesetzte oder im Absetzen begriffene Schlammpartikel durch neu zugeführtes Abwasser nicht wieder aufgewirbelt werden können.
Durch die geringfügige Erhöhung des Wasserspiegels 40 beim Zuführen von Abwasser in das erste Absetzbecken 26 erfolgt ein Überströmen von Abwasser in die Überströmeinrichtung 64. Dieses Abwasser ist jedoch weitgehend von den enthaltenen Schlammpartikeln befreit. Nur noch Feinschlämme, die sich sehr schwer absetzen, werden von dem einströmenden Abwasser mitgenommen. Durch die gebogene Leitfläche 68 im Anschluss an ihre Überströmkante 74 erfolgt keine erneute Durchwirbelung des Abwassers, sondern dieses wird möglichst ohne grössere Wirbel durch die Überströmeinrichtung 64 hindurchgeführt und in das zweite Absetzbecken 27 eingeleitet.
In diesem findet nun eine letzte Beruhigung des Abwassers statt, wobei die Neigung der Feinschlammpartikel, sich abzusetzen, dadurch noch verstärkt wird, dass das Abwasser lediglich von unten in den Auslauf 80 einströmen kann, so dass im gesamten zweiten Absetzbecken 27 eine sehr langsame Strömung des gesamten Abwassers in Richtung des Bodens 12 erfolgt, auf dem sich dann die Feinschlammpartikel absetzen, bevor das Abwasser wiederum innerhalb des von der Abschirmung 88 und der Querseitenwand 20 definierten Volumens nach oben strömt.
Eine letzte Reinigung von Feinschlammpartikeln erfolgt durch das Feinfilter 92 in dem Auslaufstutzen 82, so dass das den Auslaufstutzen 82 verlassende und in Abwasserrohre eingeleitete Abwasser nahezu frei von sämtlichen Schlammpartikeln ist.
In Anlehnung an das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel sind auch weitere Abwandlungen dieses Ausführungsbeispiels denkbar.
Der Fächerkasten 28 mit dem Fächerkastenboden hat zwar den Vorteil, dass er die Reinigung des ersten Absetzbeckens 26 dadurch erleichtert, dass der Fächerkasten 28 als Ganzes aus diesem herausgenommen und somit auch die sich im Fächerkasten 28 abgesetzten Schlämme sehr einfach entfernt werden können, er stellt jedoch eine sehr aufwendige Lösung dar.
So ist es beispielsweise im Rahmen eines vereinfachten Ausführungsbeispiels ausreichend, anstelle des Fächerkastens 28 lediglich einen Satz von Längswänden 32 und Querwänden 34 in das erste Absetzbecken 26 einzusetzen, welche sich ihrerseits bis zu dem Boden 12 des Kastens 10 erstrecken. Wenn diese Längswände 32 und Querwände 34 herausnehmbar sind, kann das erste Absetzbecken 26 ebenfalls einfach gereinigt werden.
Ausserdem kann auch die aufwendige Überströmeinrichtung durch eine einfache Überlaufkante zwischen dem ersten Absetzbecken 26 und dem zweiten Absetzbecken 27 ersetzt werden. Diese Lösung ist konstruktiv etwas einfacher, hat jedoch eine nicht so weitgehende Beruhigung des in das zweite Absetzbecken 27 einströmenden Abwassers zur Folge. Sofern jedoch lediglich Abwässer mit sich sehr schnell absetzenden Schlammpartikeln in der Klärvorrichtung von diesen befreit werden sollen, ist diese vereinfachte Lösung ausreichend.
Schliesslich kann in Abwandlung des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels auch die Abschirmung 88 für den Auslauf 80 weggelassen werden, sofern ein Absetzen der in dem Abwasser enthaltenen Schlammpartikel mit ausreichender Geschwindigkeit erfolgt.
The invention relates to a clarifier for sludge-containing waste water, in particular laboratory waste water, with an inlet, at least one sedimentation basin and an outlet maintaining a constant water level in the sedimentation basin, the sedimentation basin being divided below the water level by a partition into at least two compartments which are in direct contact with one another Are connected, and wherein the inlet has at least one mouth opening arranged above the water level.
In a large number of laboratories, in particular in dental and dental laboratories or other commercial operations, large quantities of sludge-containing waste water are produced in the course of the laboratory operation, the sludge particles contained therein in particular comprising gypsum particles (Ca SO4) or pumice particles. The gypsum particles are created by grinding gypsum models and rinsing them with a lot of water to remove the dust. The pumice particles are created by polishing materials with pumice powder, which is also rinsed with water at the same time. In addition, sludge is created during the processing and processing of so-called investment materials, which are used to manufacture molds for gold, steel or other metal castings. The investment materials and thus also the sludge particles contain a high degree of silicon dioxide, quartz, phosphate, graphite and christobalite.
It can be assumed that approx. 1/3 of the total consumption of at least 800 t consumed annually in the Federal Republic of Germany goes into wastewater. All of these sludge particles are usually very finely distributed in the water and are often also in colloidal form.
These sludge particles in the laboratory sewage now cause them to settle in the sewage pipes as they flow away, so that the sewage pipes in these laboratories are always clogged after a relatively short time and have to be laboriously cleaned at high costs.
In addition, in the course of stricter environmental protection regulations, it will no longer be possible to discharge these sludge-containing wastewater into the sewage system.
This means that there is an increasing need to clarify this laboratory waste water in the laboratory.
With clarification devices of the type described in the introduction, however, this waste water cannot be clarified to a satisfactory extent, since the sludge, that is to say the solid suspensions, has only a very slight tendency to settle the sludge particles. For this reason, it has been proposed many times to use flocculants and similar chemical substances in the clarification devices of the type described in the introduction.
However, these in turn have the disadvantage that they lead to additional environmental pollution.
Starting from this prior art, the invention is therefore based on the object of improving a clarifying device of the generic type in such a way that a satisfactory clarifying effect can be achieved.
This object is achieved according to the invention in a clarification device of the type described at the outset in that the inlet is designed as a distributor supplying the inflowing wastewater and the partition wall extends at least essentially over the entire filling height of the sales basin. The wording that the subjects are in direct communication indicates that the waste water volumes in the subjects communicate with each other, but does not mean that all subjects must be connected to their neighboring subjects. Rather, it is sufficient if all existing compartments and the volumes contained therein are connected to one another in such a way that all compartment volumes can communicate with one another, so that the water level is the same in all compartments.
This solution according to the invention has the advantage that the division of the sedimentation basin into at least two compartments prevents a cross-flow of supplied waste water in a lower region of the sedimentation basin, so that sludge which has already settled in this lower region is not whirled up again by the newly flowing waste water . Furthermore, the inlet is arranged above the compartments and is designed as a distributor, so that the sludge-containing wastewater is distributed over several compartments, as a result of which excessive currents are avoided in the first settling basin parallel to the water level.
It should be noted that - in contrast to the known gold trap systems - it is not possible for the laboratory wastewater to pass the wastewater successively from one sedimentation basin to the other sedimentation basin, as this would result in an excessive cross-flow parallel to the water surface, which would result in that the light sludge particles, which are predominantly present in the laboratory wastewater mentioned, do not settle at all. For this reason, it is necessary to distribute the sludge-containing laboratory waste water immediately to several areas in which the individual sludge particles can then settle - protected against cross-flow by the compartments.
Finally, it is also advantageous that the inlet with its mouth opening lies above the water level, since such an arrangement of the mouth opening prevents clogging, which occurs very often, for example, when an inlet pipe dips into the sedimentation tank to such an extent that its mouth opening lies below the Water level. The additional division into individual compartments would tend to clog such an arrangement even more.
The features that characterize the solution according to the invention thus, through their interaction, lead to a clarifying device with which a sufficiently good clarifying effect can be achieved.
In the embodiment described above, a transverse flow in a lower region of the sedimentation basin is also prevented to a sufficient extent if the compartments do not extend all the way to a bottom of the sedimentation basin, but also end at a short distance from it, so that the new muddy wastewater flowing from above with a sufficient depth of the sedimentation basin does not cause any turbulence to the bottom of the sedimentation basin. However, it is more expedient to substantially prevent any cross flow by extending the compartments to the bottom of the sedimentation basin.
In the context of the solution according to the invention, it is advantageous to increase the number of compartments, so that a solution with at least three compartments achieves even better clarifying effects, which can be increased even further if at least four compartments are provided.
So that cleaning of the individual compartments in the sedimentation basin can be carried out easily and simply, it is advantageous if the compartments are provided in a removable compartment insert, after removal of which the deposited sludge can also be easily removed, this compartment insert itself being able to contain a bottom, so that the sludge can be removed with the compartment insert, or the compartment insert - for the sake of simplicity - only has wall surfaces standing transversely to the water level, after which the sludge can simply be removed from the sedimentation basin.
To compensate for the water level between the individual compartments, it is advantageous if the compartments are connected to one another by openings. However, the provision of the openings should not be understood in such a way that they should allow an unimpeded cross flow between the individual subjects, but only in such a way that at least a delayed flow from subject to subject can take place through the openings.
The openings are advantageously arranged such that they lie in an upper area of the compartments facing the water level.
This upper region advantageously extends over half the height of the compartments, but it is better if the upper region only extends over a third of the height and it is even better if it extends only over a quarter of the height.
In the exemplary embodiments described so far, no further details have been given about the shape of the compartments, in particular about a ratio of the root from an upper cross-sectional area of these compartments to their height. An advantageous exemplary embodiment provides that the compartments have a ratio of the root from the upper cross-sectional area to a height of less than 1.5, because with such dimensioning of the compartments, their effectiveness in calming down the wastewater is particularly advantageously revealed.
However, it is even better if this ratio is less than 1 or less than 0.5, that is to say if the root of the cross-sectional area of the compartments is chosen to be even smaller in relation to their height, so that essentially one near the bottom of the sedimentation basin complete calming of the waste water occurs and consequently the sludge particles essentially settle.
In a particularly simple embodiment, it is provided that the compartments have an approximately rectangular cross section, because then the compartments can be constructed in the simplest manner from wall surfaces that run perpendicular to one another.
In a further, particularly advantageous development of the clarification device according to the invention, it is provided that the compartments form a compartment surface facing the inflow, which is a multiple of a cross section of the inlet. This additional feature advantageously leads to a further reduction and slowing down of a cross-flow of the wastewater in the settling basin, since the amount of wastewater supplied, limited by the cross-section of the inlet, is distributed over the largest possible surface of the fan and consequently the sludge particles are not whirled up but very much stop quickly.
Above all, a reduction and deceleration of the flow parallel to the water surface that is as uniform as possible can be achieved by arranging the mouth of the inflow centrally to the surface of the fan, so that a uniform distribution of the amount of waste water supplied occurs on the surface of the fan.
In the previous exemplary embodiments, it was only determined that the compartments in the first sedimentation basin should extend below the water level. No statements were made regarding the extent of the compartments in the direction of the water level. It is sufficient if the compartments reach up to close to the water level so that the amount of waste water can be distributed by overflowing the compartments. An even better reduction of the flow parallel to the water level is possible, however, if the compartments reach up to the water level. In this embodiment, an overflow of the compartments is only possible due to the increase in the water level due to the amount of waste water supplied in the sedimentation basin.
Another improved solution provides that the compartments protrude above the water level. With this solution, however, openings must be provided in the individual compartments to compensate for the water feature gel, which allow the waste water to flow from compartment to compartment to compensate for the water level. However, these openings can be dimensioned smaller, so that an additional sieving effect occurs, which prevents coarse particles from being carried from compartment to compartment. In addition, the flow velocity can be further reduced by the small openings.
A design of the compartments that is as simple as possible in terms of construction provides that the wall surfaces forming the compartments run approximately perpendicular to the water level.
In the exemplary embodiments of the clarifying device according to the invention described above, the design of the distributor element was not discussed in detail. In principle, this can have all possible geometrical shapes that allow the sludge-containing wastewater supplied to be distributed over several compartments. For example, it is possible that this is designed in the form of a pipe branch. However, such a design tends to clog, particularly when coarse sludge particles are to be expected. For this reason, it is advantageous if the distributor has a distributor element with distributor surfaces that are at an angle to an inflow direction of the waste water, so that the sludge-containing waste water still flows over the distributor surfaces at the greatest possible speed and thus prevents sludge particles from adhering to them.
For example, it can be considered to design the distributor element in the form of a cone, the jacket surfaces of which are flowed against by the sludge-containing waste water. However, any other embodiments with distributor surfaces which are at an angle to the inflow direction of the waste water are also conceivable.
An even better distributor effect can be achieved in that the distributor member can be rotated about an axis, an expedient embodiment providing that the distributor member can be rotated about an axis central to the mouth opening. In connection with such distribution organs, wing or propeller wheels, which are set in rotation by the inflowing wastewater and thus cause an even distribution of the wastewater over several compartments, should be considered.
In the case of very fine sludge particles in particular, it may be necessary to arrange further settling tanks downstream of the settling tank, in which settling of these finest sludge particles is then possible by further calming the waste water.
To connect these settling tanks, it is favorable if an overflow device having an overflow is provided between the settling tanks. This overflow prevents the wastewater from being very swirled when it passes from one sedimentation tank to the other. On the contrary, such an overflow means that the wastewater flows very slowly and calmly from one sedimentation tank to the other.
A further calming of the waste water when overflowing from one settling basin to the other can be achieved in that the overflow device is designed like a siphon, since the flow through a siphon brings about an additional slowdown and calming of the water.
However, an overflow designed as an edge would have the disadvantage that a certain turbulence still occurs when flowing over this edge. This is avoided in that the siphon-like overflow device has an inflow surface which runs obliquely to the water level, the inflow surface expediently having a curvature extending from a tangential direction parallel to the water surface in a direction transverse to the water level.
The clarification devices described so far have not been specified with regard to the necessarily existing process. Thus, in a further exemplary embodiment, it has proven to be particularly advantageous if the settling has an outflow which can be flowed against from the bottom of the same, with an overflow edge which defines a water level in this settling basin. By this flow only from a bottom of the settling basin flow, especially light sludge particles in the settling basin are moved downward before flowing into the outflow, thereby increasing their tendency to settle on the bottom of the settling basin.
In order to remove the last sludge particles still present in the wastewater, it is still advantageous if a fine filter is arranged on the outlet, which in an embodiment in which the outlet has an overflow edge is expediently arranged after the overflow edge, only to filter out the sludge particles that still pass this overflow edge.
Especially in the exemplary embodiments in which a fine filter is used, there is a risk that this fine filter will become clogged over time and that the clarifying device will not be cleaned in time. For this reason, it has proven to be expedient that the sedimentation basin is provided with an overflow protection, so that even if the fine filter becomes blocked by sludge particles, it is ensured that the clarification device does not overflow as such, but that the sludge-containing waste water supplied continues to flow, but not through the fine filter is discharged into the sewage system after cleaning.
Further features and advantages of the invention result from the following description and the drawing of an exemplary embodiment. The drawing shows:
Fig. 1 shows a schematic illustration of a longitudinal section through an exemplary embodiment of the clarifying device according to the invention (along line 1-1 in FIG. 2) and
Fig. 2 shows a section through the exemplary embodiment according to FIG. 1 along line 2-2 in Fig. 1.
An embodiment of a clarifying device according to the invention, shown in Figs. 1 and 2, shows in detail a rectangular box, designated as a whole by 10, with a base 12 and with longitudinal side walls 14 and 16 and transverse side walls 18 and 20 rising approximately vertically upwards therefrom. This box 10 is sealed with a cover 22.
The box 10 is separated by a partition 24 arranged parallel to the transverse side walls 18 and 20 into a first settling basin 26, enclosed by the two longitudinal side walls 14 and 16, the transverse side wall 18 and the partition wall 24, and a second settling basin 27, enclosed by the transverse side wall 20 , the longitudinal side walls 14 and 16 and the partition 24, divided.
Provided in the first settling tank 26 is a compartment box, designated as a whole by 28, which comprises a compartment box floor 30, and longitudinal walls 32 extending essentially vertically upward therefrom, as well as transverse walls 34, which form a total of 16 compartments with an approximately square cross section. The height of the longitudinal walls 32 and transverse walls 34 is dimensioned such that they terminate with their upper edges 36 and 38 with a water level 40 shown in broken lines.
Both the longitudinal walls 32 and the transverse walls 34 are expediently provided in their upper region 42, which extends from the upper edges 36, 38 in the direction of the compartment box bottom 30, with openings 46 which establish a connection between the compartments 35 and thus overflow of waste water allow from subject to subject.
If, as in the exemplary embodiment described here, the compartment box 28 can be inserted as a whole into the first settling basin 26, it is also expedient to also arrange the openings 46 on the outer longitudinal walls 32 and the outer transverse walls 34, so that an outflow also occurs of waste water from the outer compartments 35a into the first settling basin 26 is possible.
However, an embodiment of this exemplary embodiment according to the invention is also conceivable, in which the outer longitudinal walls 32 and the outer transverse walls 34 are not provided with openings 46, so that overflow of waste water from the outer compartments 35a into the first sedimentation basin only by flooding the upper edges 36 and 38 of the longitudinal walls 32 and transverse walls 34 is possible.
According to the invention, both the longitudinal walls 32 and the transverse walls 34 are additionally provided with small openings 48 below the upper region 42, which should have a cross section which is at least a factor 2 smaller than the openings 46 and are only intended for slow overflow of waste water between the compartments 35 below the upper area 42. These small openings 48 serve, in particular in the case of sludge which is difficult to settle, to produce a balance between the individual compartments 35.
The compartment box 28 is placed as a whole with the compartment box bottom 30 on the bottom 12 of the box 10, 30 documents 50 being provided between the bottom 12 and the compartment box bottom.
Waste water is fed into the first sedimentation basin 26 via an inlet 52 arranged in the cover 22, which comprises an inflow pipe 54 held on the cover 22 with an orifice 56 and a distributor wheel 58 arranged below the orifice 56, which rotates one to the inflow pipe 54 central axis 60 is rotatable. The distributor wheel 58 has a plurality of distributor vanes 62 which run obliquely to the axis 60.
The entire inlet 52 is arranged above the water level 40 and thus also above the fan box 28 approximately centrally to the latter, so that supplied via the inflow pipe 54, emerging from the orifice 56 and from the distributor vanes 62 of the distributor wheel 58 in the radial direction to the axis 60 additionally distributed wastewater is essentially fed to the four central compartments 35 of the compartment box 28.
Within the scope of the solution according to the invention, however, it is also possible to design the inlet 52, for example by enlarging the distributor wheel 58, in such a way that the waste water is fed to all compartments 35 of the compartment box 28.
In order to allow the wastewater supplied to the first settling basin 26 to flow further into the second settling basin 27, the partition wall 24 is provided with a siphon-like overflow device 64 which comprises an overflow opening 66 arranged in the partition wall 24 and guide surfaces 68 and 70 arranged on both sides of this overflow opening 66, which extends from a lower edge 72 of the overflow opening in the direction of the cover 22 up to an overflow edge 74 or 76 extend. The overflow edge 74 of the guide surface 68 facing the first settling basin 26 defines the water level 40 in the first settling basin 26.
Waste water from the first settling basin 26 can therefore only flow into the overflow device 64 if the sewage supplied to the first settling basin 26 leads to an increase in the water level 40 in the first settling basin 26, so that waste water can then flow into the overflow device 64 via the overflow edge 74.
In order to achieve the most uniform possible outflow of the waste water from the first sedimentation basin 26, the guide surface 68 extends with its overflow edge 74 over the entire width of the first sedimentation basin 26 from the long side wall 14 to the long side wall 16. In addition, the guide surface 68 following the overflow edge 74 is curved in such a way that the wastewater initially continues to flow parallel to the water level 40 and then in the course of the curvature changes into a flow running essentially perpendicular to the water level 40 in the direction of the bottom 12.
The overflow edge 76 of the guide surface 70 facing the second settling basin 27 lies below the overflow edge 74 of the guide surface 68, so that a water level 78 in the overflow device 64 lies below the water level 40. The guide surface 70 is also curved in the area of its overflow edge 76 in such a way that the overflow of the waste water from the overflow device 64 into the second settling basin 27 is as uniform as possible. The guide surface 70 is therefore preferably bent in a semicircle in the region of the overflow edge 76.
In the second sedimentation basin 27 a further calming of the waste water and thus a further sedimentation of any sludge particles that may still be present can now take place. In order to facilitate this settling, an outlet of the second settling basin 27, designated as a whole as 80, is designed such that the waste water can only flow into it from the bottom 12. For this purpose, the outlet 80 comprises an outlet connection 82, which defines a water mirror 86 in the second sedimentation basin 27 with its inlet opening 84. This outlet connection 82 is surrounded by a shield 88 held on the transverse side wall 20, which protrudes upward above the water level 86 and extends in the direction of the bottom 12 to a lower edge 90 arranged close to it.
Together with the transverse side wall 20, the shield 88 ensures that waste water can flow into the outlet 80 only from the bottom 12 in the region of the lower edge 90, which then flows upward in the direction of the volume defined by the shield 88 and the transverse side wall 20 Inlet opening 84 rises and can then run into the inlet connection 82, which in turn is connected to a conventional water drain. In order to prevent fine sludge from escaping in the area of the outlet connection 82, a fine filter 92 is interchangeably inserted in the latter.
The entire outlet 80 is additionally provided with a cover 94.
In order to prevent the second sedimentation basin 27 from filling up to the cover 22 and then overflowing if the fine filter 92 is clogged, a safety overflow 96 is also provided which opens into the second sedimentation basin 27 above the cover 94 of the casserole 80 and in turn with the Outlet connector 82 is connected behind the fine filter 92.
For easier portability, the box 10 is inserted into a trough 102 of a trolley 100 provided with rollers 104 and rests with its bottom 12 on spacers 106.
The clarifying device according to the invention functions as follows:
The waste water, which has gypsum sludge and gypsum particles, for example, is fed to the first settling tank via the inflow pipe 54 and the mouth 56, the distributor wheel 58 ensuring that this waste water is introduced into the compartments 35b. This leads to an overflow of the compartments 35b which have already been filled up to the water level 40, so that either by flowing over the upper edges 36 and 38 of the longitudinal walls 32 and 34 or by flowing through the openings 46 arranged in the upper region 42, also those arranged around the compartments 35b outer compartments 35a are filled with waste water. Since these in turn are also already filled up to water level 40, the entire compartment box 28 overflows.
The purpose of the fan box 28 can be seen in the fact that the wastewater introduced into the compartments 35b from above only leads to a wastewater flow in the upper region of the fan box 28, this flow being slowed down by the distribution of the wastewater quantity over the entire surface of the fan box 28. In addition, the individual compartments 35 of the compartment box 28 prevent the wastewater standing in the compartment box 28 near the bottom of the compartment box 30 from being swirled up by the wastewater supplied from above, and thus also from swirling up the sludge particles which are settling in this area. All heavy sludge particles immediately fall down from the newly supplied wastewater within the inner compartments 35b, so that they are no longer transported to the next compartments.
All of the somewhat lighter sludge particles are still entrained by the flow when the wastewater is distributed over the entire surface of the compartment box 28, but for the most part do not leave the compartment box 28, but begin to settle in the outer compartments 35a at the latest.
Since the wastewater is generally fed in batches to the clarification device according to the invention, the sludge particles, after being distributed over the individual compartments 35 of the compartment box 28, have time to settle within the individual compartments 35, so that a layer of sludge builds up on the compartment box floor 30 over time trains.
The favorable ratio of the cross-section of the individual compartments 35 to their height, which is less than 0.6 in the exemplary embodiment described according to the invention, ensures that new wastewater supplied via the inlet 52 does not cause a turbulence that is already in the lower part of the compartments 35 settled sludge particles near the compartment box bottom 30, since no noteworthy cross flow from compartment to compartment can occur in this area. Even if the inner compartments 35b should be swirled over a certain area of these compartments by the wastewater entering from above, this is not harmful within the scope of the exemplary embodiment according to the invention, since in the middle compartments 35b the fine sludge particles generally do not but settle the coarse sludge particles, which are also more difficult to stir up.
In contrast, in the outer compartments 35a, in which the lighter sludge particles have started to settle, there is no whirling up, since the sludge-containing waste water only flows into these compartments 35a in the upper region 42.
The fan box 28 thus already leads to a largely calming of the supplied wastewater, so that on the one hand the sludge particles contained in the wastewater can easily settle and on the other hand already settled or in the process of settling sludge particles cannot be whirled up again by newly supplied wastewater.
Due to the slight increase in the water level 40 when wastewater is fed into the first settling basin 26, wastewater flows over into the overflow device 64. However, this waste water is largely freed of the sludge particles it contains. Only fine sludges that are very difficult to settle are carried away by the inflowing wastewater. Due to the curved guide surface 68 following its overflow edge 74, there is no renewed swirling of the waste water, but rather it is passed through the overflow device 64 without major swirls and introduced into the second settling basin 27.
A final settling of the wastewater now takes place in this, the tendency of the fine sludge particles to settle is further increased by the fact that the wastewater can only flow into the outlet 80 from below, so that a very slow flow of the all waste water takes place in the direction of the bottom 12, on which the fine sludge particles then settle before the waste water again flows upward within the volume defined by the shielding 88 and the transverse side wall 20.
A final cleaning of fine sludge particles takes place through the fine filter 92 in the outlet nozzle 82, so that the waste water leaving the outlet nozzle 82 and introduced into waste water pipes is almost free of all sludge particles.
Based on the exemplary embodiment described above, further modifications of this exemplary embodiment are also conceivable.
The compartment box 28 with the compartment box bottom has the advantage that it facilitates the cleaning of the first sedimentation basin 26 in that the compartment box 28 as a whole can be removed from it and thus the sludge deposited in the compartment box 28 can be removed very easily, but it does provide is a very complex solution.
For example, in the context of a simplified exemplary embodiment, it is sufficient to use only a set of longitudinal walls 32 and transverse walls 34 in the first settling basin 26 instead of the fan box 28, which in turn extend to the bottom 12 of the box 10. If these longitudinal walls 32 and transverse walls 34 can be removed, the first sedimentation basin 26 can also be easily cleaned.
In addition, the complex overflow device can also be replaced by a simple overflow edge between the first settling basin 26 and the second settling basin 27. This solution is structurally somewhat simpler, but does not result in the wastewater flowing into the second settling basin 27 being so calm. However, if only wastewater with very quickly settling sludge particles in the clarification device is to be freed from this, this simplified solution is sufficient.
Finally, in a modification of the exemplary embodiment described above, the shield 88 for the outlet 80 can also be omitted if the sludge particles contained in the waste water settle at a sufficient speed.