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Die
Erfindung betrifft eine Siebrechenvorrichtung zur Entfernung von
Feststoffen aus einem Feststoff-Flüssigkeitsgemisch nach
dem Oberbegriff des beigefügten Patentanspruches 1, wie
sie aus der
WO 00/48705
A bekannt ist. Außerdem betrifft die Erfindung
eine mit einer solchen Siebrechenvorrichtung versehene Feststoff-Flüssigkeits-Trennvorrichtung, eine
damit versehene Kläranlage, ein Verfahren zum Aussondern
von Feststoffen aus einem Feststoff-Flüssigkeitsgemisch
sowie eine Vorrichtung zum automatischen Durchführen dieses
Verfahrens unter Verwendung der Siebrechenvorrichtung.
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Die
Erfindung ist insbesondere zur Verwendung bei der mechanischen Abwasserbehandlung geeignet.
In einer Kläranlage zu klärende Abwässer, insbesondere
aus Siedlungsbereichen, führen in der Regel mehr oder weniger
große Mengen an Feststoffen mit sich, die vor einer organischen
Klärung der Abwässer aus diesen zu entfernen sind.
Hierzu werden meist sogenannte Siebrechen eingesetzt, wobei das
mit Feststoffen belastete Abwasser in einem Gerinne oder dergleichen
durch eine Siebfläche strömt, in der die Feststoffe
aufgefangen werden. Ein Räumer räumt die Feststoffe
aus der die Siebfläche aufweisenden Siebeinrichtung aus
und führt sie einer weiteren Behandlung zu. Da solche Feststoffe
entsorgt werden müssen, gibt es verschiedene Möglichkeiten
zur Behandlung der Feststoffe derart, dass deren Volumen und/oder
Gewicht sowie eventuell deren Anteil an organischen Bestandteilen
wesentlich reduziert werden. Hierzu gibt es im Stand der Technik Rechengutwaschanlagen,
wie sie beispielsweise in der
WO
93/01000 beschrieben sind und/oder Rechengutpressen, wie
sie beispielsweise aus der
DE 100
57 269 A1 oder der
DE 10 2004 038 842 B4 bekannt sind. Die Nachbehandlungen
erfolgen mittels Maschinen, welche in der Regel automatisch ablaufend
gesteuert sind.
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Eine
Siebrechenvorrichtung zum Zuführen der Feststoffe aus Feststoff-Flüssigkeits-Gemischen ist
aus der eingangs erwähnten
WO
00/48705 bekannt. Diese bekannte Siebrechenvorrichtung
hat eine Siebeinrichtung, welche eine schräg nach oben geneigte
Siebfläche mit sich in Aufwärtsrichtung erstreckenden
Siebstäben aufweist. Weiter gibt es eine Räumeinrichtung,
die in dieser Siebfläche festgehaltene Feststoffe ausräumt
und eine Transporteinrichtung, welche die ausgeräumten
Feststoffe einer Feststoffaufnahmeeinrichtung, wo die Feststoffe
weiter behandelt werden, also beispielsweise einer Rechengutwaschanlage
oder Rechengutpresse oder dergleichen zuführt. Die Räumeinrichtung
hat einen Räumer, der in die Siebstäbe eingreift
und die Feststoffe nach unten hin zu der im Boden eines Abwassergerinnes
vorhandenen Transporteinrichtung transportiert.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, eine
Siebrechenvorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffes des beigefügten
Patentanspruches 1, eine Kombination einer solchen Siebrechenvorrichtung
mit einer anschließenden Rechengutnachbehandlungsvorrichtung
sowie eine damit versehene Kläranlage und ein Verfahren
zum Aussondern von Feststoffen aus einem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch
hinsichtlich des Austrages der Feststoffe zu verbessern.
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Diese
Aufgabe wird durch die Vorrichtungen bzw. Verfahren mit den Merkmalen
der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Die
Erfindung schafft somit eine Siebrechenvorrichtung, mit der Feststoffe
aus einem Feststoff-Flüssigkeitsgemisch entfernbar sind.
Hierzu ist erfindungsgemäß eine Siebeinrichtung
zum Aussieben von Feststoffen und eine Räum- und Transporteinrichtung
vorgesehen, mit der Feststoffe aus der Siebeinrichtung entfernbar
und in eine Feststoffaufnahmeeinrichtung transportierbar sind.
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Erfindungsgemäß ist
eine untere Bereich der Siebeinrichtung, insbesondere im Bereich
einer unteren Umlenkung der Räum- und Transporteinrichtung mit
in Stromaufwärtsrichtung ragenden Vorsprüngen versehen.
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Insbesondere
im unteren Bereich des Feststoff-Flüssigkeitsgemisch reichern
sich schwerere und somit schwieriger zu entfernende Feststoffe an. Diese
werden durch die Vorsprünge aufgebrochen und sind dann
leichter entfernbar.
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Wenn
der untere Bereich in Strömungsrichtung gesehen nach oben
gebogen oder gekrümmt ausgebildet ist, stellt sich zudem
eine nach oben gerichtete Verwirbelung ein, die ein Anheben der
Feststoffe zwecks Austragen begünstigen.
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Besonders
bevorzugt ist der untere Bereich der Siebeinrichtung, genauer der
untere Bereich der Siebfläche – wie die Siebeinrichtung
weiter von der Siebfläche stromabwärts ausgebildet
ist, ist für Anströmungszwecke relativ egal –,
einer Umlenkung der Räum- und Transporteinrichtung folgend
ausgebildet. Die Räum- und Transporteinrichtung kann somit
bereits früher, weiter stromaufwärts, an der Siebfläche
angreifen und auch den unteren Bereich der Siebfläche effektiv
räumen. Tote Hohlräume, an denen sich Feststoff
ansammeln könnte und festsetzen könnte, werden
leichter vermieden.
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Wenn,
wie besonders bevorzugt, sich die Vorsprünge an der Siebeinrichtung
und die Räum- und Transporteinrichtung in stromabwärtiger und/oder
nach oben gesehener Richtung allmählich nähern,
ergibt sich eine Art Trichterwirkung; der Feststoff wird leicht
im Bereich der unteren Umlenkung zwischen Räum- und Transporteinrichtung
eingeführt, dann entlang der nach oben gekrümmten
Siebfläche nach oben bewegt, während sich weiter
die Räum- und Transporteinrichtung immer näher
annähert. Andererseits kann es bei besonders harten Feststoffen,
wie z. B. Steinen vorteilhaft sein, eine weitere Annäherung
zu vermeiden, so dass keine Verklemmung erfolgt. Dies lässt
sich z. B. dadurch erreichen, dass die Bewegungsbahn der Räum-
und Transporteinrichtung und die stromaufwärtige Kontur der
Vorsprünge, eventuell nach einem etwas weiteren Einlauf
zwecks der Trichterwirkung, im weiteren Bereich einen etwa gleichen
Abstand beibehalten. Besonders bevorzugt geht die so vorgegebene Transportbahn
für die auszuräumenden Feststoffe dann in einen
geradlinigen, vorzugsweise nach oben und in Strömrichtung
schrägen Verlauf entlang der Siebfläche über.
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Die
untere Umlenkung erfolgt bevorzugt durch eine untere Umlenkwelle.
Entsprechend ist eine etwa kreisbogenförmige Kontur des
unteren Bereichs vorstehenden Bereichs der Siebfläche bevorzugt.
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Die
Siebfläche ist besonders bevorzugt zumindest teilweise
durch sich in eine vertikale Richtung erstreckende Stäbe
gebildet, deren Zwischenräume sich leicht durch Räumharken
oder dergleichen ausräumen lassen. Entsprechend ist bevorzugt, dass
die unteren Bereiche der Stäbe mit den Vorsprüngen
versehen sind. Dies ist besonders einfach dadurch herstellbar, dass
die unteren Endbereiche der Stäbe nach vorne, in Stromaufwärtsrichtung
vorstehend gekrümmt sind. Dies lässt sich bei
Metallstäben einfach mit entsprechenden Biegemaschinen bewerkstelligen,
die vielfach verfügbar sind.
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Besonders
bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung wirken derart, dass Probleme
bei einer nachfolgenden Rechengutbehandlung nicht zu einer Beeinträchtigung
der Aussonderung der Feststoffe aus dem Feststoff-Flüssigkeitsgemisch
führen.
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Hierzu
ist die Räum- und Transporteinrichtung vorzugsweise derart
ausgebildet, dass der Feststoff wahlweise an wenigstens zwei unterschiedliche Feststoffaufnahmeeinrichtungen
abgegeben werden kann.
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Dies
ist insbesondere in Kombination mit den zuvor genannten Vorsprüngen
an dem unteren Bereich der Siebfläche interessant, die
dafür sorgen, dass die Feststoffe auch bei Drehen in einer
Rückwärtsrichtung in Bereich der Umlenkung an
der Räum- und Transporteinrichtung verbleibt.
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Um
eine solche wahlweise Abgabe steuerungstechnisch möglichst
einfach und mit geringem maschinellen Aufwand durchführen
zu können, ist bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, dass die Räum- und Transporteinrichtung
zumindest in zwei Förderrichtungen, nämlich in
eine erste Förderrichtung und in eine zweite Förderrichtung
bewegbar ist. Die Räum- und Transporteinrichtung ist so
ausgebildet, dass sie bei der Bewegung in der ersten Förderrichtung
Feststoff an eine erste Feststoffaufnahmeeinrichtung abgibt und
bei Bewegung in der zweiten Förderrichtung an eine zweite
Feststoffaufnahmeeinrichtung abgibt.
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Durch
einfache Änderung, beispielsweise Umkehr, der Fördereinrichtung
lässt sich so wahlweise der Feststoff in die erste oder
die zweite Feststoffaufnahmeeinrichtung abgeben, beispielsweise
abwerfen.
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Steuerungstechnisch
ist so nur die ohnehin vorhandene Motorsteuerung zum Steuern eines
Motors der Räum- und Transporteinrichtung vorzusehen, wobei
durch einfache Umkehr der Motordrehrichtung die wahlweise Abgabe
erfolgen kann.
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Dieses
Prinzip ist besonders einfach durch eine Bauweise der Räum-
und Transporteinrichtung als Harkenumlaufrechen mit auf einer ringförmig
geschlossenen Umlaufbahn umlaufenden Räum- oder Transportwerkzeugen,
insbesondere Rechenharken, realisierbar.
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Mit
der vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird somit sozusagen
ein Zwei-Wege-Rechen geschaffen, der sich von allen bekannten Rechen- und
Siebanlagen dadurch unterscheidet, dass er Rechengut wahlweise in
eine erste Feststoffaufnahme oder eine zweite Feststoffaufnahme
abwerfen kann. Eine Veränderung der Abwurfstelle erfolgt
lediglich durch Vertauschen der Drehrichtung. Besonders bevorzugt
ist, wenn das Rechengut wahlweise auf einer Zulaufseite, von wo
das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch, beispielsweise mit Feststoffen
beladenes Abwasser, auf die Siebrechenvorrichtung zuläuft,
oder auf einer Ablaufseite, wo von Feststoffen mehr oder weniger
befreite Flüssigkeit ablaufen kann, abwerfbar ist.
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Durch
die Erfindung und/oder deren vorteilhaften Ausgestaltungen werden
insbesondere folgende Vorteile erreicht:
- • Feststoffansammlungen
im unteren Siebbereich werden vermieden.
- • Der Austrag schwerer Feststoffe wird erleichtert.
- • Die Strömung wird für den Feststoffaustrag
mit genutzt, dadurch können sich Energieeinsparungen ergeben.
- • Durch eine Krümmung der Siebfläche
im unteren Bereich lassen sich Feststoffe auch bei Umdrehung der
Förderrichtung auch im unteren Umlenkbereich an der Räum-
und Transporteinrichtung halten.
- • Auch bei umgekehrter Förderrichtung ist
ein Ausräumen des unteren Bereichs der Siebfläche möglich.
- • Es besteht die Möglichkeit, im Falle einer
Störung an einer nachgeschalteten Maschine (wie zum Beispiel
Rechengutpresse oder Rechengutwaschanlage), durch Wechsel der Feststoffaufnahmeeinrichtung
Feststoffe einer anderen Maschine oder zum Beispiel in einen zur
Zwischenlagerung oder zum Weitertransport dienenden Behälter
zuzuführen.
- • Bei Wartungsarbeiten an einer nachgeschalteten Maschine
kann die Siebrechenvorrichtung weiter arbeiten.
- • Bei Überfüllung eines Feststoffbehälters
kann zum Beispiel ein Notbehälter oder Zwischenlagerungsbehälter
befüllt werden.
- • Bei einer Blockade durch einen großen Gegenstand
der auch die nachgeschaltete Rechengutbehandlung stören
könnte, könnte die Siebrechenvorrichtung einfach
in die andere Förderrichtung betrieben werden, um den Störstoff
in einer entsprechend zur Aufnahme solcher Störstoffe geeignete
zweite Feststoffaufnahmeeinrichtung zu überführen.
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Wenn
die Räum- und Transporteinrichtung in beide Förderrichtung
kontinuierlich mehrfach umlaufen kann, ist es möglich,
die Siebrechenvorrichtung in beiden Richtungen längerfristig
zu betreiben und so auch Feststoff kontinuierlich in jede der wenigstens zwei
Feststoffaufnahmeeinrichtungen zu transportieren.
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Hierzu
ist gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung ein zu einer Endlosschleife geschlossenes Antriebsmittel
vorgesehen, mittels dem Räum- oder Transportwerkzeuge,
wie beispielsweise Rechenharken oder dergleichen auf einer der Umlaufbahn
so bewegbar sind, dass sie wahlweise in der ersten Förderrichtung
oder der zweiten Förderrichtung mehrfach umlaufen können
Ein Ausräumen der Siebfläche, die grundsätzlich,
ebenfalls wie die Räumwerkzeuge, so ausgebildet sein kann,
wie dies in der
WO 00/48705 beschrieben
und gezeigt ist, kann in einer Aufwärtsbewegung oder in
einer Abwärtsbewegung erfolgen. Hierzu ist bevorzugt vorgesehen,
dass Räum- oder Transportwerkzeuge, die auch zum Eingreifen
in Zwischenräume zwischen Siebstäben ausgebildet
sein kann, in einem ersten Bereich einer Umlaufbahn nahe an der
Siebfläche wahlweise aufwärts oder abwärts
geführt werden. An einem Ende der Siebfläche gibt
es dann eine Umlenkung der Umlaufbahn in die entgegengesetzte Richtung,
wo dann die Räum- oder Transportwerkzeuge sich vorzugsweise
weiter stromaufwärts zu der Siebfläche an einem
zweiten Teilbereich der Umlaufbahn in der entgegengesetzten Richtung
bewegt werden wie im Nahbereich der Siebfläche.
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Vorteilhafterweise
reichen beide Teilbereiche der Umlaufbahn aus dem Feststoff-Flüssigkeitsgemisch
heraus, wobei weiter vorzugsweise oberhalb des zu erwartenden Pegels
je eine Abstreifeinrichtung vorgesehen ist.
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Der
Feststoff kann so bei Bewegung in der einen Förderrichtung
an der Siebfläche nach unten führend ausgekratzt
werden und anschließend an der weiter stromaufwärtigen
Seite nach oben transportiert werden, um so an einem ersten Abstreifer von
den Räum- oder Transportwerkzeugen abgestreift und in die
erste Feststoffaufnahmerichtung abgeworfen zu werden.
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Bei
umgekehrter Förderrichtung wird der Feststoff an der Siebfläche
beispielsweise von unten nach oben ausgekratzt und weiter entlang
des sich nahe der Siebfläche befindlichen ersten Teilbereiches
der Umlaufbahn bewegt und dort aus dem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch
ausgehoben und an einen zweiten Abstreifer abgestreift, um so in
eine zweite Feststoffaufnahmeeinrichtung abgeworfen zu werden.
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Die
Siebrechenvorrichtung kann weiter gemäß einer
besonders bevorzugten Ausführungsform auch zum Transport
von Flüssigkeit in eine der beiden Feststoffaufnahmeeinrichtungen
ausgebildet sein. Beispielsweise wird für eine Rechengutwäsche auch
Flüssigkeit benötigt. Diese Flüssigkeit
wird bei bekannten Rechengutwaschanlagen gesondert zugeführt,
wobei auch wertvolleres Frischwasser verwendet und somit verschwendet
wird.
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Bei
der besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der
Räum- und Transportvorrichtung eine Schöpfeinrichtung
zugeordnet sein, wobei zusätzlich zu dem ausgeräumten
Feststoff auch noch Flüssigkeit mit transportiert wird,
und in die nachgeschaltete Rechengutnachbehandlung mit überführt
wird.
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Eine
solche Flüssigkeitszufuhr ist jedoch bei einer Zwischenlagerung
oder einem Abtransport von Feststoff ohne Behandlung in Regel unerwünscht. Daher
ist besonders bevorzugt, dass die Schöpfeinrichtung beispielsweise
im Bereich von Räum- oder Transportvorrichtungen angeordnete
becher- oder schöpfkellenartige Behälter oder
dergleichen aufweist, die sich bei einer Umlenkung der Werkzeuge mit
umlenken und drehen, so dass nur in einer der Förderrichtungen
Flüssigkeit mittransportiert wird.
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Vorzugsweise
ist eine der Förderrichtungen die Hauptförderrichtung,
in der die Siebrechenvorrichtung im Normalbetrieb läuft
und Feststoff einer nachgeschalteten Rechengutbehandlung zuführt. Die
andere Fördereinrichtung ist bevorzugt eine wahlweise in
Störfällen oder zu Wartungszwecken zu wählende
Förderrichtung, wo Feststoff in eine Hilfs-Feststoffaufnahmeeinrichtung,
beispielsweise in einen Notabwurf-Container, überführt
wird.
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Bevorzugt
ist aus den in der
WO 00/48705 erläuterten
Gründen die Hauptförderrichtung derart gewählt,
dass die in die Siebfläche eingreifenden Räumwerkzeuge
bei Bewegung in der Hauptförderrichtung sich an der Siebfläche nach
unten bewegen. Auch ist bevorzugt, dass sich die erste Feststoffaufnahmeeinrichtung,
die in der bevorzugten Ausführungsform im Normalbetrieb
die Feststoffe zur Weiterbehandlung aufnimmt, stromaufwärts
der Siebfläche angeordnet ist. Diese Auswahl der Hauptförderrichtung
und Anordnung der Hauptfeststoffaufnahmeeinrichtung hat folgende
Vorteile:
- • Schweres Rechengut, wie
zum Beispiel Steine, Metallteile u. s. w. lagern sich in einem Sohlbereich
vor einer beispielsweise in Form eines Rechenrostes vorgesehenen
Siebeinrichtung ab. Bei einem Abwärtsräumungsvorgang
entlang der Siebeinrichtung werden solche schweren Rechengutteile
nicht erst über die gesamte Länge der Siebeinrichtung
nach oben gezogen. Dadurch besteht keine Gefahr, dass sich zum Beispiel
Steine im Rechenrost verkeilen und zu Störungen führen.
- • Weiterhin hat das an der Siebeinrichtung anhaftende
Rechengut einen kürzeren Transportweg im Siebbereich. Dadurch
ist die Gefahr, dass bereits zurückgehaltenes Material
durch die Siebeinrichtung fällt und in den Ablaufbereich
gelangt, wesentlich geringer. Die Abscheideleistung ist verbessert.
- • Gerinneablagerungen werden von den unteren Lagern
weggefördert und nicht wie bei einem Aufwärtsräumvorgang
in Richtung dieser Lager gefördert.
- • Falls das wenigstens eine Räum- und Transportwerkzeug
auch als Schöpfwerkzeug ausgeführt ist, kann eine
zusätzliche Wasserversorgung für die Rechengutwäsche
entfallen.
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Als „Zulaufseite",
insbesondere „Wasserzulaufseite", wird die Vorderseite
der Siebrechenvorrichtung verstanden. Von dieser Seite aus wird
eine Siebeinrichtung, insbesondere ein Rechenrost, angeströmt.
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Als „Ablaufseite",
insbesondere „Wasserablaufseite", wird die Rückseite
der Siebrechenvorrichtung bezeichnet. Auf dieser Seite verlässt
die gereinigte Flüssigkeit, insbesondere Wasser, die Siebeinrichtung.
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Bei
einem „Abwärtsräumvorgang" ist die Drehrichtung
eines Antriebsmotors der Siebrechenvorrichtung so, dass ein Räumwerkzeug
von oben nach unten räumt. Insbesondere beginnt eine Räumharke
mit dem Räumvorgang oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
und räumt das an der Siebeinrichtung abgelagerte Rechengut
nach unten in Richtung Gerinnesohle, siehe hierzu auch die
WO 00/48705 . Jedoch wird
bei der hier vorliegenden Ausgestaltung das Räumwerkzeug
umgelenkt und fördert dann als Transportwerkzeug das Rechengut
nach oben zu einem Abwurfpunkt an der Zulaufseite. Dieser Abwurfpunkt
wird im folgenden als „Abwurfpunkt-Zulaufseite" bezeichnet.
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Bei
einem „Aufwärtsräumvorgang" ist die Drehrichtung
des Antriebsmotors so, dass das Räumwerkzeug, also insbesondere
eine Räumharke, von unten nach oben räumt. Das
heißt, das Räumwerkzeug beginnt mit dem Räumvorgang
zum Räumen der Siebeinrichtung an einer Gerinnesohle und räumt
das an der Siebeinrichtung anhaftende Rechengut nach oben zu einem
zweiten Abwurfpunkt an der Ablaufseite, welcher im folgenden als „Abwurfpunkt-Ablaufseite"
bezeichnet wird.
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Als „Hauptabwurfseite"
wird diejenige Seite bezeichnet, wo im Normalfall – Normalbetrieb – abgeworfen
wird. Dies kann auf der Zulaufseite oder der Ablaufseite sein.
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Wegen
der vorerwähnten Vorteile eines Abwärtsräumvorganges
und des anschließenden Transportes auf einer von der eigentlichen
Siebfläche entfernterem Transportbahnenbereich ist die Hauptabwurfseite
bevorzugt die Zulaufseite.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten
Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt.
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1 eine
Seitenansicht einer ersten Ausführungsform einer Feststoff-Flüssigkeits-Trennvorrichtung
in einer Kläranlage mit einer zwei-Wege-Siebrechenvorrichtung;
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2 eine
Draufsicht auf die Siebrechenvorrichtung von 1 von stromaufwärts
in Richtung stromabwärts gesehen;
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3 eine
seitliche Übersichtsdarstellung einer zweiten Ausführungsform
einer Feststoff-Flüssigkeits-Trennvorrichtung mit Siebrechenvorrichtung in
einem Klärwerk;
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4 eine
Ansicht der Siebrechenvorrichtung von 3 von stromaufwärts
in Richtung stromabwärts gesehen;
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5 eine
Siebrechenvorrichtung nach dem Stand der Technik; und
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6 eine
Ansicht auf die Siebrechenvorrichtung von 5 in Richtung
Ablauf gesehen; und
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7 eine
Darstellung einer Räum-Harke der Siebrechenvorrichtung
von 1.
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In
den 5 und 6 wird zunächst eine Konstruktion
einer bekannten Siebrechenvorrichtung 10 erläutert,
von der die Erfindung ausgeht. Die Siebrechenvorrichtung 10 gemäß den 5 und 6 ist
als Umlauf-Feinrechen 12 konstruiert. Der Feinrechen 12 hat
eine Siebeinrichtung in Form eines Rechenrostes 14 mit
Siebstäben in Form von Rechenstäben 16,
die einen Abstand von größer/gleich 4 mm zueinander
haben. Es lassen sich Durchsatzleistungen bis 4000 l/sec erreichen.
Die Konstruktion kann komplett aus Edelstahl in robuster Bauweise
gefertigt sein. Die Rechenstäbe 16 sind keilförmig
ausgebildet und werden durch Abwasser 18 in einem Gerinne 20 nur
einmal durchströmt. Es ist eine Räum- und Transportvorrichtung 20 vorgesehen,
mit der das Rechenfeld des Rechenrostes 14 in etwa 5 sec
gereinigt werden kann. Die Räum- und Transportvorrichtung 22 hat
als Räum- und Transportwerkzeuge mehrere Räum-Harken 24,
die an einem umlaufenden Antriebsmittel, hier in Form von umlaufenden
Ketten 26 befestigt sind. An jeder Seite eines Rahmens 28 der Siebrechenvorrichtung 10 ist
jeweils eine umlaufende Kette 26 gelagert. Die Zähne der
Räumharken 24 greifen in die Rechenstäbe 16 des
Rechenrostes 14 ein, um das Rechengut aufwärts
zu befördern. Im Kopfbereich 30 des Umlauf-Feinrechens 12 befindet sich
eine Abwurfschurre, in deren Bereich das Rechengut abgeworfen wird.
Aufgrund der Konstruktion des Umlauf-Feinrechens 12 ist
die Höhe des Rechens über Flur (Abwurfhöhe)
unabhängig von der Gerinnetiefe. Somit kann auch bei extrem
tiefen Gerinnen 20 eine problemlose Rechengutförderung
gewährleistet werden.
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Ein
möglicher Abstand der Rechenstäbe beträgt
6 mm. Kleinere und größere Spaltenweiten sind möglich.
Da der Rechenrost 14 sehr stabil ausgebildet sein kann,
besteht keine Notwendigkeit, einen Grobrechen vorzuschalten.
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Die
in gleichen Abständen an den umlaufenden Ketten 26 – beispielsweise
Buchensförderketten – befestigten Rechenharken 24 reinigen
das Rechenfeld im Normalbetrieb alle 10 Sekunden. Die Reinigungsintervalle
des Rechenrostes können bis auf 5 Sekunden reduziert werden.
Aufgrund der schnellen Reinigung des Rechenrostes 14 wird
der Stauverlust auf ein Minimum reduziert. Es gibt keine nennenswerten
Wasserspiegelschwankungen im Bereich des Zulaufes 34.
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Das
Rechenfeld des Rechenrostes 14 besteht aus strömungsgünstig
profilierten Rechenstäben 16, welche einzeln mit
einem Rahmen des Rechenrostes 14 verbunden sind. Somit
kann jeder einzelne Rechenstab separat ausgetauscht werden. Die Rechenstäbe
haben ein konisches Profil, welches im Einlauf breiter ist als im
Auslauf. Damit ergeben sich drei grundlegende Vorteile:
- – Wenn ein Feststoff zwischen den Rechenstäben 16 steckenbleibt,
wird dieser aufgrund der Aufweitung der Spaltweite spätestens
durch den Kontakt mit einem Zahn der Räumharke 24 gelöst.
- – Der Strömungswiderstand ist sehr gering,
was eine Reduzierung des Stauverlustes zur Folge hat und unerwünschte
große Wasserstandsschwankungen bzw. Zulaufstöße
auf ein Minimum reduziert.
- – Es sind hohe Durchflussmengen, zum Beispiel 1 m3/sec pro Quadratmeter Rechenfeld möglich.
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Im
folgenden wird nun anhand der 1 bis 4 eine
in einer erfindungsgemäßen Kläranlage 40 installierte
erfindungsgemäße Feststoff-Flüssigkeits-Trennvorrichtung 42 mit
einer erfindungsgemäßen Siebrechenvorrichtung 44 näher
erläutert. Dabei werden für vergleichbare Teilelemente
die gleichen Bezugszeichen wie bei der zuvor stehenden Erläuterung
des Standes der Technik eingesetzt.
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Die
Stäbe 16 des Rechenrostes 14 dieser Siebrechenvorrichtung
sind im unteren Bereich, am Sohlbereich 58 des Gerinnes,
stromaufwärts gekrümmt, so dass im Sohlebereich
stromaufwärts gerichtete Vorsprünge 35 mit
einer gekrümmten Kontur gebildet sind.
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Die
Siebrechenvorrichtung 44 unterscheidet sich weiter von
der in den 5 und 6 dargestellten
Siebrechenvorrichtung 10 insbesondere dadurch, dass dem
Kopfbereich 30 zwei Abwurfpunkte 46, 48,
nämlich eine Abwurfpunkt-Ablaufseite 46 sowie
ein Abwurfpunkt-Zulaufseite 48 vorgesehen sind.
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Wie
aus den 1 und 3 ersichtlich,
ist ebenfalls an jeder Seite des Rahmens 28 eine umlaufende
Kette 26 als Antriebsmittel vorhanden. In regelmäßigen
Abständen sind an diesen umlaufenden Ketten 26 Räumharken 24 derart
befestigt, dass sie angetrieben durch die umlaufenden Ketten 26 entlang
einer zu einer Endlosschleife geschlossenen Umlaufbahn 50 in
einer ersten Förderrichtung 52 sowie in der entgegengerichteten
zweiten Förderichtung 54 bewegbar sind. Im Bereich
des Gerinnes 20 ist ein Trum 56 der umlaufenden
Kette 26 zum Räumen des Rechenrostes 14 nahe
an den Rechenstäben 16 geführt.
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Im
Sohlbereich 58 des Gerinnes 20 sind die Ketten 26 durch
eine Umlenkwelle 27 umgelenkt, so dass ein zweites Trum 60 stromaufwärts
des ersten Trumes 56 etwas weiter entfernt von dem Rechenrost 14 nach
oben verläuft. Oberhalb des stromaufwärtigen Trumes 60 ist
die Kette 26 bei 62 in die stromaufwärtige
Richtung umgelenkt, wobei dann an einer weiteren Umlenkung 64 eine
erste Abstreifeinrichtung 66 zum Abwerfen des Feststoffes
in eineserste Feststoffaufnahmeeinrichtung 68 vorgesehen ist.
Die Kette 26 läuft danach etwa horizontal weiter und
wird an einer durch einen Motor 70 angetriebenen Antriebswelle 72 erneut
umgelenkt und bildet dann das stromaufwärtige Trum 56.
Im Bereich der Antriebswelle 72 befindet sich eine zweite
Abstreifeinrichtung 74 mit entgegengesetzter Wirkrichtung wie
die erste Abstreifeinrichtung 66.
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Die
Vorsprünge 35 an dem unteren Bereich des Rechenrostes 35 sind
mit ihrer in Stromaufwärtsrichtung weisenden Konturfläche
dem Verlauf der Bewegungsbahn der Kette 26 um die Umlenkwelle 27 herum
angepasst ausgebildet, wobei eine stromaufwärtiger Einlaufbereich 36 zwischen
den Vorsprüngen 35 und der Umlenkwelle 27 etwas
erweitert ausgebildet ist.
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Die
umlaufenden Ketten 26 mit den einzelnen Räumharken 24 bildet
eine Räum- und Transporteinrichtung 76. Bei Drehen
der Räum- und Transporteinrichtung 76 in der ersten
Förderrichtung 52 bewegen sich die Räumharken 24 an
dem siebnahen Trum 56 in Richtung des Sohlbereiches 58 nach
unten. Wenn sich der Motor 70 in die erste Förderrichtung 52 bewegt,
wird somit ein Abwärtsräumvorgang durchgeführt.
Bewegt sich die Räum- und Transporteinrichtung 76 dagegen
in die zweite Fördereinrichtung 54, dann bewegen
sich die Räumharken 24 an dem siebnahen Trum 56 nach
oben und es wird ein Abwärtsräumvorgang durchgeführt.
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Beim
Abwärtsräumvorgang werden die Feststoffe entlang
des stromaufwärtigen Trumes 60 aus dem Gerinne 20 gefördert,
dann bei 62 umgelenkt und über eine erste Abwurfschurre 78 in
die erste Feststoffaufnahmeeinrichtung 68 abgeworfen.
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Beim
Aufwärtsräumvorgang werden dagegen die Feststoffe
entlang des stromabwärtigen, siebnahen Trumes 56 nach
oben aus dem Gerinne 20 gefördert und an der zweiten
Abstreifeinrichtung 74 abgestreift und über eine
zweite Abwurfschurre 80 in eine zweite Feststoffaufnahmeeinrichtung 68 abgeworfen.
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Die
Feststoff-Flüssigkeits-Trennvorrichtung 42 weist
weiter in dem dargestellten Beispiel eine Rechengutnachbehandlungsmaschine,
hier in Form einer Rechengutwaschanlage 84 auf. Im Normalbetrieb
wird die Siebrechenvorrichtung 44 derart betrieben, dass
die Feststoffe in diese Rechengutwaschanlage 84 abgeworfen
werden. Die Rechengutwaschanlage 84 ist mit einer Rechengutpresse 104 versehen.
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Für
einen Notbetrieb, beispielsweise bei Störungen in der Rechengutwaschanlage 84 oder
zu Wartungszwecken der Rechengutwaschanlage 84, wird die
Siebrechenvorrichtung 44 in der entgegengesetzten Förderrichtung
betrieben, um die Feststoffe in einen Behelfs- oder Notcontainer 86 zu überführen.
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Die
beiden Ausführungsformen der Feststoff-Flüssigkeits-Trennnvorrichtung 42 unterscheiden
sich dadurch, dass die Positionen der Rechengutwaschanlage 84 und
den Notcontainers vertauscht sind. Bei der in 1 und 2 dargestellten
Ausführungsform ist die Rechengutwaschanlage 84 als
erste Feststoffaufnahmeeinrichtung 68 an dem Abwurfpunkt-Zulauf 46 stationiert
und der Notcontainer 48 ist als zweite Feststoffaufnahmeeinrichtung 82 an
dem Abwurfpunkt-Ablaufseite 46 stationiert.
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Weiter
ist bei der in den 1 und 2 dargestellten
Siebrechenvorrichtung 44 eine Schöpfeinrichtung 88 zum
Schöpfen von Flüssigkeit in die Rechengutwaschanlage 84 dadurch
ausgebildet, dass die einzelnen Räumharken 24,
wie dies in 7 angedeutet ist, an einem bei
Anordnung an dem stromaufwärtigen Trum 60 nach
oben gerichteten Endbereich 90 mit einer Schöpföffnung 92 versehen
sind und an dem entgegengesetzten Endbereich 94, der sich
bei Bewegung an dem stromabwärtigen Trum 56 oben
befindet, geschlossen ist. Weiter ist ein Hauptkörper 96 der
Räumharken 24 jeweils innen hohl ausgebildet,
so dass die Räumharken 24 insgesamt als Schöpfbehälter
für die Flüssigkeit ausgebildet sind.
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Der
Betrieb der in den 1 und 2 dargestellten
ersten Ausführungsform der Feststoff-Flüssigkeits-Trennvorrichtung 42 läuft
wie folgt:
Hauptabwurfseite ist die Wasserzulaufseite 98.
Im Normalbetrieb dreht sich der Motor 70 derart, dass die
Ketten 26 in der ersten Förderrichtung 52 bewegt werden.
Die Räumharken 24 bewegen sich entlang des siebnahen
Trumes 56 nach unten und räumen so den Rechenrost
in einer nach abwärts gerichteten Richtung. Im Sohlbereich 58 werden
die Räumharken 24 an der Umlenkwelle 27 umgelenkt.
Dabei sorgen die Vorsprünge 35 der Stäbe 16 dafür,
dass die Feststoffe auch bei der Umlenkung an den Räumharken 24 verbleiben
und dass auch Feststoffe am Sohlbereich 58 ausgeräumt
werden. Nach der Umlenkung fördern die Räumharken 24 dann
entlang des stromaufwärtigen Trumes 60 einerseits
Feststoffe und andererseits durch die Schöpföffnung 92 in
den Hauptkörper 96 eintretende Flüssigkeit
nach oben. Die Räumharken 24 werden dann im Kopfbereich 30 an
der Umlenkung 62 umgelenkt, so dass sich die in dem Hauptkörper 96 befindliche
Flüssigkeit in die Rechengutwaschanlage 84 ergießt.
Gleichzeitig werden Feststoffe in die erste Abwurfschurre 78 abgeworfen, spätestens
dann, wenn sie an der ersten Abstreifeinrichtung 78 von
den Räumharken 24 abgestreift werden. Die Räumharken 24 verlaufen
dann entlang des siebnahen Trumes 56 weiter nach unten.
-
Die
Siebrechenvorrichtung 10 kann aber auch – auch
andauernd und im Regelfall – in der anderen, zweiten Förderrichtung 54 betrieben
werden. Wird die Siebrechenvorrichtung 10 wie vorstehend beschrieben
normalerweise in der ersten Förderrichtung 52 betrieben,
dann wird insbesondere in den Fällen, in denen es mit der
Rechengutwaschanlage 84 irgendein Problem oder es größere
Gegenstände gibt, die den Rechenrost 14 verstopfen,
der Motor 70 durch eine Steuerung 100 umgelenkt,
so dass die Räum- und Transporteinrichtung 76 sich
in der zweiten Förderrichtung 54 bewegt.
-
Bei
Bewegung in der zweiten Förderrichtung werden die Feststoffe
und eventuell die größeren Gegenstände
durch einen Aufwärtsräumvorgang aus dem Rechenrost 14 geräumt
und durch Abstreifen an der zweiten Abstreifeinrichtung 74 über
die zweite Abwurfschurre 80 in den als zweite Feststoffaufnahmeeinrichtung 82 bereit
gestellten Notcontainer 86 abgeworfen. Beim Räumen
helfen die Vorsprünge 35 in der Weise mit, dass
dadurch und durch eventuelle weitere Strömungsbeeinflussungselemente 38 – z.
B. je nach Förderrichtung umstellbar ausgebildet – im Sohlebereich
auch eine gewisse Aufwärtsströmung herrscht, die
eine Bewegung der Feststoffe die Krümmung an den Vorsprüngen 35 entlang unterstützt.
An dieser Krümmung werden die Feststoffe geführt
und mittels der hier bereits eingreifenden Räumharken 24 sicher
aus dem Sohlebereich 58 gefördert.
-
Bei
der in den 3 und 4 dargestellten zweiten
Ausführungsform befindet sich die Rechengutwaschanlage 84 als
zweite Feststoffaufnahmeeinrichtung 82 an dem Abwurfpunktablaufseite 76.
Der Notcontainer 86 befindet sich als erste Feststoffaufnahmeinrichtung 68 an
dem Abwurfpunkt-Zulaufseite 48. Die Siebrechenvorrichtung 44 kann
von der Konstruktion her unverändert bleiben, selbst wenn
hier eine andere Anordnung der Rechengutwaschanlage 84 vorgenommen
worden ist. Jedoch sind hier die Räumharken 24 als
normale Räumharken ohne Schöpffunktion mit zwei
geschlossen Endbereichen 90, 94 ausgebildet. Der
Hauptabwurfpunkt ist hier der Abwurfpunkt-Ablaufseite 46.
Im Normalbetrieb wird die Siebrechenvorrichtung 54 in der
zweiten Förderrichtung 54 betrieben. Lediglich
in Notbetrieb erfolgt eine Umkehr in die erste Förderrichtung 52.
Die Wirkung der Vorsprünge 35 ist die gleiche
wie oben beschrieben.
-
Das
von den Feststoffen befreite Abwasser 18 wird dann über
den Wasserablauf 102 abgeführt.
-
Ansonsten
ist die Siebrechenvorrichtung 44 so ausgebildet, wie zuvor
anhand der 5 und 6 beschrieben.
-
- 10
- Siebenrechenvorrichtung
- 12
- Umlauf-Feinrechen
- 14
- Rechenrost
- 16
- Rechenstäbe
- 18
- Abwasser
- 20
- Gerinne
- 22
- Räum-
und Transportvorrichtung
- 24
- Räumharke
- 26
- umlaufende
Kette (Antriebsmittel)
- 27
- (untere)
Umlenkwelle
- 28
- Rahmen
- 30
- Kopfbereich
- 32
- Abwurfschurre
- 34
- Zulauf
- 35
- Vorsprünge
- 36
- Einlaufbereich
- 38
- Strömungsbeeinflussungselemente
- 40
- Kläranlage
- 42
- Feststoff-Flüssigkeits-Trennvorrichtung
- 44
- Siebrechenvorrichtung
- 46
- Abwurfpunkt-Ablaufseite
- 48
- Abwurfpunkt-Zulaufseite
- 50
- Umlaufbahn
- 52
- erste
Förderrichtung
- 54
- zweite
Förderrichtung
- 56
- Siebnahes
oder stromabwärtiges Trum
- 58
- Sohlbereich
- 60
- entfernteres
oder stromaufwärtiges Trum
- 62
- Umlenkung
in stromaufwärtige Richtung
- 64
- weitere
Umlenkung
- 66
- erste
Abstreifeinrichtung
- 68
- erste
Feststoffaufnahmeeinrichtung
- 70
- Motor
- 72
- Antriebswelle
- 74
- zweite
Abstreifeinrichtung
- 76
- Räum-
und Transporteinrichtung
- 78
- erste
Abwurfschurre
- 80
- zweite
Abwurfschurre
- 82
- zweite
Feststoffaufnahmeeinrichtung
- 84
- Rechengutwaschanlage
- 86
- Notcontainer
- 88
- Schöpfeinrichtung
- 90
- Endbereich
- 92
- Schöpföffnung
- 94
- Endbereich
- 96
- Hauptkörper
- 98
- Wasserzulaufseite
- 100
- Steuerung
- 102
- Wasserablaufseite
- 104
- Rechengutpresse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - WO 00/48705
A [0001]
- - WO 93/01000 [0002]
- - DE 10057269 A1 [0002]
- - DE 102004038842 B4 [0002]
- - WO 00/48705 [0003, 0025, 0033, 0036]