DE102004001200B4

DE102004001200B4 - Vorrichtung zur Sedimentation von Feststoffpartikel enthaltendem Abwasser

Info

Publication number: DE102004001200B4
Application number: DE102004001200A
Authority: DE
Inventors: Rolf Gnauert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-01-07
Filing date: 2004-01-07
Publication date: 2008-04-03
Anticipated expiration: 2024-01-08
Also published as: DE102004001200A1

Abstract

Vorrichtung zur Sedimentation von Feststoffpartikel enthaltendem Abwasser (AW), welche einen an einer 1. Stirnwand (4) mit einem oberen Einlass (5) für das Abwasser (AW) versehenen Absetzbehälter (2) aufweist, der im Inneren mit einer den Einlass (5) mit seinem unteren Höhenbereich (10) verbindenden Verteilerkammer (9) und mit mehreren, den unteren Höhenbereich (10) mit seinem oberen Höhenbereich (3) verbindenden, durch Lamellen (14) gebildeten Schrägkanälen (13) ausgerüstet ist, wobei der Absetzbehälter (2) an einer 2. Stirnwand (6) mit einem oberen Auslass (7) für partikelarmes Abwasser (AW) und im unteren Höhenbereich (10) mit einem Abzug (17) für partikelreichen Schlamm ausgestattet ist, wobei der Abzug (17) für den Schlamm ein sich von einer 1. Stirnwand (4) des Absetzbehälters (2) zu einer 2. Stirnwand (6) mit Abstand unterhalb der Schrägkanäle (13) erstreckendes, am Absetzbehälter (2) fixiertes Mantelrohr (22) mit mindestens einer seine Rohrwand (23) durchsetzenden oberen länglichen Obertrittsöffnung (24) sowie ein in dem Mantelrohr (22) drehbar...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sedimentation von Feststoffpartikel enthaltendem Abwasser, gemäß den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Vorrichtung zählt durch die Internet-Veröffentlichung http://www.leiblein.de/web/deutsch/pw/pw-sk.htm der Leiblein GmbH "Schrägklärer für Prozesswasser" zum Stand der Technik. Das zu behandelnde Abwasser tritt an einer geneigten 1. Stirnwand des Absetzbehälters in diesen ein und fließt in einem Einlaufkanal nach unten. Hier wird es umgelenkt und strömt nun durch Schrägkanäle nach oben. Auf diesem Weg sinken die Feststoffe auf die Oberflächen der die Schrägkanäle bildenden Lamellen und rutschen dann in den trichterförmig ausgebildeten unteren Höhenbereich des Absetzbehälters. An der tiefsten Stelle weist der Absetzbehälter einen Abzug für den stark wässrigen Schlamm auf. Vom Abzug aus wird der Schlamm über eine Förderleitung wegtransportiert.
Das im oberen Höhenbereich oberhalb der Schrägkanäle über den Auslass in der 2. Stirnwand austretende partikelarme Reinwasser kann der weiteren Nutzung zugeführt werden.
Es erfolgt im bekannten Fall zwar ein Separieren von Wasser und Feststoffpartikeln, jedoch unter Inkaufnahme einer sehr hoch bauenden Vorrichtung sowie Schiebern für den Schlammabzug.
Aus der DE 36 29 947 C2 ist eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Abtrennung von Feststoffteilchen aus einer flüssigen Suspension bekannt, bei welcher ein Schaberelement entlang dem horizontalen Bodenbereich des Tanks entlang läuft und die Feststoffteilchen entlang einer geneigten Tankwand aus dem Tank befördert. Durch das Firmenprospekt Munters: Schrägklärer TUBEdek FS 41.50, 1992 zählt ein weiterer Schrägklärer zur Abwasserreinigung zum Stand der Technik. Ein Austrag des anfallenden Schlammes erfolgt ebenfalls mit einem Endlosförderband.
Durch die DE 39 06 614 A1 ist eine Vorrichtung zum Abziehen von Bodenschlamm aus einem Klärbecken, insbesondere länglichen Becken oder Rinnen bekannt. Hierzu befindet sich am Boden über die Länge des Beckens ein Abzugrohr, welches eine Lochanordnung aufweist. Diesem Abzugrohr ist ein längliches Element zugeordnet, wobei Abzugrohr und längliches Element relativ zueinander beweglich sind. Das längliche Element kann zum Beispiel ein Rohr sein, das das Abzugrohr umgibt. Das äußere Rohr kann relativ gegenüber dem inneren Rohr verstellt werden. So können durch Verstellung von Abzugrohr und länglichem Element je nach Abzugbedarf Löcher bedeckt oder geöffnet werden, um Schlamm im saugenden Betrieb zu entfernen.
Mit der WO 92/22370 A1 zählt ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Schlamm vom Boden eines langgestreckten V-förmigen Sedimentationsbehälters zum Stand der Technik. Entlang des Bodens befinden sich zur Schlammentfernung unter anderem ein äußeren und ein inneres Rohr, welche drehend gelagert sind. Beide Rohre weisen jeweils Löcher bzw. längliche Öffnungen gleicher Abmessungen und Form auf, durch die der Schlamm abgezogen werden kann. Durch Drehung eines Rohres können die Löcher der Öffnungen geschlossen oder offen sein, je nach Bedarf des Schlammabzugs. Auch hier wird der Schlamm im saugenden Betrieb abgezogen.
Die DE 41 12 487 A1 beschreibt eine Vorrichtung zur Schlammaustragung aus Belebtschlammbecken. Im Bodenbereich ist ein Rohr angeordnet, das mehrere über die Länge des Rohres angeordnete Schlammaufnahmeöffnungen aufweist, und welches mit einem ein- oder mehrteiligen Außenrohr umgeben ist, das ebenfalls mit den gleichen Schlammaufnahmeöffnungen versehen ist, wobei das Innenrohr drehbar angeordnet ist Eine Befestigung der Rohre erfolgt über seitliche Flansche, die sich in Längsrichtung des Rohrs erstrecken. Auch hier wird der Schlamm im saugenden Betrieb abgefördert.
Mit der DE 295 08 342 U1 ist eine Farbschlammtrennanlage mit Behandlungsbecken bekannt geworden, bei welcher eine Ausschleusevorrichtung vorgesehen ist, die einen fallenden Leitungsabschnitt mit zwei im Abstand voneinander angeordneten Absperrventilen aufweist. Zum Sammeln des abzuziehenden Schlamms ist zunächst das obere Absperrventil offen und das untere geschlossen. Für den Austragvorgang wird vorübergehend das obere Absperrventil geschlossen und das untere Absperrventil geöffnet. Als Fördermittel für den Schlammaustrag verwendet man bevorzugt Druckluft, und hierzu sieht man zwischen den Absperrventilen einen Druckluftanschluss am Leitungsabschnitt der Schlammabzugsvorrichtung vor. Nachteilig an dieser Ausschleusevorrichtung ist die erforderliche Bauhöhe.
Nun gibt es aber Bereiche mit anfallendem Abwasser, wie z.B. im untertägigen Grubenbetrieb, wo nicht nur eine Separation mit partikelreichem Schlamm, sondern auch eine einfache Mechanik der eingesetzten Vorrichtung bei geringer Bauhöhe angestrebt wird.
Der Erfindung liegt daher – ausgehend vom Stand der Technik – die Aufgabe zugrunde, eine derartige Vorrichtung zu schaffen.
Dieser Aufgabe wird mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.
Danach erstreckt sich jetzt im unteren Höhenbereich des Absetzbehälters ein im Wesentlichen horizontal ausgerichtetes Mantelrohr zwischen einer 1. und einer 2. Stirnwand. Dieses Mantelrohr ist örtlich fixiert. Es ist mit mindestens einer oberen länglichen Übertrittsöffnung in seiner Rohrwand versehen. Bei zwei oder mehr Übertrittsöffnungen sind zwischen den Übertrittsöffnungen Stege zur Stabilisierung des Mantelrohrs angeordnet.
Im Mantelrohr ist ein Zentralrohr vorgesehen, das drehbar ist. Das Zentralrohr besitzt mindestens eine seine Rohrwand durchsetzende längliche Eintrittsöffnung, die an die Übertrittsöffnung des Mantelrohrs angepasst ist. Sind mehrere Übertrittsöffnungen vorgesehen, besitzt auch das Zentralrohr mehrere vom Querschnitt her an diese angepasste Eintrittsöffnungen.
Ein 1. Endabschnitt des Innenraums des Zentralrohrs ist an eine Druckluftquelle anschließbar, während der 2. Endabschnitt des Innenraums ständig mit einer Förderleitung für partikelreichen Schlamm verbunden ist.
Befindet sich das Zentralrohr in einer solchen Relativposition zum Mantelrohr, bei welcher die Eintrittsöffnung mit der Übertrittsöffnung korrespondiert, kann Schlamm aus dem unteren Höhenbereich des Absetzbehälters in das Zentralrohr eintreten. Nach der Befüllung des Zentralrohrs wird dieses gedreht, so dass kein weiterer Schlamm mehr über die Übertrittsöffnung und die Eintrittsöffnung in den Innenraum des Zentralrohrs gelangen kann. Nunmehr wird Druckluft aus der Druckluftquelle auf das Zentralrohr aufgegeben und dadurch der in dem Innenraum befindliche Schlamm in die Förderleitung gedrückt.
Im Hinblick auf den Sachverhalt, dass das Zentralrohr nur zeitweise mit dem unteren Höhenbereich des Absetzbehälters Schlamm überleitend verbunden ist, kann sich während der restlichen Zeit der Schlamm im von Verwirbelungen freien unteren Höhenbereich des Absetzbehälters verfestigen, so dass nur vergleichsweise wenig Wasser mit in das Zentralrohr gelangt und dadurch dem Aufbereitungsprozess entzogen wird.
Durch die horizontale Anordnung des Abzugs wird eine nur geringe Bauhöhe erreicht. Auch hierdurch ist die Vorrichtung besonders für den untertägigen Grubenbetrieb geeignet.
Das im Mantelrohr nur langsam drehbare Zentralrohr trägt außerdem dazu bei, dass im unteren Höhenbereich des Absetzbehälters eine verwirbelungsfreie Sedimentation stattfinden kann.
Das Material des Absetzbehälters und auch des Mantelrohrs ist bevorzugt rostfreier Stahl. Das Zentralrohr kann ebenfalls aus rostfreiem Stahl bestehen. Denkbar ist aber auch ein geeigneter Kunststoff. Ein solcher Kunststoff erlaubt es ferner, das Zentralrohr unter Einsatz der Druckluft und Vorformung der Rohrwand – vorausgesetzt ist eine entsprechende Dicke der Rohrwand – so an die innere Oberfläche des Mantelrohrs zu drücken, dass eine weitgehende Abdichtung gewährleistet werden kann.
Eine zweckmäßige Fixierung des Mantelrohrs im unteren Höhenbereich des Absetzbehälters wird dadurch erzielt, dass die Enden des Mantelrohrs in an den Außenseiten der Stirnwände des Absetzbehälters festgelegten Flanschen dicht fixiert sind. Solche Flansche können gehäuseartig ausgebildet sein und insbesondere lösbar an den Außenseiten der Stirnwände befestigt werden. Der 1. Endabschnitt des Innenraums des Zentralrohrs ist über ein 1. Ende des Mantelrohrs und einen 1. Flansch an eine Druckluftquelle anschließbar. Hierbei wird also eine radiale Verbindung zwischen dem Innenraum und dem 1. Flansch hergestellt. Die Stirnseite des Zentralrohrs am 1. Endabschnitt ist geschlossen. Hingegen ist der 2. Endabschnitt des Innenraums über seine offene Stirnseite und den 2. Flansch ständig an die Förderleitung angeschlossen. Dazu ist der 2. Flansch kanalartig ausgestaltet.
Die Druckluft leitende Verbindung zwischen dem an eine Druckluftquelle angeschlossenen 1. Flansch und dem Innenraum des Zentralrohrs ist derart ausgebildet, dass sowohl in der Rohrwand des Zentralrohrs als auch in der Rohrwand des Mantelrohrs Bohrungen vorgesehen sind, über welche Druckluft in den Innenraum gepresst werden kann, wenn die Bohrungen des Zentralrohrs und des Mantelrohrs korrespondieren.
Diese Ausbildung ist dann zweckmäßig, wenn das Zentralrohr stufenweise durch einen entsprechenden Antrieb, wie beispielsweise einen Druckluftzylinder, aus der Position, in welcher die Eintrittsöffnung mit der Übertrittsöffnung korrespondiert, in die Position verdreht wird, wo der Innenraum des Zentralrohrs zum unteren Höhenbereich des Absetzbehälters hin verschlossen ist. Das Zentralrohr nimmt hierbei nur zwei Betriebspositionen ein.
Wenn das Zentralrohr über einen extrem langsamen Antrieb kontinuierlich gedreht wird, erweisen sich die Merkmale des Anspruchs 2 als besonders vorteilhaft. Die Breite der inneren Ringkammer im 1. Flansch entspricht dann in etwa der Länge der Längsschlitze. Statt der Ringkammer könnte auch nur eine Längsnut in dem 1. Flansch vorgesehen sein, die mit einem Druckluftanschluss im 1. Flansch in Verbindung steht. Diese ist jedoch schwerer zu fertigen als eine Ringkammer.
Wenn nach den Merkmalen des Anspruchs 3 die Bohrung bzw. der Längsschlitz im 1. Ende des Mantelrohrs in einer 1. Umfangsrichtung um 90° zu der länglichen Übertrittsöffnung im Mantelrohr versetzt angeordnet ist, kann der Druckluftanschluss am 1. Flansch seitlich vorgesehen werden. Er ist dadurch besser zugänglich.
Die Lage der Bohrung bzw. des Längsschlitzes im 1. Endabschnitt des Innenraums des Zentralrohrs gemäß Anspruch 4 führt dazu, dass auf der einen Seite eine einwandfreie Überdeckung der Übertrittsöffnung im Mantelrohr mit der Eintrittsöffnung im Zentralrohr gewährleistet ist, jedoch andererseits auch sichergestellt werden kann, dass das Zentralrohr einwandfrei umfangsseitig geschlossen ist, wenn der 1. Endabschnitt seines Innenraums mit der Druckluftquelle in Verbindung steht.
Die Drehbewegung des Innenrohrs, sei sie nun stufenweise oder kontinuierlich, wird bevorzugt unter Anwendung der Merkmale des Anspruchs 5 erzeugt. Dazu ist ein Antriebszapfen mit einem Rohrstück fest verbunden. Der Antriebszapfen wird mit dem jeweiligen Antrieb gekoppelt. Das Rohrstück ist in den 1. Endabschnitt des Innenraums des Zentralrohrs eingesetzt und dort fixiert. Dies kann durch Schweißen oder auch durch Querbolzen erfolgen. In der Rohrwand des Rohrstücks ist dann eine Öffnung eingebracht, die entweder als Bohrung oder als Längsschlitz entsprechend einer Bohrung oder einem Längsschlitz im 1. Endabschnitt des Innenraums ausgebildet ist.
Eine einwandfreie Abdichtung zwischen der äußeren Oberfläche des 1. Endes des Mantelrohrs und der inneren Oberfläche des 1. Flansches wird entsprechend Anspruch 6 dadurch erzielt, dass das 1. Ende des Mantelrohrs durch eine umfangsseitige Ringdichtung zum 1. Flansch hin abgedichtet ist. Diese Ringdichtung in Form z.B. eines O-Rings liegt insbesondere in einer Umfangsnut in der inneren Oberfläche des 1. Flansches. Zweckmäßig befindet sich diese Umfangsnute in der Nähe der Stirnseite des 1. Flansches, die mit der Außenseite der 2. Stirnwand des Absetzbehälters verbunden wird. In dieser Stirnseite des 1. Flansches kann auch eine kreisförmige Nute mit einem Dichtungsring vorgesehen sein, der dann an der Außenseite der 2. Stirnwand dichtend zur Anlage kommt.
Das 2. Ende des Mantelrohrs ist in eine entsprechende Ausnehmung des 2. Flansches eingesetzt und hierin fixiert. Eine stirnseitige Ringdichtung gemäß Anspruch 7 dichtet dann das 2. Ende des Mantelrohrs zum 2. Flansch hin ab.
Eine sichere Abdichtung des 1. Endabschnitts des Innenraums des Zentralrohrs zum 1. Ende des Mantelrohrs wird gemäß den Merkmalen des Anspruchs 8 dadurch erzielt, dass der 1. Endabschnitt durch eine umfangsseitige Ringdichtung zum benachbarten 1. Ende des Mantelrohrs hin abgedichtet ist. Hierbei ist zweckmäßig eine umfangsseitige Nute in die Rohrwand des 1. Endabschnitts eingearbeitet, in die ein Dichtring in Form z.B. eines O-Rings eingesetzt ist. Dieser kommt dann an der inneren Oberfläche des 1. Endes des Mantelrohrs zur Anlage.
Um zu verhindern, dass der mittels Druckluft aus dem Innenraum des Zentralrohrs in die Förderleitung impulsartig herausgepresste Schlamm wieder in das Zentralrohr zurückströmen kann, sehen die Merkmale des Anspruchs 9 vor, dass in einen den 2. Endabschnitt des Innenraums des Zentralrohrs mit der Förderleitung verbindenden Kanal im 2. Flansch ein Rückschlagventil integriert ist.
Damit sich im unteren Höhenbereich des Absetzbehälters ein möglichst partikelreicher, das heißt wasserarmer Schlamm ohne Verwirbelungen sedimentieren kann, weist nach Anspruch 10 der Absetzbehälter im Höhenbereich der Verteilerkammer und der Schrägkanäle einen im wesentlichen V-förmigen Vertikalquerschnitt auf.
Dieses Ziel wird gemäß der Erfindung dadurch verbessert, dass entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 11 der untere Höhenbereich des Absetzbehälters einen unterhalb des V-förmigen Vertikalquerschnitts liegenden Kanalbereich mit einem viereckigen Vertikalquerschnitt aufweist. In diesen Kanalbereich ist dann der Abzug, bestehend aus Mantelrohr und darin drehbarem Zentralrohr, eingegliedert. Der Kanalbereich kann auch einen runden Querschnitt aufweisen.
Nach Anspruch 12 ist vorgesehen, dass die Verteilerkammer einen sich nach unten verjüngenden horizontalen Querschnitt aufweist. Diese Ausbildung bewirkt bereits im Bereich der Verteilerkammer eine Abscheidung der Feststoffpartikel aus dem Abwasser mit dem Ziel eines partikelreichen Schlamms.
Die Merkmale des Anspruchs 13 verhindern, dass Grobpartikel in die Verteilerkammer gelangen. Das Sieb kann z.B. aus einem Lochblech bestehen. Es kann zur Reinigung heraus genommen werden.
Um die die Schrägkanäle bildenden Lamellen von Zeit zu Zeit reinigen zu können, z.B. bei einem Aufwuchs aus den Feststoffen biologischer Abwässer, ist gemäß Anspruch 14 vorgesehen, dass die Lamellen lösbar in den Absetzbehälter eingehängt sind.
Der Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung im untertägigen Grubenbetrieb kann dann besonders sinnvoll gestaltet werden, wenn entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 15 der Absetzbehälter an einer hängend verlegten Fahrschiene entlang verlagerbar ist.
Im Hinblick auf die im untertägigen Grubenbetrieb zur Verfügung stehenden beengten räumlichen Verhältnisse ist es nach Anspruch 16 vorteilhaft, wenn der Absetzbehälter im Höhenbereich von Einlass und Auslass im horizontalen Querschnitt eine größere Länge als Breite aufweist. Beispielsweise kann das Verhältnis von Länge zu Breite 2:1 betragen. Diese Abmessungen kommen den Gegebenheiten des untertägigen Grubenbetriebs besonders vorteilhaft entgegen.
Die Merkmale des Anspruchs 17 verhindern insbesondere im untertägigen Grubenbetrieb, dass zusätzliche Feststoffpartikel in das Abwasser gelangen.
Zweckmäßig ist der Deckel mehrteilig ausgebildet. Dadurch wird die Zugänglichkeit zum Sieb und zu den Lamellen erleichtert.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
1 im schematischen vertikalen Längsschnitt eine Vorrichtung zur Sedimentation von Feststoffpartikel enthaltendem Abwasser, gemäß der Linie I-I der 2 in Richtung der Pfeile Ia gesehen;
2 eine schematische Stirnansicht der Vorrichtung gemäß dem Pfeil II der 1;
3 in der Seitenansicht in vergrößertem Maßstab einen Abzug für partikelreichen Schlamm der Vorrichtung der 1 und 2;
4 eine Draufsicht auf den Abzug der 3;
5 einen vertikalen Längsschnitt durch die Darstellung der 4 entlang der Linie V-V in Richtung der Pfeile Va gesehen;
6 einen vertikalen Querschnitt durch die Darstellung der 3 entlang der Linie VI-VI in Richtung der Pfeile Via gesehen und
7 einen vertikalen Querschnitt durch die Darstellung der 3 entlang der Linie VII-VII in Richtung der Pfeile VIIa gesehen.
In den 1 und 2 ist mit 1 eine Vorrichtung zur Sedimentation von Feststoffpartikel enthaltendem Abwasser AW bezeichnet.
Die Vorrichtung 1 weist einen Absetzbehälter 2 aus rostfreiem Stahl auf. Der Absetzbehälter 2 besitzt einen im vertikalen und horizontalen Querschnitt rechteckigen oberen Höhenbereich 3, der an einer 1. Stirnwand 4 mit einem Einlass 5 für das Abwasser AW versehen ist. Diese 1. Stirnwand 4 erstreckt sich über die gesamte Höhe des Absetzbehälters 2 in einer vertikalen Ebene. An der gegenüberliegenden 2. Stirnwand 6, die insgesamt S-förmig abgekantet ist, weist der obere Höhenbereich 3 einen Auslass 7 für partikelarmes Abwasser AW auf.
Unterhalb des oberen Höhenbereichs 3 besitzt der Absetzbehälter 2 einen mittleren Höhenbereich 8 mit einem V-förmigen Querschnitt. In diesem mittleren Höhenbereich 8 ist der Absetzbehälter 2 im Inneren mit einer Verteilerkammer 9 versehen, welche den oberen Höhenbereich 3 mit einem unteren Höhenbereich 10 verbindet. Die Verteilerkammer 9 weist einen sich nach unten verjüngenden horizontalen Querschnitt auf. Er wird durch die 1. Stirnwand 4 sowie durch eine sich aus zwei Längenabschnitten zusammensetzende Zwischenwand 11 einschließlich der schrägen Außenwände 12 gebildet. Am oberen Ende der Verteilerkammer 9 befindet sich ein über ihre gesamte horizontale Erstreckung angeordnetes Sieb 58.
Zwischen der Verteilerkammer 9 und der S-förmigen 2. Stirnwand 6 erstrecken sich im Innern des Absetzbehälters 2 Schrägkanäle 13, die durch Lamellen 14 gebildet sind, welche in nicht näher veranschaulichter Weise lösbar angeordnet und damit austauschbar sind. Die Schrägkanäle 13 enden etwa an der unteren Kante des geneigten Längenabschnitts der Zwischenwand 11, so dass sich im unteren Höhenbereich 10 des Absetzbehälters 2 ein einbautenfreier Raum 15 ergibt.
Unterhalb des einbautenfreien Raums 15 erstreckt sich in Längsrichtung des Absetzbehälters 2 ein Kanalbereich 16 mit einem viereckigen vertikalen Querschnitt. In diesen Kanalbereich 16 ist ein Abzug 17 für partikelreichen Schlamm integriert, der nachfolgend anhand der 3 bis 7 noch näher erläutert wird.
Beim Ausführungsbeispiel ist der Absetzbehälter 2 über Kettenstränge 18 und Tragrollen 19 an einer hängend verlegten Fahrschiene 20 entlang verlagerbar und örtlich in nicht näher veranschaulichter Weise auch festlegbar.
Der Absetzbehälter 2 weist im Höhenbereich 3 von Einlass 5 und Auslass 7 im horizontalen Querschnitt eine größere Länge als Breite auf (1 und 2). Außerdem ist der Absetzbehälter 2 kopfseitig mit einem lösbaren Deckel 21 versehen. Dieser ist mehrteilig ausgebildet, um einen leichten Zugang zum Sieb 58 und den Lamellen 14 zu gewährleisten.
Ausweislich der 3 bis 7 umfasst der Abzug 17 für den partikelreichen Schlamm ein sich im Kanalbereich 16 von der 1. Stirnwand 4 des Absetzbehälters 2 zu der 2. Stirnwand 6 erstreckendes Mantelrohr 22 aus rostfreiem Stahl. Das Mantelrohr 22 weist im oberen Umfangsbereich mehrere die Rohrwand 23 auf der gesamten Dicke durchsetzende längliche Übertrittsöffnungen 24 auf. Die Übertrittsöffnungen 24 sind durch Stege 25 voneinander getrennt. Wie in diesem Zusammenhang die gemeinsame Betrachtung der 3 und 6 erkennen lässt, sind die Übertrittsöffnungen 24 durch einen Sekantenschnitt gebildet.
Die Enden 26, 27 des Mantelrohrs 22 sind in rechteckigen Flanschen 28, 29 mit gehäuseartigem Charakter dicht fixiert, die ihrerseits an den Außenseiten 30 der Stirnwände 4, 6 lösbar festgelegt sind. Dazu besitzen die Flansche 28, 29 gemäß den 6 und 7 Durchgangsbohrungen 31 für Befestigungsschrauben.
Das 1. Ende 26 des Mantelrohrs 22 durchsetzt einen 1. Flansch 28 auf nahezu seiner gesamten axialen Dicke. Hierbei durchquert das 1. Ende 26 eine innere Ringkammer 32 im 1. Flansch 28, die mit einem Druckluftanschluss 33 im 1. Flansch 28 permanent verbunden ist (5 und 7). Der Druckluftanschluss 33 befindet sich in einem Seitenbereich des 1. Flansches 28 und ist über eine nur schematisch veranschaulichte Druckluftleitung 34 mit einer ebenfalls nur schematisch veranschaulichten Druckluftquelle 35 verbunden (1 und 7).
In der Horizontalebene des Druckluftanschlusses 33 befindet sich in der Rohrwand 23 des Mantelrohrs 22 ein Längsschlitz 36 (7).
Das 1. Ende 26 des Mantelrohrs 22 ist durch eine umfangsseitige Dichtung 37 zum 1. Flansch 28 hin abgedichtet. Diese befindet sich zwischen der 2. Stirnwand 6 und der Ringkammer 32 (5).
Das 2. Ende 27 des Mantelrohrs 22 fasst in eine Vertiefung 38 im 2. Flansch 29 und ist gegenüber dem 2. Flansch 29 durch eine stirnseitige Ringdichtung 39 abgedichtet (5).
In dem 2. Flansch 29 befindet sich ein L-förmiger Kanal 40, der mit einer nur angedeuteten Förderleitung 41 für partikelreichen Schlamm verbunden ist. In den L-förmigen Kanal 40 ist ein Rückschlagventil 42 eingegliedert.
Im Innern des Mantelrohrs 22 befindet sich ein Zentralrohr 43 aus Kunststoff. Die Dicke der Rohrwand 44 des Zentralrohrs 43 ist größer als die Dicke der Rohrwand 23 des Mantelrohrs 22 bemessen (5 bis 7).
In einem Umfangsbereich des Zentralrohrs 43 sind an die Übertrittsöffnungen 24 des Mantelrohrs 22 angepasste längliche Eintrittsöffnungen 45 vorgesehen. Wie hierbei besonders die 5 und 6 erkennen lassen, sind diese Eintrittsöffnungen 45 des Zentralrohrs 43 durch die Rohrwand 44 radial durchsetzende Schlitze gebildet.
In den 1. Endabschnitt 46 des Innenraums 47 des Zentralrohrs 43 ist entsprechend den Darstellungen der 5 bis 7 ein Rohrstück 48 eingesetzt, das mit einem Antriebszapfen 49 fest verbunden ist. Das Rohrstück 48 ist mit dem Zentralrohr 43 durch radiale Bolzen 50 drehfest gekuppelt.
Sowohl in die Rohrwand 51 des Rohrstücks 48 als auch in die Rohrwand 44 des Zentralrohrs 43 im 1. Endabschnitt 46 sind Längsschlitze 52, 53 eingearbeitet (5 und 7), deren Länge etwas größer als die Breite der Ringkammer 32 bemessen ist. Während die 6 und 7 zeigen, dass der Längsschlitz 36 im Mantelrohr 22 in einer 1. Umfangsrichtung UR um 90° zu den Übertrittsöffnungen 24 versetzt angeordnet ist, lassen die 5 bis 7 bei gemeinsamer Betrachtung erkennen, dass der Längsschlitz 53 in der Rohrwand 44 im 1. Endabschnitt 46 des Zentralrohrs 43 und auch der Längsschlitz 52 im Rohrstück 48 in der zur 1. Umfangsrichtung UR entgegengesetzten 2. Umfangsrichtung UR1 um 90° zu den länglichen Eintrittsöffnungen 45 des Zentralrohrs 43 versetzt angeordnet sind.
Der 1. Endabschnitt 46 des Zentralrohrs 43 ist gegenüber dem 1. Ende 26 des Mantelrohrs 22 durch eine umfangsseitige Ringdichtung 54 abgedichtet. Diese Ringdichtung 54 befindet sich in einer Ebene neben der Ringdichtung 37 zwischen dem 1. Ende 26 des Mantelrohrs 22 und dem 1. Flansch 28 (5).
Die Betriebsweise der Vorrichtung 1 gemäß den 1 bis 7 ist etwa wie folgt:
Das von einer Zuführleitung dem Einlass 5 des Absetzbehälters 2 zugeführte Feststoffpartikel enthaltende Abwasser AW tritt in die Verteilerkammer 9 ein und strömt nach unten in den unteren Höhenbereich 10 des Absetzbehälters 2. Hierbei scheiden sich bereits Feststoffpartikel ab und sinken nach unten in den Kanalbereich 16. Aus dem unteren Höhenbereich 10 strömt das Abwasser AW durch die Schrägkanäle 13 nach oben in den oberen Höhenbereich 3, wobei sich auf den Oberflächen 55 der Lamellen 14 Feststoffpartikel absetzen und auf diesen Oberflächen 55 nach unten in den Kanalbereich 16 rutschen. Das von Feststoffpartikeln weitgehend befreite Abwasser AW wird dann über den Auslass 7 der weiteren Nutzung zugeführt.
Befinden sich gemäß den Darstellungen der 4 bis 6 die Eintrittsöffnungen 45 im Zentralrohr 43 unterhalb der Übertrittsöffnungen 24 im Mantelrohr 22, kann der sich nach unten absetzende partikelreiche Schlamm in den Innenraum 47 des Zentralrohrs 43 eintreten. Ist das Zentralrohr 43 gefüllt, wird es um die Längsachse 56 gedreht, bis es umfangsseitig geschlossen ist. Nunmehr kann von der Druckluftquelle 35 aus ein Druckluftimpuls auf das Zentralrohr 43 aufgegeben werden, wodurch der Schlamm im Zentralrohr 43 über den 2. Endabschnitt 57 des Innenraums 47 über die hier offene Stirnseite in den Kanal 40 im 2. Flansch 29 und von dort in die Förderleitung 41 ausgedrückt wird. Ein Rückströmen des Schlamms wird durch das Rückschlagventil 42 im 2. Flansch 29 verhindert.
Danach wird das Zentralrohr 43 wieder in die Betriebsposition gemäß den 4 bis 6 zurückgedreht, wo die Eintrittsöffnungen 45 mit den Übertrittsöffnungen 24 korrespondieren.
Die Betriebsweise kann aber auch so erfolgen, dass das Zentralrohr 43 permanent mit einer geringen Geschwindigkeit gedreht wird. Hierbei steht dann immer Druckluft aus der Druckluftquelle 35 in der Ringkammer 32 sowie im Längsschlitz 36 im 1. Ende 26 des Mantelrohrs 22 an. Durch die Versetzung der Längsschlitze 36, 53, 52 im Mantelrohr 22, im Zentralrohr 43 und im Rohrstück 48 in Umfangsrichtung UR bzw. UR1 relativ zu den Übertrittsöffnungen 24 und den Eintrittsöffnungen 45 ist hierbei dafür Sorge getragen, dass nur dann Druckluft von der Druckluftquelle 35 in den Innenraum 47 des Zentralrohrs 43 gelangen kann, wenn die Längsschlitze 36, 53, 52 im Mantelrohr 22, im Zentralrohr 43 und im Rohrstück 48 miteinander korrespondieren.

1: Vorrichtung
2: Absetzbehälter
3: oberer Höhenbereich v. 2
4: 1. Stirnwand v. 2
5: Einlass
6: 2. Stirnwand v. 2
7: Auslass
8: mittlerer Höhenbereich v. 2
9: Verteilerkammer
10: unterer Höhenbereich v. 2
11: Zwischenwand v. 2
12: Außenwände v. 2
13: Schrägkanäle
14: Lamellen
15: einbautenfreier Raum
16: Kanalbereich
17: Abzug
18: Kettenstränge
19: Tragrollen
20: Fahrschiene
21: Deckel v. 2
22: Mantelrohr
23: Rohrwand v. 22
24: Übertrittsöffnungen in 23
25: Stege zw. 24
26: 1. Ende v. 22
27: 2. Ende v. 22
28: 1. Flansch
29: 2. Flansch
30: Außenseiten v. 4, 6
31: Durchgangsbohrungen in 28, 29
32: Ringkammer in 28
33: Druckluftanschluss
34: Druckluftleitung
35: Druckluftquelle
36: Längsschlitz in 23
37: Ringdichtung in 28
38: Vertiefung in 29
39: Ringdichtung in 29
40: Kanal in 29
41: Förderleitung
42: Rückschlagventil in 40
43: Zentralrohr
44: Rohrwand v. 43
45: Eintrittsöffnungen in 44
46: 1. Endabschnitt v. 47
47: Innenraum v. 43
48: Rohrstück
49: Antriebszapfen
50: Bolzen
51: Rohrwand v. 48
52: Längsschlitz in 51
53: Längsschlitz in 44
54: Ringdichtung
55: Oberflächen v. 14
56: Längsachse v. 43
57: 2. Endabschnitt v. 47
58: Sieb in 9
AW: Abwasser
UR: 1. Umfangsrichtung
UR1: 2. Umfangsrichtung

Claims

Vorrichtung zur Sedimentation von Feststoffpartikel enthaltendem Abwasser (AW), welche einen an einer 1. Stirnwand (4) mit einem oberen Einlass (5) für das Abwasser (AW) versehenen Absetzbehälter (2) aufweist, der im Inneren mit einer den Einlass (5) mit seinem unteren Höhenbereich (10) verbindenden Verteilerkammer (9) und mit mehreren, den unteren Höhenbereich (10) mit seinem oberen Höhenbereich (3) verbindenden, durch Lamellen (14) gebildeten Schrägkanälen (13) ausgerüstet ist, wobei der Absetzbehälter (2) an einer 2. Stirnwand (6) mit einem oberen Auslass (7) für partikelarmes Abwasser (AW) und im unteren Höhenbereich (10) mit einem Abzug (17) für partikelreichen Schlamm ausgestattet ist, wobei der Abzug (17) für den Schlamm ein sich von einer 1. Stirnwand (4) des Absetzbehälters (2) zu einer 2. Stirnwand (6) mit Abstand unterhalb der Schrägkanäle (13) erstreckendes, am Absetzbehälter (2) fixiertes Mantelrohr (22) mit mindestens einer seine Rohrwand (23) durchsetzenden oberen länglichen Obertrittsöffnung (24) sowie ein in dem Mantelrohr (22) drehbar gelagertes Zentralrohr (43) mit wenigstens einer an die Übertrittsöffnung (24) im Mantelrohr (22) angepassten, seine Rohrwand (44) durchsetzenden länglichen Eintrittsöffnung (45) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein 1. Endabschnitt (46) des Innenraums (47) des Zentralrohrs (43) über eine begrenzte Zeitspanne an eine Druckluftquelle (35) anschließbar und der andere 2. Endabschnitt (57) ständig mit einer Förderleitung (41) für Schlamm verbunden ist, wobei die Enden (26, 27) des Mantelrohrs (22) in an den Außenseiten (30) der Stirnwände (4, 6) des Absetzbehälters (2) festgelegten Flanschen (28, 29) dicht fixiert sind, wobei der 1. Endabschnitt (46) des Innenraums (47) des Zentralrohrs (43) über ein 1. Ende (26) des Mantelrohrs (22) und einen 1. Flansch (28) an die Druckluftquelle (35) anschließbar ist, während der 2. Endabschnitt (57) des Innenraums (47) über die hier offene Stirnseite des Zentralrohrs (43) und einen 2. Flansch (29) an die Förderleitung (41) angeschlossen ist und wobei der Innenraum (47) des Zentralrohrs (43) über eine Bohrung in der Rohrwand (44) des 1. Endabschnitts (46) sowie eine Bohrung in der Rohrwand (23) im 1. Ende (26) des Mantelrohrs (22) an einen Druckluftanschluss (33) im 1. Flansch (28) anschließbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenraum (47) des Zentralrohrs (43) über einen Längsschlitz (53) in der Rohrwand (44) des 1. Endabschnitts (46) sowie einen Längsschlitz (36) in der Rohrwand (23) im 1. Ende (26) des Mantelrohrs (22) an eine innere Ringkammer (32) im 1. Flansch (28) anschließbar ist, die ihrerseits mit einem Druckluftanschluss (33) im 1. Flansch (28) in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung bzw. der Längsschlitz (36) im 1. Ende (26) des Mantelrohrs (22) in einer 1. Umfangsrichtung (UR) um 90° zu der länglichen Übertrittsöffnung (24) im Mantelrohr (22) versetzt angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung bzw. der Längsschlitz (53) in der Rohrwand (44) des 1. Endabschnitts (46) des Zentralrohrs (43) in der zur 1. Umfangsrichtung (UR) entgegengesetzten 2. Umfangsrichtung (UR1) um 90° zu der länglichen Eintrittsöffnung (45) des Zentralrohrs (43) versetzt angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in den 1. Endabschnitt (46) des Innenraums (47) des Zentralrohrs (43) ein mit einem Antriebszapfen (49) fest verbundenes Rohrstück (48) eingesetzt und fixiert ist, welches eine mit der Bohrung bzw. dem Längsschlitz (53) in der Rohrwand (44) des 1. Endabschnitts (46) kommunizierende sowie an diese angepasste Öffnung (52) in seiner Rohrwand (51) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das 1. Ende (26) des Mantelrohrs (22) durch eine umfangsseitige Ringdichtung (37) zum 1. Flansch (28) hin abgedichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das 2. Ende (27) des Mantelrohrs (22) durch eine stirnseitige Ringdichtung (39) zum 2. Flansch (29) hin abgedichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralrohr (43) im 1. Endabschnitt (46) durch eine umfangsseitige Ringdichtung (54) zum benachbarten 1. Ende (26) des Mantelrohrs (22) hin abgedichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einen den 2. Endabschnitt (57) des Innenraums (47) des Zentralrohrs (43) mit der Förderleitung (41) verbindenden Kanal (40) im 2. Flansch (29) ein Rückschlagventil (42) integriert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Absetzbehälter (2) im Höhenbereich (8) der Verteilerkammer (9) und der Schrägkanäle (13) einen im wesentlichen V-förmigen vertikalen Querschnitt aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der untere Höhenbereich (10) des Absetzbehälters (2) einen Kanalbereich (16) mit einem runden oder viereckigen vertikalen Querschnitt aufweist, in den der Abzug (17) eingegliedert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verteilerkammer (9) einen sich nach unten verjüngenden horizontalen Querschnitt aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass am oberen Ende der Verteilerkammer (9) ein sich horizontal erstreckendes Sieb (58) in lösbarer Anordnung vorgesehen ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (14) lösbar in den Absetzbehälter (2) eingehängt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Absetzbehälter (2) an einer hängend verlegten Fahrschiene (20) entlang verlagerbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Absetzbehälter (2) im Höhenbereich von Einlass (5) und Auslass (7) im horizontalen Querschnitt eine größere Länge als Breite aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Absetzbehälter (2) kopfseitig mit einem lösbaren Deckel (21) versehen ist.