DE102005036364B4 - Device for extracting process water - Google Patents

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    • C02F2209/10Solids, e.g. total solids [TS], total suspended solids [TSS] or volatile solids [VS]

Abstract

Vorrichtung (1) zum Abzug von Feststoffbelastetem Prozesswasser aus einem Sedimentierbecken (10) einer Kläranlage, die folgenden Merkmale aufweisend:
a. eine Abzugleitung (30), die
i. an ihrem ersten Ende (32) eine Ansaugöffnung (34) für Prozesswasser ausbildet,
ii. dazu vorgesehen ist, mit dem ersten Ende (32) in das Sedimentierbecken (10) eingebracht zu werden,
iii. an ihrem zweiten Ende (36) mit der Pumpe (20) verbunden ist,
b. eine Pumpe (20) zum Abzug von Feststoffbelastetem Prozesswasser aus dem Sedimentierbecken (10), die an die Abzugleitung (30) angeschlossen ist,
c. eine Sonde (40) zur Erfassung des Feststoffgehalts oder einer zum Feststoffgehalt äquivalenten Größe im von der Pumpe (20) angesaugten Prozesswasser,
d. eine Hubvorrichtung (50), die dazu vorgesehen ist, die Höhe der Ansaugöffnung (34) der Abzugleitung (30) im Sedimentierbecken (10) einzustellen,
dadurch gekennzeichnet, dass
e. die Vorrichtung (1) weiterhin eine Messstrecke (60) umfasst, die
i. als Leitungsabschnitt ausgebildet...
Device (1) for extracting solid-laden process water from a sedimentation tank (10) of a sewage treatment plant, having the following features:
a. a trigger line (30), the
i. at its first end (32) forms a suction opening (34) for process water,
ii. is intended to be introduced into the sedimentation basin (10) with the first end (32),
iii. at its second end (36) is connected to the pump (20),
b. a pump (20) for extracting solid-laden process water from the sedimentation basin (10) connected to the withdrawal conduit (30),
c. a probe (40) for detecting the solids content or a quantity equivalent to the solids content in the process water sucked in by the pump (20),
d. a lifting device (50) which is provided to set the height of the suction opening (34) of the withdrawal line (30) in the sedimentation basin (10),
characterized in that
e. the device (1) further comprises a measuring section (60) which
i. designed as a line section ...

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Abzug von Feststoff belastetem Prozesswasser aus einem Sedimentierbecken einer Kläranlage.object The present invention is an apparatus for the removal of solids contaminated process water from a sedimentation tank of a sewage treatment plant.

Im Rahmen der Abwasserreinigung in einer biologischen Kläranlage durchläuft das zu behandelnde Abwasser eine Mehrzahl von Reinigungsstufen, in denen unter Einsatz verschiedener Reinigungstechniken Schmutz und Schadstoffe aus dem Abwasser entfernt werden, um es aus einem Nachklärbecken als Rückspülwasser dem natürlichen Wasserkreislauf wieder zuzuführen. Verschiedene Klärstufen beruhen auf einer Absetzung von Schwebstoffen aus dem zu behandelnden Wasser in einem Sedimentierschritt, für den das Abwasser einem Sedimentierbecken zugeleitet wird, in welchem das zu behandelnde Abwasser in der Regel eine sehr niedrige Strömungsgeschwindigkeit aufweist. In diesem Sedimentierbecken findet ein Absetzvorgang statt, bei dem die im Wasser befindlichen Schwebstoffe unter dem Einfluss der Gravitation absinken und sich am Boden des Sedimentierbeckens ansammeln. Beispiele hierfür sind das bereits erwähnte Nachklärbecken bzw. die vor und nach dem Faulturm angeordneten Vor- bzw. Nacheindicker.in the Framework of wastewater treatment in a biological wastewater treatment plant goes through the wastewater to be treated has a plurality of purification stages, in which using various cleaning techniques dirt and pollutants are removed from the sewage to make it from a secondary clarifier as backwash water the natural water cycle feed again. Different treatment levels are based on a sedimentation of suspended matter from the treated Water in a sedimentation step, for which the wastewater is a sedimentation basin in which the wastewater to be treated in the rule a very low flow rate having. In this sedimentation settling process takes place, in which the suspended matter in the water under the influence of gravity sink and settle at the bottom of the sedimentation basin accumulate. Examples of this are the already mentioned secondary clarifier or arranged before and after the digester pre- or Nacheindicker.

Insbesondere im Bereich der Vor- bzw. Nacheindicker stellt sich die technische Aufgabe, das oberhalb des Sediments befindliche Wasser, welches oftmals noch einen recht hohen Belastungsgrad mit Schwebe- bzw. Schadstoffen aufweist, einer erneuten Behandlung in vorgelagerten Klärstufen zuzuführen. Hierzu wird im laufenden Betrieb das oberhalb des Sediments befindliche Prozesswasser über eine Abzugleitung mittels einer Pumpe abgezogen und einer vorgelagerten Klärstufe zugeführt. Die Ansaugöffnung der Abzugleitung ist dabei in der Höhe variabel ausgeführt, oftmals dergestalt, dass die Höhe mittels einer Hubvorrichtung verändert werden kann. Durch geeignete Techniken wird die Höhe der Ansaugöffnung der Abzugleitung im Sedimentierbecken so eingestellt, dass das angesaugte Prozesswasser einen Schwebstoffgehalt aufweist, der einen voreingestellten Grenzwert nicht überschreitet. In einem Sedimentierprozess, der nahe am Gleichgewicht geführt wird, ist der Schwebstoffgehalt eine unmittelbare Funktion der Höhe der Ansaugöffnung im Sedimentierbecken. Übersteigt der Schwebstoffgehalt des über die Abzugleitung abgezogenen Prozesswassers den voreingestellten Grenzwert, so wird die Ansaugöffnung der Abzugleitung mittels der Hubvorrichtung angehoben, bis der voreingestellte Grenzwert wieder unterschritten wird.Especially in the field of pre- and Nacheindicker the technical Task, the water above the sediment, which often still a fairly high level of pollution with suspended or pollutants , a re-treatment in upstream treatment stages supply. For this purpose, the above-sediment is in operation Process water over deducted a discharge line by means of a pump and an upstream clarification stage fed. The intake opening the discharge line is variable in height, often such that the height changed by means of a lifting device can be. By suitable techniques, the height of the intake opening of the Discharge line in the sedimentation tank adjusted so that the sucked Process water has a suspended solids content, which is a pre-set Limit does not exceed. In a sedimentation process that is conducted close to equilibrium, the suspended matter content is an immediate function of the height of the suction opening in the Sedimentation basin. exceeds the suspended matter content of the over the withdrawal line withdrawn process water the preset Limit value, then the suction port the trigger line lifted by the lifting device until the default Limit is fallen below again.

Stand der Technik zur Erfassung des Schwebstoffgehalts des abgezogenen Prozesswassers ist es, an der Ansaugöffnung der Pumpleitung, die sich stets im zu behandelnden Abwasser im Sedimentierbecken befindet, eine Sonde anzuordnen, die dazu vorgesehen ist, den Feststoffgehalt im Abwasser in der unmittelbaren Umgebung der Ansaugöffnung zu erfassen. Geeignet hierfür sind z. B. die unter der Bezeichnung „Liquisonic" von der Firma Sensotech GmbH, Magdeburg Barleben, Deutschland angebotenen Sonden, die auf einem Ultraschallanalysator basieren und beispielsweise die Dichte des umgebenen flüssigen Mediums erfassen. Typische Einheit ist hier die „Trübungseinheit TE" in „Formacin" (TE/F).was standing the technique for detecting the suspended matter content of the withdrawn Process water is at the suction port of the pumping line, the always in the wastewater to be treated in the sedimentation tank, To arrange a probe, which is intended to the solids content in the sewage in the immediate vicinity of the suction port too to capture. Suitable for this are z. B. under the name "Liquisonic" from Sensotech GmbH, Magdeburg Barleben, Germany offered probes on an ultrasonic analyzer based and, for example, the density of the surrounded liquid Capture medium. Typical unit here is the "turbidity unit TE" in "Formacin" (TE / F).

Da die im Sedimentierbecken von Kläranlagen zu behandelnden Abwässer häufig sehr hohe Schwebstoffkonzentrationen bis hin zu groben mechanischen Verunreinigungen aufweisen, muss die Ansaugöffnung der Abzugleitung nebst in der Nähe angeordneter Sonde effektiv vor Verschmutzung geschützt werden. Hierzu werden die Ansaugöffnung der Abzugleitung und die Sonde häufig mit einem Schutzkorb versehen, der im praktischen Betrieb einer Kläranlage abhängig vom Belastungsgrad des zu behandelnden Abwassers in mehr oder weniger kurzen Abständen gereinigt werden muss. Zu einer solchen Reinigung muss die Abzugleitung nebst Sonde und Schutzkorb vollständig aus dem Sedimentierbecken entfernt werden. Dies ist einerseits mit hohem personellem Aufwand und anderer seits mit einem Risiko verbunden dass die empfindliche Sonde beschädigt oder gar zerstört wird.There in the sedimentation tank of sewage treatment plants to be treated wastewater often very high suspended matter concentrations up to coarse mechanical Have impurities, the suction port of the trigger line must add arranged nearby Probe effectively protected against contamination. For this purpose, the Intake opening of the Discharge line and the probe frequently provided with a protective cage, in the practical operation of a sewage plant dependent the degree of pollution of the wastewater to be treated in more or less short distances must be cleaned. For such a cleaning, the drain line together with probe and protective basket completely from the sedimentation basin be removed. This is on the one hand with high staff effort and on the other hand with a risk that the sensitive Probe damaged or even destroyed becomes.

Aus der DE 297 10 398 U1 ist eine Vorrichtung zum Abziehen von gereinigtem Wasser aus einem Behälter bei der biologischen Reinigung von Abwasser mittels einer Pumpe bekannt. Insbesondere wird auf verschiedene Pumpentypen und Abzugleitungen verwiesen, die zur Abförderung von Wasser geeignet sind.From the DE 297 10 398 U1 is a device for removing purified water from a container in the biological purification of wastewater by means of a pump known. In particular, reference is made to various types of pumps and discharge lines, which are suitable for the removal of water.

In der DE 101 48 474 A1 wird eine biologische Abwasser-Reinigungsanlage zur Reinigung von in Papierfabriken anfallenden Abwassern beschrieben. Hierbei wird nicht das gesamte aus der Belebungsstufe ablaufende Bioschlamm-Wassergemisch dem Nachklarbecken zugeführt, sondern nur ein Teil davon. Der andere Teil wird in einem parallelen Verfahrensschritt in einem Entwässerungsaggregat, das eine Sedimentieranlage sein kann, behandelt. Die Behandlung des Abwasser-Belebtschlamm-Gemisches in der Sedimentieranlage wird dabei vorzugsweise automatisch geregelt. Hierzu ist eine geeignete Messeinrichtung (z. B. Trübungs-/Feststoffsonde) zum Messen des Feststoffgehaltes des gereinigten Abwassers der Sedimentieranlage nachgeschaltet. Des Weiteren ist eine Steuereinrichtung vorhanden, die die Dosiereinrichtung in Abhängigkeit des in der Messeinrichtung gemessenen Feststoffgehaltes ansteuert.In the DE 101 48 474 A1 A biological wastewater treatment plant for the purification of wastewater generated in paper mills is described. Not all of the bio-sludge-water mixture running out of the activation stage is supplied to the post-clarification tank, but only part of it. The other part is treated in a parallel process step in a dewatering aggregate, which may be a sedimentation plant. The treatment of the wastewater activated sludge mixture in the sedimentation plant is preferably regulated automatically. For this purpose, a suitable measuring device (eg turbidity / solid-state probe) is connected downstream of the sedimentation plant for measuring the solids content of the purified wastewater. Furthermore, a control device is provided, which controls the metering device as a function of the solids content measured in the measuring device.

Die DE 196 35 005 A1 offenbart ein Verfahren zur Aufbereitung von verunreinigtem Abwasser in einem Reaktionsbecken, in dem sich die Verschmutzungsflocken am Boden als Sediment absetzen. Das im oberen Bereich befindliche Abwasser wird dann hinsichtlich seiner Trübung untersucht. Das kann beispielsweise dadurch geschehen, dass aus dem Reaktionsbecken mittels einer Rohrleitung eine Flüssigkeitsprobe in vorbestimmter Füllstandshöhe entnommen wird, die anschließend außerhalb des Beckens ein Trübungsmessgerät durchströmt. Bei Unterschreitung eines ersten Trübungsgrenzwertes wird das gereinigte Abwasser einem Sammelbecken zugeführt.The DE 196 35 005 A1 discloses a process for the treatment of contaminated wastewater in a reaction tank in which the pollutant flakes settle to the bottom as sediment. The upper part of the wastewater is then examined for its turbidity. This can be done, for example, by taking a liquid sample in a predetermined fill level from the reaction tank by means of a pipeline, which then flows through a turbidity meter outside the basin. If the first turbidity limit value is not reached, the treated wastewater is sent to a collection basin.

Aus der DE 33 44 275 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Behandlung von Abwasser bekannt, wobei in einem abgezweigten Teil des Abwassers ein belastungsspezifischer Abwasserparameter, z. B. die Trübung, gemessen wird und in Abhängigkeit von dem gemessenen Parameter Flockungsmittel zugeführt wird.From the DE 33 44 275 A1 a method and a device for the treatment of wastewater are known, wherein in a diverted part of the wastewater, a load-specific wastewater parameters, eg. As the turbidity is measured and flocculant is supplied in dependence on the measured parameter.

So wird ein Teilstrom des Abwassers in eine Messstrecke gepumpt. In der Messstrecke ist eine Einrichtung zur Messung der Trübung vorgesehen.So a partial stream of the wastewater is pumped into a measuring section. In The measuring section is a means for measuring the turbidity provided.

Die DE 74 39 432 U1 beschreibt schließlich ein Ruhebecken mit einer Vorrichtung zur Überwachung und Steuerung der Schwebstofffreiheit von Ruhebeckenüberlaufflüssigkeit bei mechanischen Trennverfahren für flüssig-feste Phasen. Unterhalb des Überlaufes des Ruhebeckens befindet sich eine Flüssigkeitsentnahmeleitung in der Seitenwand des Ruhebeckens, die außerhalb des Ruhebeckens in eine freie Fallstrecke übergeht. Dort ist ein Trübungsmesser angeordnet. Die Kontrollorgane zur Steuerung der Schwebstofffreiheit können nicht verschmutzen, da die Messtrecke außerhalb des Ruhebeckens angeordnet.The DE 74 39 432 U1 Finally, describes a rest basin with a device for monitoring and controlling the Schwebstofffreiheit of rest basin overflow liquid in mechanical separation processes for liquid-solid phases. Below the overflow of the pool is a liquid extraction line in the side wall of the pool, which merges outside the pool in a free fall distance. There is a turbidimeter arranged. The control units to control the Schwebstofffreiheit can not pollute, since the measuring section outside the resting pool arranged.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zum Abzug von schwebstoffbelastetem Prozesswasser aus einem Sedimentierbecken einer Kläranlage anzugeben, die verlängerte Reinigungsintervalle bei gleichzeitig erhöhter Standzeit der eingesetzten Sonde zur Trübungsmessung aufweist.task It is therefore the object of the present invention to provide a triggering device of polluted process water from a sedimentation tank a sewage treatment plant specify the extended cleaning intervals at the same time increased Life of the probe used for turbidity measurement has.

Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß des Hauptanspruchs.Is solved this object by a device according to the main claim.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abzug von schwebstoffbelastetem Prozesswasser aus einem Sedimentierbecken einer Kläranlage weist eine Abzugleitung auf, die an ihrem ersten Ende eine Ansaugöffnung für Prozesswasser ausbildet. Das erste Ende ist daher dazu vorgesehen, in einer definierten Höhe in das Sedimentierbecken eingebracht zu werden. Weiterhin ist in die Abzugleitung eine Pumpe zum Abzug von schwebstoffbelastetem Prozesswasser aus dem Sedimentierbecken eingefügt. Weiterhin ist eine Sonde zur Erfassung des Feststoffgehalts oder einer zum Feststoffgehalt äquivalenten Größe im von der Pumpe angesaugten Prozesswasser vorgesehen. Weiterhin ist eine Hubvorrichtung umfasst, die dazu vorgesehen ist, die Höhe der Ansaugöffnung der Abzugleitung im Sedimentierbecken kontrolliert einzustellen.A inventive device for the deduction of polluted process water from a sedimentation basin a sewage treatment plant has a discharge line, which at its first end an intake for process water formed. The first end is therefore intended to be defined Height in to be introduced to the sedimentation basin. Furthermore, in the Discharge line A pump for the withdrawal of polluted process water inserted from the sedimentation basin. Farther is a probe for detecting the solids content or a for Solids content equivalent in size of provided the pump sucked process water. Furthermore, one is Lifting device, which is intended to the height of the intake opening of Set the discharge line in the sedimentation basin in a controlled manner.

Erfindungsgemäß ist nun in der Abzugleitung außerhalb des Sedimentierbeckens eine Messstrecke angeordnet, wobei die Sonde zur Erfassung des Feststoffgehalts im von der Pumpe angesaugten Prozesswasser an der außerhalb des Sedimentierbeckens ausgebildeten Messstrecke angeordnet ist.According to the invention is now in the withdrawal line outside the sedimentation tank arranged a measuring section, wherein the probe for detecting the solids content in the sucked by the pump Process water on the outside the sedimentation basin formed measuring section is arranged.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abzug von schwebstoffbelastetem Prozesswasser realisiert mehrere Vorteile. Indem auf eine Trübungsmessung bzw. eine Messung des Feststoffgehalts im angesaugten Prozesswasser innerhalb des Sedimentierbeckens verzichtet wird, kann in der Regel auf eine Sonde in explosionsgeschützter Ausführung verzichtet werden, da die außerhalb des Sedimentierbeckens ausgebildete Messstrecke in ausreichendem Abstand der in der Regel explosionsgefährdeten Atmosphäre, die das Sedimentierbecken umgibt, angeordnet werden kann. Weiterhin sind Wartungsarbeiten an der Sonde auf deutlich einfachere Weise als bei der aus dem Stand der Technik vorbekannten Vorrichtung möglich, da die an der außerhalb des Sedimentierbeckens angeordnete Messstrecke einen unmittelbaren Zugriff auf die Sonde durch Wartungspersonal ermöglicht. Darüber hinaus bietet die Anordnung der Sonde außerhalb des Sedimentierbeckens den Vorteil, dass die empfindliche Sonde von den nach wie vor erforderlichen Reinigungsarbeiten am Filterkorb, welcher die Ansaugöffnung der Abzugleitung umgibt, nicht mehr betroffen ist. Auch können die Reinigungsintervalle gegenüber der aus dem Stand der Technik vorbekannten Vorrichtung verlängert werden, da eine Verschmutzung des Filterkorbs an der Ansaugöffnung der Abzugleitung nur den Strömungswiderstand längs der Abzugleitung erhöht, aber keinen negativen Einfluss mehr auf die von der Sonde durchgeführte Trübungs- bzw. Fettstoffgehaltsmessung hat. Auf diese Weise kann ein höherer Verschmutzungsgrad des Ansaugkorbs in Kauf genommen werden, ohne dass die Steuerung des Prozesswasserabzugs aus dem Sedimentierbecken in Mitleidenschaft gezogen wird.The inventive device for the deduction of polluted process water realized several Advantages. By looking at a turbidity measurement or a measurement of the solids content in the intake process water is omitted within the sedimentation tank, usually on a probe in explosion-proof Version omitted Be there the outside the sedimentation basin trained measuring section in sufficient Distance of the usually explosive atmosphere, the surrounding the sedimentation basin, can be arranged. Farther Maintenance of the probe in a much easier way than in the previously known from the prior art device, since the outside the Sedimentierbeckens arranged measuring section an immediate Access to the probe is made possible by maintenance personnel. In addition, the arrangement offers the probe outside the sedimentation basin has the advantage that the sensitive probe of the still necessary cleaning work on the filter basket, which the suction opening the drain line surrounds, is no longer affected. Also, the Cleaning intervals compared the device known from the prior art is extended, because contamination of the filter basket at the intake of the Discharge line only the flow resistance along the Deduction line increased, but no longer has any negative influence on the turbidity or Fatty substance content measurement has. In this way, a higher degree of contamination the suction basket can be accepted without the control of the process water discharge from the sedimentation basin in affected is pulled.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist die Messstrecke so ausgebildet, dass sie gegen Trockenfallen geschützt ist. Dies kann dadurch insbesondere erzielt werden, dass die Messstrecke als gedückerter Leitungsabschnitt ausgebildet ist. Als gedückerter Leitungsabschnitt, wird ein Leitungsabschnitt bezeichnet, der einen gegenüber dem Niveau der restlichen Abzugleitung abgesenkten Bereich aufweist. Indem die Messstrecke gegen Trockenfallen geschützt wird, kann sichergestellt werden, dass die im Bereich der Messstrecke angeordnete Sonde, die bevorzugt auf optischen Messverfahren basiert, beim Trockenfallen der Abzugleitung nicht hartnäckig durch eingetrocknete Feststoffe aus dem Prozesswasser verschmutzt wird.In the device according to the invention, the measuring section is designed so that it is protected against dry traps. This can be achieved in particular in that the measuring section is formed as a gedückerter line section. As gedückerter line section, a line section is referred to, one compared to the level Having the remaining discharge line lowered area. By protecting the measuring section against dry traps, it can be ensured that the probe arranged in the region of the measuring section, which is preferably based on optical measuring methods, is not stubbornly soiled by dried solids from the process water during dry falling of the withdrawal line.

Die Alltagstauglichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung insbesondere bei der Verwendung in nördlichen Breiten kann deutlich erhöht werden, indem die Messstrecke beheizbar ausgebildet ist. Insbesondere ist es hierzu möglich, im Bereich der Messstrecke elektrisch beheizbare Elemente sowie eine Temperaturüberwachung anzubringen. Die Temperaturüberwachung steuert die Heizelemente bei Unterschreiten einer voreingestellten Minimaltemperatur an, so dass die Temperatur der Messstrecke und insbesondere des in der Messstrecke befindlichen Prozesswasser stets mindestens einem voreingestellten Schwellwert entspricht. Eine Beheizbarkeit der Messstrecke bietet einerseits den Vorteil, dass ein Einfrieren der Messstrecke und/oder der Sonde sicher vermieden werden kann. Darüber hinaus gibt es aber auch Sonden zur Messung des Feststoffgehalts, deren Messergebnisse deutlich von der Temperatur des analysierten Prozesswassers abhängen. In einem solchen Fall kann die Messgenauigkeit der Sonde verbessert werden, wenn die Temperatur des von der Sonde analysierten Prozesswassers möglichst konstant bei einem bekannten Wert gehalten wird.The Everyday usability of the device according to the invention in particular when used in northern Widths can be increased significantly be formed by the measuring section is heated. Especially is it possible to in the range of the measuring section electrically heated elements and a temperature monitoring to install. The temperature monitoring controls the heating elements when falling below a preset Minimum temperature, so that the temperature of the measuring section and especially the process water located in the measuring section at least one preset threshold corresponds. A heatability On the one hand, the measuring section offers the advantage of freezing the measuring section and / or the probe can be safely avoided. About that but there are also probes for measuring the solids content, whose results are clearly different from the temperature of the analyzed one Depend on process water. In such a case, the measurement accuracy of the probe can be improved when the temperature of the process water analyzed by the probe preferably is kept constant at a known value.

Der Schutz gegen Einfrieren sowie die thermische Stabilisierung des zu analysierenden Prozesswassers können noch verbessert werden, wenn die Messstrecke thermisch isoliert ausgebildet wird. Dies kann insbesondere durch eine doppelwandige Ausführung der Prozesswasserführenden Leitungen im Bereich der Messstrecke erreicht werden.Of the Protection against freezing as well as the thermal stabilization of the process water to be analyzed can still be improved when the measuring section is formed thermally insulated. This can in particular by a double-walled design of the process water Cables can be achieved in the area of the measuring section.

Weitere Vorteile ergeben sich, wenn die Vorrichtung zusätzlich zu der erfindungsgemäß vorgesehenen Messstrecke einen transparenten Inspektionsabschnitt ausbildet, der eine visuelle Inspektion des angesaugten Prozesswassers erlaubt. Auf diese Weise steht dem Bedienungspersonal der Kläranlage neben dem Ergebnis der von der Sonde durchgeführten Prozesswasseranalyse auch eine direkte visuelle Inspektionsmöglichkeit des abgezogenen Prozesswassers zur Verfügung. Diese kann insbesondere vorteilhaft sein, um evtl. Fehlfunktionen der Sonde unmittelbar zu erkennen.Further Benefits arise when the device in addition to the inventively provided Measuring section forms a transparent inspection section, which allows a visual inspection of the sucked in process water. In this way, the operator of the sewage treatment plant is next to the result of the process water analysis performed by the probe also a direct visual inspection possibility of the withdrawn process water to disposal. This can be particularly advantageous to possibly malfunction to recognize the probe immediately.

In einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst diese eine Steuereinheit zum automatisierten Abzug von Feststoffbelastetem Prozesswasser aus dem Sedimentierbecken, wobei die Steuereinheit zur zyklischen Ausführung der folgenden Verfahrensschritte eingerichtet ist:

  • 1. Erfassen des Feststoffgehalts TS (ist) im von der Pumpe angesaugten Prozesswasser mittels der Sonde,
  • 2. Vergleichen des erfassten Ist-Feststoffgehalts TS (ist) mit einem voreingestellten Soll-Feststoffgehalt TS (soll),
  • 3. Anheben der im Sedimentierbecken angeordneten Ansaugöffnung der Ab zugleitung mittels der Hubvorrichtung um einen voreingestellten Wert Δh wenn TS (ist) größer ist als TS (soll), und
  • 4. Absenken der im Sedimentierbecken angeordneten Ansaugöffnung der Abzugleitung mittels der Hubvorrichtung um einen voreingestellten Wert Δh wenn TS (ist) kleiner ist als TS (soll).
In an advantageous development of the device according to the invention, this comprises a control unit for the automated withdrawal of solids-laden process water from the sedimentation basin, wherein the control unit is arranged for the cyclical execution of the following method steps:
  • 1. Detecting the solids content TS (is) in the process water drawn in by the pump by means of the probe,
  • 2. comparing the detected actual solids content TS (ist) with a preset desired solids content TS (soll),
  • 3. Lifting of the sedimentation tank arranged in the intake port of the train line by means of the lifting device by a preset value .DELTA.h if TS (is) is greater than TS (soll), and
  • 4. Lowering the sedimentation tank arranged in the suction port of the discharge line by means of the lifting device by a preset value .DELTA.h if TS (is) is smaller than TS (soll).

Eine entsprechende Steuereinheit kann beispielsweise als frei programmierbare SPS-Einheit ausgeführt werden, wobei der voreingestellte Soll-Feststoffgehalt TS (soll) sowie die Schrittweite Δh der Höhenverstellung angepasst an die Gegebenheiten der Klärstufe eingestellt werden können, in der die erfindungsgemäße Vorrichtung verwendet wird.A corresponding control unit, for example, as a freely programmable PLC unit executed with the preset target solids content TS (should) as well as the step size Δh the height adjustment adjusted to the conditions of the treatment stage, in the device of the invention is used.

Besonders bevorzugt ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abzug von Feststoffbelastetem Prozesswasser aus dem Sedimentierbecken eines vor dem Faulturm einer Kläranlage angeordneten Voreindickers oder aus dem Sedimentierbecken eines hinter dem Faulturm der Kläranlage eingeordneten Nacheindickers.Especially preferred is the use of the device according to the invention for the deduction of Feststoffbelastastetem Process water from the sedimentation basin in front of the digester sewage plant arranged Voreindickers or from the sedimentation of a behind the digester of the sewage treatment plant arranged Nacheindickers.

Weiterhin ist besonders bevorzugt die Verwendung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abzug von Feststoffbelastetem Prozesswasser aus einem Sedimentierbecken einer Kläranlage in dem Fall, dass sich im Sedimentierbecken explosive Gase bilden können, so dass das Sedimentierbecken von einer Explosionsschutzzone umgeben ist. Aufgrund des Aufbaus der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, die Messstrecke außerhalb der Explosionsschutzzone anzuordnen. Hierdurch ist es möglich, auf explosionsgeschützte Ausführungen der Sonde zu verzichten. Bei der bisher im Stand der Technik üblichen gattungsgemäßen Vorrichtung musste die Sonde zwingend im explosionsgefährdeten Bereich, also in der Explosionsschutzzone angeordnet werden. Dafür war es bislang erforderlich, für die Sonde eine explosionsgeschützte Ausführung zu verwenden, was die Kosten der gattungsgemäßen Vorrichtung erhöhte.Farther the use of a device according to the invention is particularly preferred for deduction of solids loaded process water from a sedimentation tank a sewage treatment plant in the event that explosive gases form in the sedimentation basin can, so that the sedimentation basin surrounded by an explosion protection zone is. Due to the structure of the device according to the invention, it is possible to Measuring section outside to arrange the explosion protection zone. This makes it possible to explosion-proof versions to dispense with the probe. In the hitherto conventional in the art generic device had the probe is mandatory in the hazardous area, ie in the Explosion protection zone can be arranged. So far, it has been necessary for the Probe an explosion-proof execution to use, which increased the cost of the generic device.

Weitere Merkmale und Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sowie vorteilhafte Verwendungsmöglichkeiten ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie den nachfolgenden Ausführungsbeispielen, die anhand der Zeichnung näher erläutert werden. In dieser zeigen:Further Features and advantages of the device according to the invention and advantageous uses emerge from the dependent claims as well as the following embodiments, which are explained in more detail with reference to the drawing. In this show:

1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in Seitenansicht, 1 : a schematic representation of a device according to the invention in side view,

2: eine schematische Darstellung der Messstrecke der erfindungsgemäßen Vorrichtung aus 1, 2 : a schematic representation of the measuring section of the device according to the invention 1 .

3: eine vergrößerte Ansicht der Messstrecke aus 2 mit eingefügter Sonde, 3 : an enlarged view of the measuring section 2 with inserted probe,

4: eine Frontansicht der Sonde aus 3, 4 : a front view of the probe 3 .

5: einen vergrößerten Schnitt durch die Messstrecke einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer alternativen Ausgestaltung, und 5 an enlarged section through the measuring section of a device according to the invention in an alternative embodiment, and

6: eine schematische Darstellung der im Bereich des Faulturms einer biologischen Kläranlage angeordneten Klärstufen. 6 : A schematic representation of arranged in the field of digester of a biological treatment plant Klärstufen.

1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, die am Sedimentierbecken eines Nacheindickers, einer biologischen Kläranlage angeordnet ist, der sich im Nachlauf des Faulturms der Kläranlage befindet. Das Sedimentierbecken ist mit 10 bezeichnet und ist mit Feststoffbelastetem Wasser, welches aus dem Faulturm abgezogen wurde, gefüllt. Im Sedimentierbecken weist das zu behandelnde Wasser nur eine geringe Fließgeschwindigkeit auf, so dass die vom Wasser mitgeführten Feststoffe unter dem Einfluss der Gravitation zu Boden sinken. Entsprechend bildet sich im Sedimentierbecken 10 eine bodennahe, hoch feststoffhaltigen Sediment-(Schlamm)schicht 12 aus, über der sich eine nur noch verhältnismäßig schwach mit Feststoffen belastete Prozesswasserschicht 14 ausbildet. Beide Schichten sind voneinander durch eine Übergangsschicht 16 getrennt, in der eine starke Zunahme der Feststoffkonzentration als Funktion der Höhe im Sedimentierbecken 10 zu beobachten ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ist nun dazu vorgesehen, das in der oberen Schicht 14 befindliche Prozesswasser aus dem Sedimentierbecken 10 abzuziehen und erneut dem Reinigungsprozess durch eine Rückführung in eine vorgelagerte Klärstufe zuzuführen. Dabei soll ei ne voreingestellte maximale Feststoffkonzentration im rückgeführten Prozesswasser nicht überschritten werden. 1 shows a device according to the invention 1 , which is located at the sedimentation of a Nacheindickers, a biological wastewater treatment plant, which is located in the wake of the digester of the sewage treatment plant. The sedimentation basin is with 10 and is filled with solids contaminated water, which was withdrawn from the digester, filled. In the sedimentation basin, the water to be treated has only a low flow velocity, so that the solids entrained by the water sink to the bottom under the influence of gravity. Accordingly, it forms in the sedimentation basin 10 a ground-level, high-solids sediment (mud) layer 12 above, a process water layer that is only relatively weakly loaded with solids 14 formed. Both layers are separated by a transition layer 16 separated, in which a strong increase in the solids concentration as a function of altitude in the sedimentary basin 10 can be observed. The device according to the invention 1 is now intended to that in the upper layer 14 Process water from the sedimentation basin 10 withdraw and re-feed the purification process by recycling in an upstream clarifier. In this case, a preset maximum solids concentration in the recycled process water should not be exceeded.

Da das dem Sedimentierbecken 10 zugeleitete Abwasser nach wie vor biologische Feststoffe mitführt, laufen während des Sedimentierprozesses weiterhin Fäulnisprozesse ab, die zur Bildung von explosiven Fäulnisgasen fahren können. Daher ist in einem bestimmten Umkreis um das Sedimentierbecken 10 eine Explosionsschutzzone 90 ausgebildet, innerhalb derer elektrischer Geräte nur in einer besonderen explosionsgeschützten Ausführung verwendet werden dürfen.Because that's the sedimentation basin 10 wastewater still carries biological solids, during the sedimentation process, decay processes continue, which can lead to the formation of explosive fouling gases. Therefore, in a certain radius around the sedimentary basin 10 an explosion protection zone 90 trained, within which electrical equipment may be used only in a special explosion-proof design.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst nun eine Abzugleitung 30, die mit ihrem ersten Ende 32, an dem eine Ansaugöffnung 34 ausgebildet ist und die mittels eines Schutzkorbs 38 gegen das Ansaugen von groben mechanischen Verunreinigungen geschützt ist, in die Prozesswasserschicht 14 im Sedimentierbecken 10 eingebracht ist. Dabei ist der Frontabschnitt 36 der Abzugleitung 30 flexibel ausgebildet, so dass die Höhe der Ansaugöffnung 34 im Sedimentierbecken 10 mittels einer Hubvorrichtung 50 in vorgegebenen Grenzen variiert werden kann.The device according to the invention now comprises a discharge line 30 that with her first end 32 at which a suction opening 34 is formed and the means of a protective cage 38 is protected against the suction of coarse mechanical impurities in the process water layer 14 in the sedimentation basin 10 is introduced. Here is the front section 36 the withdrawal line 30 flexibly formed so that the height of the suction port 34 in the sedimentation basin 10 by means of a lifting device 50 can be varied within specified limits.

Die Hubvorrichtung 50 ist als Kran mit einem Ausleger 56 ausgebildet, an dessen Spitze an einem Seil 54 das erste Ende 32 der Abzugleitung 30 mit der Ansaugöffnung 34 und dem Schutzkorb 38 aufgehängt ist. Das Seil 54 wird über zwei Umlenkrollen umgelenkt und von der Seiltrommel eines Antriebs 52 aufgenommen. Mittels des Antriebs 52 kann dann das Seil 54 auf bzw. abgerollt werden, so dass sich die Höhe der Ansaugöffnung 34 im Sedimentierbecken 10 einstellen lässt.The lifting device 50 is as a crane with a boom 56 trained, at the top of a rope 54 the first end 32 the withdrawal line 30 with the intake opening 34 and the protective basket 38 is suspended. The rope 54 is deflected by two pulleys and by the cable drum of a drive 52 added. By means of the drive 52 then can the rope 54 be rolled up or down so that the height of the suction opening 34 in the sedimentation basin 10 can be set.

Am von der Ansaugöffnung 34 abgewandten Ende des flexiblen Frontabschnitts 36 der Abzugleitung 30 ist der flexible Frontabschnitt 36 mit der im weiteren Verlauf als metallische Rohrleitung ausgebildeten Abzugleitung 30 verbunden. Die dann metallische Abzugleitung 30 wird über die obere Abdeckung des Sedimentierbeckens 10 hinausgeführt und entlang der Außenseite des Sedimentierbeckens 10 einer Pumpe 20 zugeführt. Diese Pumpe 20 saugt über die Abzugleitung 30 Prozesswasser aus dem Sedimentierbecken 10, um diese einer Vorgelagerten Klärstufe der biologischen Kläranlage zuzuführen.Am from the intake 34 opposite end of the flexible front section 36 the withdrawal line 30 is the flexible front section 36 with the later in the course designed as a metallic pipe withdrawal line 30 connected. The then metallic discharge line 30 is over the top cover of the sedimentation tank 10 led out and along the outside of the sedimentation tank 10 a pump 20 fed. This pump 20 sucks over the drain line 30 Process water from the sedimentation basin 10 to deliver this to an upstream clarification stage of the biological treatment plant.

In einer vorteilhaften alternativen Ausgestaltung ist die Pumpe 20 ebenfalls am Seil 54 aufgehängt und unmittelbar im Sedimentierbecken 10 angeordnet. In dieser Anordnung hat es sich als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn die Ansaugöffnung 34 im Sedimentierbecken 10 nach oben orientiert wird.In an advantageous alternative embodiment, the pump 20 also on the rope 54 suspended and immediately in the sedimentation basin 10 arranged. In this arrangement, it has been found to be particularly advantageous when the suction port 34 in the sedimentation basin 10 is oriented upwards.

Hinter der Pumpe 20 ist in der Abzugleitung 30 eine erfindungsgemäße Messstrecke 60 ausgebildet, die in einem Gehäuse 62 untergebracht ist und auf deren Aufbau in Folgenden noch genauer eingegangen wird.Behind the pump 20 is in the trigger line 30 a measuring section according to the invention 60 formed in a housing 62 is housed and their structure is discussed in more detail below.

An die Messstrecke 60 schließt sich im Wesentlichen nur noch die Prozesswasser-Rückführleitung zur Vorgelagerten Klärstufe an.To the measuring section 60 Essentially, only the process water return line to the upstream clarification stage follows.

Zur Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist außerhalb der Explosionsschutzzone 90 des Sedimentierbeckens 10 eine zentrale Steuereinheit 5 angeordnet, welche eine Anzeige 7 und Bedienelemente 9 aufweist. Die zentrale Steuereinheit 5 ist dabei vorzugsweise als frei programmierbare SPS Steuerungseinheit ausgebildet, die entsprechend der Gegebenheiten der Kläranlage frei programmiert werden kann. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Anzeige 7 dazu vorgesehen, den von der an der Messstrecke 60 angeordneten Sonde 40 (in 1 nicht dargestellt) erfassten Feststoffgehalt im über die Abzugleitung 30 zurückgeführten Prozesswasser anzuzeigen (hier: 0,075 g/l) sowie den rückgeführten Fluss an Prozesswasser (hier: 77,8 l/min.). Die Bedienelemente 9 sind dazu vorgesehen, bestimmte Steuerungsfunktionen der zentralen Steuereinheit 5 auszulösen oder zu unterbrechen bzw. die Anlage in Betrieb oder außer Betrieb zu setzen.To control the device according to the invention is outside the explosion protection zone 90 of the sedimentation basin 10 a central control unit 5 arranged, which is an advertisement 7 and controls 9 having. The central control unit 5 is preferably a freely programmable PLC Control unit formed, which can be freely programmed according to the circumstances of the sewage treatment plant. In the embodiment shown, the display 7 provided by the at the measuring section 60 arranged probe 40 (in 1 not shown) recorded solids content via the withdrawal line 30 return process water (here: 0.075 g / l) and the recirculated flow of process water (here: 77.8 l / min.). The controls 9 are intended to provide certain control functions of the central control unit 5 be triggered or interrupted or the plant put into operation or out of service.

Weiterhin ist an der Außenseite des Sedimentierbeckens 10 ein Inspektionsabschnitt 80 in der Abzugleitung 30 ausgebildet, der zur direkten visuellen Kontrolle des über die Abzugleitung 30 zurückgeführten Prozesswassers dient. In seiner einfachsten Form ist der Inspektionsabschnitt 80 als gläserner Rohrabschnitt ausgebildet, durch den ein Benutzer unmittelbar auf den in der Abzugleitung 30 geführten Prozesswasserstrom blicken kann. Für einen Bediener der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist anhand von Färbung und Trübung eine Fehlfunktion der Sonde 40 oder der Steuerungseinheit 5 unmittelbar erkennbar.Furthermore, on the outside of the sedimentation tank 10 an inspection section 80 in the withdrawal line 30 trained for direct visual control of the over the drain line 30 recycled process water is used. In its simplest form is the inspection section 80 designed as a glass tube section through which a user directly on the in the trigger line 30 guided process water stream can look. For a user of the device according to the invention is based on staining and turbidity a malfunction of the probe 40 or the control unit 5 immediately recognizable.

2 zeigt nun einen Schnitt durch die Messstrecke 60, welche stromabwärts der Pumpe 20 in der Abzugleitung 30 angeordnet ist. Die Messstrecke 60 besteht im Wesentlichen aus einem gedückerten Rohrabschnitt, welcher einlass- und auslassseitig mit Flanschen 64 zum Anschluss an die Abzugleitung 30 versehen ist. Der gedückerte Rohrabschnitt ist an vier Positionen um einen Winkel β abgeknickt, so dass sich ein im Wesentlichen U-förmiger Verlauf ergibt der Winkel β liegt vorzugsweise zwischen 15° und 60° insbesondere bei 45°. Im Bereich der beiden abgewickelten Schenkel des gedückerten Rohrabschnitts sind außenseitig elektrische Heizmanschetten 68 angebracht, die elektrisch mit der zentralen Steuereinheit 5 verbunden sind und von dieser angesteuert werden, wenn ein am gedückerten Rohrabschnitt angebrachter Temperaturfühler (nicht gezeigt) eine unterhalb einer voreingestellten Soll-Temperatur liegende Ist-Temperatur anzeigt. 2 now shows a section through the measuring section 60 which is downstream of the pump 20 in the withdrawal line 30 is arranged. The measuring section 60 consists essentially of a geduckerten pipe section, which inlet and outlet side with flanges 64 for connection to the withdrawal line 30 is provided. The geduckerte pipe section is bent at four positions by an angle β, so that there is a substantially U-shaped course of the angle β is preferably between 15 ° and 60 °, in particular at 45 °. In the area of the two unwound legs of the geduckerten pipe section are outside electrical heating sleeves 68 attached, which is electrically connected to the central control unit 5 are connected and are controlled by this, when attached to the geduckerten pipe section temperature sensor (not shown) indicates a temperature below a preset target temperature lying actual temperature.

Der gesamte gedückerte Rohrabschnitt ist dabei aus hochfestem rostfreiem Stahl ausgebildet, wobei der Innendurchmesser des gedückerten Rohrabschnitts im Bereich von 10 cm liegt. Selbstverständlich sind auch andere Innendurchmesser möglich, wobei der besonders geeignete Innendurchmesser im Wesentlichen von der pro Zeitaufwand zurückzuführenden Menge an Prozesswasser bestimmt ist.Of the entire butted Pipe section is made of high-strength stainless steel, wherein the inner diameter of the pinned Pipe section is in the range of 10 cm. Of course they are other inner diameters possible, wherein the particularly suitable inner diameter substantially from the attributable per time expenditure Amount of process water is determined.

Im tiefstgelegenen Abschnitt des gedückerten Rohrabschnitts ist oberseitig eine Einführöffnung 72 für eine Sonde 40 zur Erfassung der Feststoffkonzentration im zurückgeführten Prozesswasser vorgesehen.In the lowest-lying section of the geduckerten pipe section is an insertion opening on top 72 for a probe 40 provided for detecting the solids concentration in the recycled process water.

Weiterhin ist hier eine Entlüftung 74 vorgesehen, die bei Abstellen der Pumpe 20 den Trübwasserabzug aus dem Sedimentierbecken 10 unterbricht.Furthermore, here is a vent 74 provided when stopping the pump 20 the turbid water withdrawal from the sedimentation basin 10 interrupts.

Wie aus den 3 und 4 ersichtlich wird, weist die Sonde 40 ein im Wesentlichen zylindrisches Gehäuse mit einem frontseitigen Messfenster 44 auf. Die Sonde 40 wird dabei so in die Zutrittsöffnung der gedückerten Messstrecke 60 eingefügt, dass sie mit ihrem Messfenster 44 fast bis in den die gedückerte Messstrecke 60 durchfließenden Prozesswasserstrom hineinragt.Like from the 3 and 4 becomes evident, the probe points 40 a substantially cylindrical housing with a front measurement window 44 on. The probe 40 is doing so in the access opening of geduckerten measuring section 60 pasted that with her measurement window 44 almost to the geduckerte the measuring section 60 protrudes through flowing process water flow.

Die Sonde 40 basiert vorzugsweise auf einem optischen Messverfahren, bei welchem die Rückstreuintensität von in einem Messkegel 46 eingestrahlter Infrarot strahlung erfasst wird. Im praktischen Einsatz hat sich u. a. das unter der Bezeichnung „Solitax RM3" angebotene Prozessfotometer zur Messung von Trübung und Feststoffgehalt von Flüssigkeiten bewährt, welches von der Dr. Bruno Lange GmbH & Co. KG, 40549 Düsseldorf vertrieben wird. Die Solitax RM 3-Sonde basiert auf einem kombinierten Infrarot-Absorptions-Streulichtverfahren, welches sowohl die Erfassung geringster Trübungswerte nach DIN EN 27027 als auch die Erfassung hoher Schlammgehalte ermöglicht.The probe 40 is preferably based on an optical measuring method in which the backscatter intensity of in a measuring cone 46 irradiated infrared radiation is detected. Amongst other things, the process photometer offered under the name "Solitax RM3" for the measurement of turbidity and solid content of liquids, which is marketed by Dr. Bruno Lange GmbH & Co. KG, 40549 Dusseldorf, Germany, has proved its worth in practical applications The Solitax RM 3 probe Based on a combined infrared absorption scattered light method, which enables the detection of very low turbidity values according to DIN EN 27027 as well as the detection of high sludge contents.

Neben der Verwendung von auf optischen Verfahren basierenden Sonden 40 ist weiterhin auch die Verwendung von beispielsweise auf Ultraschallverfahren basierenden Sonden möglich. Darüber hinaus können alle zur Verwendung im relevanten Trübungs- bzw. Feststoffgehaltbereich geeigneten Sonden 40, die auf alternativen Messverfahren basieren, zum Einsatz kommen.In addition to the use of optical-based probes 40 Furthermore, it is also possible to use, for example, ultrasound-based probes. In addition, all probes suitable for use in the relevant turbidity or solids content range may be used 40 which are based on alternative measuring methods are used.

Im aus 3 ersichtlichen Ausführungsbeispiel weist die auf einem optischen Messverfahren basierende Sonde 40 frontseitig einen Scheibenwischer 48 auf, bei welchem bei Bedarf (ggf. automatisiert) das Messfenster 44 gereinigt werden kann. Weiterhin ist beim aus 3 ersichtlichen Ausführungsbeispiel die Sonde 40 mit ihrer Längsachse im Wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des Prozesswassers in der gedückerten Messstrecke angeordnet, so dass die Symmetrieachse des Messkegels 46 ebenfalls im Wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung steht.Im out 3 apparent embodiment includes the based on an optical measurement method probe 40 front a wiper 48 on, in which if necessary (possibly automated) the measurement window 44 can be cleaned. Furthermore, when out 3 apparent embodiment, the probe 40 arranged with its longitudinal axis substantially transversely to the flow direction of the process water in the geduckerten measuring section, so that the axis of symmetry of the measuring cone 46 also substantially perpendicular to the flow direction.

Wie aus 3 weiterhin ersichtlich, ist die metallische Rohrleitung des gedückerten Rohrabschnitts zumindest im unmittelbar an die Sonde 40 angrenzenden Bereich doppelwandig ausgeführt, wobei der zwischen den Wandungen gelegene Bereich evakuiert ist und auf diese Weise die thermisch Hochisolierende Vakuumkammer 66 ausbildet. Die Kombination aus der elektrischen Heizung 68 und der durch die Vakuumkammer 66 realisierten thermischen Isolierung der gedückerten Messstrecke 60 im Bereich der Sonde 40 führt zu einer hervorragenden Einfriersicherheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.How out 3 Furthermore, it can be seen that the metallic pipe of the geduckerten pipe section is at least directly to the probe 40 adjacent area double-walled, wherein the area between the walls is evacuated and in this way the thermal Highly insulating vacuum chamber 66 formed. The combination of the electric heater 68 and the through the vacuum chamber 66 realized thermal insulation of the stowed test section 60 in the area of the probe 40 leads to an excellent freezing security of the device according to the invention.

Eine alternative Anordnung der Sonde 40 in der gedückerten Messstrecke 60 ist aus 5 ersichtlich. Dabei ist die Sonde 40 im Wesentlichen an gleicher Stelle wie im aus 2 ersichtlichen Ausführungsbeispiel in die gedückerte Messstre cke 60 eingefügt. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach 3 ist jetzt jedoch die Längsachse der Sonde 40, die wiederum vom vorgenannten Solitax-Typ sein kann, um einen Winkel α gegen die Strömungsrichtung des in der gedückerten Messstrecke 60 strömenden Prozesswassers geneigt. Insbesondere ist hier ein Winkel zwischen 90 und 180° geeignet, wobei ein Winkel von etwa 120 bis 150° bevorzugt wird. Wie aus 5 ersichtlich, ist dann der Messkegel 46 gegen die Strömungsrichtung des Prozesswassers in der gedückerten Messstrecke 60 geneigt. Im aus 5 ersichtlichen Ausführungsbeispiel ist die Sonde 40 nicht wie im Ausführungsbeispiel gemäß 3 mittels einer Überwurfmutter 70 in der Einführöffnung 72 der gedückerten Messstrecke 60 fixiert. Vielmehr bildet die Einführöffnung 72 an ihrem Ende einen Flansch 64 aus ebenso wie die Sonde 40. Die Sonde 40 wird dann in die Einführöffnung 72 eingesetzt und die beiden Flansche 64 miteinander verschraubt. In allen Ausführungsbeispielen ist die Sonde 40 über ein Sondenkabel 42 mit der zentralen Steuereinheit 5 verbunden.An alternative arrangement of the probe 40 in the gedückerten measuring section 60 is out 5 seen. Here is the probe 40 essentially in the same place as in 2 apparent embodiment in the gedückerte Messstre bridge 60 inserted. In contrast to the embodiment according to 3 is now however the longitudinal axis of the probe 40 , which in turn may be of the aforementioned Solitax type, by an angle α against the flow direction of the in the geduckerten measuring section 60 flowing process water inclined. In particular, an angle between 90 and 180 ° is suitable here, wherein an angle of about 120 to 150 ° is preferred. How out 5 can be seen, then the measuring cone 46 against the flow direction of the process water in the geduckerten measuring section 60 inclined. Im out 5 apparent embodiment, the probe 40 not as in the embodiment according to 3 by means of a union nut 70 in the insertion opening 72 the gedückerten measuring section 60 fixed. Rather, the insertion opening forms 72 at its end a flange 64 out as well as the probe 40 , The probe 40 is then in the insertion opening 72 inserted and the two flanges 64 screwed together. In all embodiments, the probe 40 via a probe cable 42 with the central control unit 5 connected.

Aus 6 sind die an den Faulturm 100 einer biologischen Queranlage angrenzenden Klärstufen schematisch dargestellt. Dem Primärschlamm, der dem Faulturm 100 zugeführt wird, wird in einem Voreindicker 110 Prozesswasser entzogen, welches über eine Rückführleitung einer Vorgelagerten Klärstufe zugeführt wird. Dem aus dem Faulturm 100 abgezogenen Klärschlamm wird dann in einem Nacheindicker 120 erneut Prozesswasser entzogen, welches wiederum über eine Rückführleitung einer Vorgelagerten Klärstufe zugeführt wird. Sowohl der Voreindicker 110 als auch der Nacheindicker 120 weisen Sedimentierbecken 10 auf und sind somit grundsätzlich für eine Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 geeignet.Out 6 are the at the digester 100 a biological cross-plant adjacent treatment stages shown schematically. The primary sludge that is the digestion tower 100 is fed, is in a pre-thickener 110 Process water withdrawn, which is fed via a return line to an upstream clarification stage. The from the digester 100 withdrawn sewage sludge is then in a Nacheindicker 120 again withdrawn process water, which in turn is fed via a return line to an upstream clarifier. Both the pre-thickener 110 as well as the Nacheindicker 120 have sedimentary tanks 10 and are therefore in principle for a use of the device according to the invention 1 suitable.

In einer bevorzugten Weiterbildung ist die zentrale Steuereinheit 5 dazu eingerichtet, die von der Sonde 40 erfasste Feststoffkonzentration im über die Ansaugöffnung 34 der Abzugleitung 30 abgezogenen Prozesswasser zu bestimmen. Die zentrale Steuereinheit 5 vergleicht den gemessenen Ist-Wert der Feststoffkonzentration TS (ist) mit einem voreingestellten Soll-Wert TS (soll). Übersteigt der gemessene Ist-Wert TS (ist) den voreingestellten Soll-Wert TS (soll), so ist die zentrale Steuereinheit 5 dazu eingerichtet, die Ansaugöffnung 34 der Abzugleitung 30 mittels der Hubvorrichtung 50 in einem Steuerungsschritt um die Höhe Δh im Sedimentierbecken 10 anzuheben. Auf diese Weise nimmt bei Vorliegen einer gleichgewichtsnahen Sedimentierungsverteilung die Feststoffkonzentration im abgezogenen Prozesswasser ab.In a preferred embodiment, the central control unit 5 set up by the probe 40 detected solids concentration in the intake port 34 the withdrawal line 30 to determine the withdrawn process water. The central control unit 5 compares the measured actual value of the solids concentration TS (ist) with a preset setpoint TS (soll). If the measured actual value TS (ist) exceeds the preset nominal value TS (soll), then the central control unit is 5 to set up the suction port 34 the withdrawal line 30 by means of the lifting device 50 in a control step by the height Δh in the sedimentation tank 10 to raise. In this way, in the presence of an equilibrium sedimentation distribution, the solids concentration in the withdrawn process water decreases.

Unterschreitet die gemessene Feststoffkonzentration TS (ist) im abgezogenen Prozesswasser den voreingestellten Soll-Wert TS (soll) um mehr als einen voreingestellten Toleranzwert ΔTS, so liegt die tatsächliche Feststoffkonzentration im abgezogenen Prozesswasser auf einem deutlich über den akzeptablen Wert liegenden Niveau. D. h., für eine Rückführung des Prozesswassers ist auch eine höhere Feststoffkonzentration vertretbar. In diesem Fall ist die zentrale Steuerungseinheit 5 dazu eingerichtet, die Ansaugöffnung 34 der Abzugleitung 30 um einen definierten Höhenschritt Δh im Sedimentierbecken 10 abzusenken.If the measured solids concentration TS (ist) in the withdrawn process water falls below the preset target value TS (soll) by more than a preset tolerance value ΔTS, the actual solids concentration in the withdrawn process water is at a level clearly above the acceptable value. That is, for a return of the process water, a higher solids concentration is justifiable. In this case, the central control unit 5 to set up the suction port 34 the withdrawal line 30 by a defined height step Δh in the sedimentation basin 10 lower.

Die vorgenannten Verfahrensschritte werden zyklisch durchlaufen mit einer Wiederholrate von einigen Durchläufen pro 5 Minuten, um die Feststoffkonzentration im Rückgeführten Prozesswasser stets im Bereich des voreingestellten Soll-Werts TS (soll) zu halten. Insbesondere ist es möglich, hier den Toleranzbereich ΔTS auf den Wert Null zu setzen, so dass das von der zentralen Steuereinheit 5 ausgeführte Verfahren dazu führt, dass das von der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 aus dem Sedimentierbecken 10 abgezogene Prozesswasser im Wesentlichen stets eine Feststoffkonzentration aufweist, die mit dem voreingestellten Soll-Wert TS (soll) übereinstimmt.The aforementioned process steps are cycled through at a repetition rate of a few cycles per 5 minutes to keep the solids concentration in the recirculated process water always in the range of the preset target value TS (soll). In particular, it is possible here to set the tolerance range ΔTS to the value zero, so that that from the central control unit 5 executed method leads to that of the device according to the invention 1 from the sedimentation basin 10 withdrawn process water substantially always has a solids concentration that coincides with the preset target value TS (soll).

11
Vorrichtung zum Abzug von Prozesswassercontraption for the withdrawal of process water
55
zentrale Steuereinheitcentral control unit
77
Anzeigedisplay
99
Bedienelementoperating element
1010
Sedimentierbeckensedimentation basin
1212
Sedimentschichtsediment layer
1414
ProzesswasserschichtProcess water layer
1616
ÜbergangsschichtTransition layer
2020
Pumpepump
3030
Abzugleitungwithdrawal line
3232
erstes Endefirst The End
3434
Ansaugöffnungsuction
3636
flexibler Frontabschnittflexible front section
3838
Schutzkorbprotective cage
4040
Sondeprobe
4242
Sondenkabelprobe cable
4444
Messfenstermeasurement window
4646
Messkegelmeasuring cone
4848
Scheibenwischerwindshield wipers
5050
Hubvorrichtunglifting device
5252
Antriebdrive
5454
Seilrope
5656
Auslegerboom
6060
Messtreckemeasuring distance
6262
Gehäusecasing
6464
Anschlussflanschflange
6666
Vakuumkammervacuum chamber
6868
HeizmanschetteHeating jacket
7070
ÜberwurfmutterNut
7272
Einführöffnunginsertion
7474
Entlüftungvent
8080
Inspektionsabschnittinspection section
9090
ExplosionsschutzzoneExplosion protection zone
100100
Faulturmdigester
110110
Voreindickerprethickener
120120
Nacheindickersecondary thickener

Claims (9)

Vorrichtung (1) zum Abzug von Feststoffbelastetem Prozesswasser aus einem Sedimentierbecken (10) einer Kläranlage, die folgenden Merkmale aufweisend: a. eine Abzugleitung (30), die i. an ihrem ersten Ende (32) eine Ansaugöffnung (34) für Prozesswasser ausbildet, ii. dazu vorgesehen ist, mit dem ersten Ende (32) in das Sedimentierbecken (10) eingebracht zu werden, iii. an ihrem zweiten Ende (36) mit der Pumpe (20) verbunden ist, b. eine Pumpe (20) zum Abzug von Feststoffbelastetem Prozesswasser aus dem Sedimentierbecken (10), die an die Abzugleitung (30) angeschlossen ist, c. eine Sonde (40) zur Erfassung des Feststoffgehalts oder einer zum Feststoffgehalt äquivalenten Größe im von der Pumpe (20) angesaugten Prozesswasser, d. eine Hubvorrichtung (50), die dazu vorgesehen ist, die Höhe der Ansaugöffnung (34) der Abzugleitung (30) im Sedimentierbecken (10) einzustellen, dadurch gekennzeichnet, dass e. die Vorrichtung (1) weiterhin eine Messstrecke (60) umfasst, die i. als Leitungsabschnitt ausgebildet ist, der in der Abzugleitung (30) angeordnet ist, ii. dazu vorgesehen ist, außerhalb des Sedimentierbeckens (10) angeordnet zu werden, und iii. so ausgebildet ist, dass sie gegen Trockenfallen geschützt und f. die Sonde (40) an der Messtrecke (60) angeordnet ist.Contraption ( 1 ) for the removal of solids-loaded process water from a sedimentation basin ( 10 ) of a treatment plant having the following characteristics: a. a withdrawal line ( 30 ) i. at its first end ( 32 ) an intake opening ( 34 ) for process water, ii. is provided with the first end ( 32 ) into the sedimentation basin ( 10 ), iii. at its second end ( 36 ) with the pump ( 20 ), b. a pump ( 20 ) for the removal of solids-loaded process water from the sedimentation basin ( 10 ) connected to the withdrawal line ( 30 ), c. a probe ( 40 ) for the determination of the solids content or a quantity equivalent to the solids content in the pump ( 20 ) sucked in process water, d. a lifting device ( 50 ), which is intended to increase the height of the suction opening ( 34 ) of the withdrawal line ( 30 ) in the sedimentation basin ( 10 ), characterized in that e. the device ( 1 ) continue a measuring section ( 60 ) which i. is designed as a line section in the withdrawal line ( 30 ), ii. is provided outside the sedimentation basin ( 10 ), and iii. is designed to protect against dry traps and f. the probe ( 40 ) at the measuring section ( 60 ) is arranged. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messtrecke (60) als gedückerter Leitungsabschnitt ausgebildet ist.Device according to claim 1, characterized in that the measuring section ( 60 ) is formed as gedückerter line section. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messtrecke (60) beheizbar ausgebildet ist.Device according to claim 1, characterized in that the measuring section ( 60 ) is formed heated. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messtrecke (60) thermisch isoliert ausgebildet ist.Device according to claim 1, characterized in that the measuring section ( 60 ) is formed thermally insulated. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sonde (40) dazu ausgebildet ist, mittels eines optischen Messverfahrens den Feststoffgehalt im angesaugten Prozesswasser zu erfassen.Device according to claim 1, characterized in that the probe ( 40 ) is designed to detect the solids content in the sucked process water by means of an optical measuring method. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Abzugleitung (30) ein transparenter Inspektionsabschnitt (80) ausgebildet ist, der eine visuelle Inspektion des angesaugten Prozesswassers erlaubt.Device according to claim 1, characterized in that in the withdrawal line ( 30 ) a transparent inspection section ( 80 ) is formed, which allows a visual inspection of the sucked process water. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiterhin eine Steuereinheit (90) zum automatisierten Abzug von Feststoffbelastetem Prozesswasser aus dem Sedimentierbecken (10) umfasst, die zur zyklischen Ausführung der folgenden Verfahrensschritte eingerichtet ist: a. Erfassen des Feststoffgehalts TS (ist) im von der Pumpe (20) angesaugten Prozesswasser mittels der Sonde (40), b. Vergleichen des erfassten Feststoffgehalts TS (ist) mit einem voreingestellten Soll-Feststoffgehalt TS (soll), c. Anheben der im Sedimentierbecken (10) angeordneten Ansaugöffnung (34) der Abzugleitung (30) um einen voreingestellten Wert Δh, wenn TS (ist) größer ist als TS (soll), und d. Absenken der im Sedimentierbecken (10) angeordneten Ansaugöffnung (34) der Abzugleitung (30) um einen voreingestellten Wert Δh, wenn TS (ist) kleiner ist als TS (soll).Device according to claim 1, characterized in that the device further comprises a control unit ( 90 ) for the automated withdrawal of solids-laden process water from the sedimentation basin ( 10 ) arranged for cyclically performing the following method steps: a. Detecting the solids content TS (is) in the pump ( 20 ) sucked in process water by means of the probe ( 40 b. Comparing the detected solids content TS (ist) with a preset target solids content TS (soll), c. Lifting in the sedimentation tank ( 10 ) arranged suction opening ( 34 ) of the withdrawal line ( 30 ) by a preset value Δh when TS (is) is greater than TS (soll), and d. Lowering the sedimentation tank ( 10 ) arranged suction opening ( 34 ) of the withdrawal line ( 30 ) by a preset value Δh when TS (is) is less than TS (soll). Verwendung einer Vorrichtung gemäß Anspruch 1 zum Abzug von Feststoffbelastetem Prozesswasser aus dem Sedimentierbecken (10) eines vor dem Faulturm (100) der Kläranlage (1) angeordneten Voreindickers (110) oder eines hinter dem Faulturm (100) der Kläranlage (1) angeordneten Nacheindickers (120).Use of a device according to claim 1 for the extraction of solids-loaded process water from the sedimentation basin ( 10 ) one in front of the digester ( 100 ) of the treatment plant ( 1 ) arranged Voreindickers ( 110 ) or one behind the digester ( 100 ) of the treatment plant ( 1 ) arranged Nacheindickers ( 120 ). Verwendung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sedimentierbecken (10) von einer Explosionsschutzzone (90) umgeben ist und die Messstrecke (60) außerhalb der Explosionsschutzzone (90) angeordnet wird.Use according to claim 8, characterized in that the sedimentation basin ( 10 ) from an explosion protection zone ( 90 ) is surrounded and the measuring section ( 60 ) outside the explosion protection zone ( 90 ) is arranged.
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