DE102010039630B4

DE102010039630B4 - Sandfang mit vorgeschaltetem Fettfang für eine Kläranlage, Verfahren zu dessen Herstellung und Verfahren zur Sandabtrennung damit

Info

Publication number: DE102010039630B4
Application number: DE102010039630.3A
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: FLOWCONCEPT GmbH
Current assignee: FLOWCONCEPT GmbH
Priority date: 2010-08-20
Filing date: 2010-08-20
Publication date: 2018-04-26
Anticipated expiration: 2030-08-21
Also published as: DE102010039630A1

Abstract

Vorrichtung zur Sedimentation von Sand aus Zulaufwasser einer Kläranlage mit einem ersten Becken (3), das eine parallel zu seiner Längsachse verlaufende Ausnehmung (9) im Beckenboden (6) und eine Austragseinrichtung für Sand aufweist, wobei an dem erstem Ende (2) des ersten Beckens (3) ein erster Zulauf (1) und an dessen gegenüberliegendem zweiten Ende (4) ein erster Ablauf (5) angeordnet ist, wobei das erste Becken (3) einen offenen Querschnitt und einen Beckenboden (6) mit einem konkaven bogenförmigen Querschnitt aufweist, wobei- der Antrieb zur Erzeugung einer Walzenströmung um die Längsachse des ersten Beckens (3) aus einem hydraulischen Antrieb besteht,- welcher aus dem ersten Zulauf (1) besteht, der in zumindest einer ersten Zulauföffnung (10) mündet, die angrenzend an eine parallel zur Längsachse des Beckens (3) angeordnete Wandung (7) angeordnet ist,- wobei die Längsachse des an die erste Zulauföffnung (10) angrenzenden Abschnitts (la) des ersten Zulaufs (1) in einem Winkel von maximal 45° gegen den Querschnitt des ersten Beckens (3) angeordnet ist und- die Vorrichtung zur Sedimentation von Sand einem Fettfang nachgeschaltet ist, indem der erste Zulauf (1) des ersten Beckens (3) an den Ablauf des Fettfangs angeschlossen ist, der ein zweites Becken aufweist, das zur Flotation von Fett eine Belüftungseinrichtung aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abtrennung von Sand, mit einer gekoppelten Vorrichtung zur Abtrennung von Fett zur Verwendung in einer Kläranlage, die auch als Sandfang bzw. Fettfang bezeichnet werden. Entsprechend betrifft die Erfindung auch eine Kläranlage, die einen erfindungsgemäßen Sandfang in Kombination mit einem vorgeschalteten Fettfang aufweist.
Erfindungsgemäß ist ein Sandfang im Anschluss an eine Rechen- oder Siebanlage, die zur Abtrennung grobteiliger Bestandteile aus Abwasser dient, angeschlossen.
Weiter betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Abscheidung von Sand und Fett aus Zulaufwasser einer Kläranlage, aus dem grobteilige Bestandteile, beispielsweise Folien und Holz abgetrennt sind, durch Sedimentation unter Verwendung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung mit der vorherigen Abtrennung von Fett durch Flotation in einem belüfteten Becken.
Stand der Technik
Die DE 10 2004 058 421 A1 beschreibt einen Behälter, der in zwei hydraulisch verbundene Kammern unterteilt ist, zur Sedimentation von Sand in einer nicht belüfteten Kammer und der Flotation von Fett in der angeschlossenen belüfteten Kammer. Eine Walzenströmung kann nur mittels einer am Behälterboden angeordneten Belüftung erzeugt werden. Sedimentierter Sand kann durch eine längs im trapezförmig zulaufenden Boden beider Kammern verlaufende Vertiefung ausgetragen werden, beispielsweise mittels einer in der Vertiefung angeordneten Förderschnecke. Als vorbekannt werden Sandfanganlagen zitiert, die im Wesentlichen aus einer langgezogenen Rinne ohne Belüftung bestehen, in der bei horizontaler Durchströmung mit Abwasser Sand sedimentiert. Weiter werden belüftete Sandfänge zitiert, bei der eine gleichmäßige Umwälzströmung durch Belüftung erzeugt wird, um die Ablagerung organischer Stoffe im Sandfang zu begrenzen. An solchen belüfteten Sandfängen kann eine durch eine geschlitzte Trennwand angeschlossene Fettkammer angeordnet sein, wobei die flotierende Wirkung zur Abtrennung von Fettbestandteilen führt.
Die DE 32 07 658 A1 beschreibt einen herkömmlichen, belüfteten Sandfang. Dieser hat die Form eines Rechteckbeckens und weist in der Beckensohle eine Sammelrinne für Sand auf. An einer Beckenlängsseite wird durch kontinuierliches Einblasen von Luft eine schraubenförmige Rotationsströmung erzeugt. Optional ist an der der Luftzufuhr gegenüberliegenden Seite des Sandfangbeckens ein Fettfang angeordnet, der durch zahnartige Trennorgane von dem abwärts führenden Strom der Wasserwalze getrennt ist.
Die DE 10 2005 048 764 B4 beschreibt einen kombinierten Längssandfang und Fettfang. In dem Sandfang wird durch Strömungsmittel wie seitliche Belüftungseinrichtungen, Propeller oder Leitvorrichtungen eine Walzenströmung erzeugt. Mittels einer Trennwand mit Öffnungen, welche teilweise durch Lamellen verdeckt sind, sind Sandfang und Fettfang miteinander verbunden.
Die DE 101 51 498 A1 beschreibt einen Sandfang mit einer in Längsrichtung durchströmten Abscheidekammer, einem Einlauf und einem Ablauf, wobei der Einlauf eine Umwälzbewegung des Wassers erzeugt. Diese wird durch Einblasen von Luft, insbesondere in einem Abstand zur Einlaufstelle, unterstützt. Optional ist an der Auslaufseite des Beckens ein Flotationsbereich vorgesehen, der zur Erzeugung feiner Luftblasen Luftdüsen geringen Querschnitts aufweist.
Kolb et al, Wassertechnik 17-23 (2006) beschreiben eine Kompaktanlage, bei dem der Auslauf eines belüfteten Fettfangs entlang der Längsseite eines Sandfangs verbunden ist, der auf der Längsseite gegenüber den Fettfang einen Überlauf mit einer Sammelrinne aufweist. Der Sandfang hat einen V-förmigen Querschnitt und weist zur Sandabscheidung mehrere parallele Lamellen auf.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine alternative Vorrichtung zur Abtrennung von Sand aus Abwasser bereitzustellen, das von groben Verunreinigungen befreit ist.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen der Ansprüche und insbesondere mit einer Vorrichtung zur Abtrennung von Sand aus Abwasser, die ein horizontal oder mit leichtem Gefälle angeordnetes Sandfangbecken mit einem ersten und einem gegenüberliegenden zweiten Ende aufweist, wobei am ersten Ende ein erster Zulauf für Abwasser angeordnet ist, das vorzugsweise von groben Verunreinigungen bzw. groben Bestandteilen befreit ist, beispielsweise mittels einer vorgeschalteten Rechen- oder Siebanlage, und am zweiten Ende ein erster Ablauf angeordnet ist, der ein Überlauf sein kann. Der erste Ablauf des Sandfangbeckens ist mit dem zweiten Zulauf verbunden, der mit nachfolgenden Becken einer Kläranlage verbunden ist. Erfindungsgemäß ist der Sandfang einem Fettfang nachgeschaltet, indem der Zulauf des Sandfangs an den Ablauf eines Fettfangs angeschlossen ist.
Ein Fettfang weist auf oder besteht aus einem zweiten Becken, in dessen Sohlennähe eine Belüftungseinrichtung angeordnet ist, sodass durch Belüftung des zweiten Beckens eine Flotation von Fett erreicht wird, das beispielsweise durch einen Überlauf am oberen Rand des zweiten Beckens austreten kann. Das zweite Becken des Fettfangs weist einen zweiten Ablauf auf, aus dem Wasser mit einem verminderten Gehalt an Fett austritt.
Die Vorrichtung zur Abtrennung von Sand weist auf oder besteht aus einem ersten gestreckten Becken, an dessen erstem Ende ein erster Zulauf mit einer ersten Zulauföffnung für Abwasser angeordnet ist, die an eine zur Längsachse des ersten Beckens parallele Wandung angrenzt, wobei der unmittelbar an die Zulauföffnung angrenzende Abschnitt des Zulaufs so zum Querschnitt des ersten Beckens ausgerichtet ist, dass die Längsachse dieses Zulaufabschnitts in einem Winkel von maximal 45°, vorzugsweise maximal 30° oder maximal 10°, besonders bevorzugt parallel zum Querschnitt des ersten Beckens angeordnet ist. Durch diese Anordnung der Zulauföffnung und die Ausrichtung des an die Zulauföffnung angrenzenden Abschnitts des Zulaufs wird in das erste Becken zulaufendes Wasser tangential in das erste Becken geführt bzw. strömen gelassen und erzeugt die Walzenströmung. Dabei bildet die Längsachse des an die Zulauföffnung angrenzenden Abschnitts des ersten Zulaufs die Achse bzw. Hauptrichtung der Strömung des dadurch zulaufenden Wassers. Die erste Zulauföffnung ist durch ihre Anordnung angrenzend an die Wandung des ersten Beckens und die Anordnung des daran angrenzenden Abschnitts des Zulaufs in einem Winkel von max. 45° bis parallel zum Querschnitt des ersten Beckens so eingerichtet, dass in das erste Becken zulaufendes Wasser im Wesentlichen tangential zum Beckenvolumen bzw. zum Querschnitt des ersten Beckens in das erste Becken geführt wird bzw. einströmt. Der an die Zulauföffnung angrenzende Abschnitt des Zulaufs kann horizontal oder mit positiver oder negativer Steigung zur Zulauföffnung angeordnet sein.
Die erste Zulauföffnung kann im Bodenbereich oder im Randbereich des ersten Beckens angeordnet sein und ist vorzugsweise oberhalb des Beckenvolumens angeordnet, vorzugsweise in einem Abstand zur Oberkante oder Abstand zur maximalen Füllhöhe des ersten Beckens, so dass in das erste Becken zulaufendes Wasser von oben einströmt. Durch die Anordnung der Längsachse des Zulaufabschnitts, der an die Zulauföffnung angrenzt, bzw. die Anordnung der Strömungsrichtung der ersten Zulauföffnung im Wesentlichen tangential zum Innenvolumen des ersten Beckens, und vorzugsweise parallel zum Querschnitt des ersten Beckens, wird eine Walzenströmung in dem ersten Becken erzeugt, deren Längsachse sich etwa längs der Längsachse des ersten Beckens erstreckt.
Der Antrieb des ersten Beckens für diese Walzenströmung besteht erfindungsgemäß aus einer hydraulischen Antriebseinrichtung bzw. einem hydraulischen Antrieb, der aus einer oder mehreren ersten Zulauföffnungen besteht, aus denen in das erste Becken zulaufendes Wasser im Wesentlichen tangential zum Beckenvolumen bzw. tangential zum Querschnitt des ersten Beckens strömt, wobei der hydraulische Antrieb optional zusätzlich Wasserdüsen aufweisen kann, die tangential und in Bezug auf die Anordnung der ersten Zulauföffnung zur Längsachse und/oder zum Querschnitt des ersten Beckens gleichgerichtet in der Wandung des ersten Beckens angeordnet sind, z.B. mit einer Leitung zur Zuführung von Wasser aus dem Ablauf der Vorklärstufe oder der Nachklärung verbunden sind.
In einer Ausführungsform weist der Zulauf zwei Zulauföffnungen am ersten Ende des ersten Beckens auf, die radial versetzt sind, vorzugsweise gegenüberliegend, und in Bezug auf die Längsmittelachse des ersten Beckens gleich gerichtet sind, so dass sie tangential zum Querschnitt des ersten Beckens angeordnet sind und eine gemeinsame Walzenströmung erzeugen. Anstelle eines Zulaufs können auch zwei oder mehr Zuläufe vorgesehen sein, die mit jeweils einer oder mindestens zwei Zulauföffnungen in das erste Becken münden.
Erfindungsgemäß weist das erste Becken keine Einbauten, beispielsweise keine Prallbleche auf, sondern hat einen offenen Querschnitt, sodass die Anordnung einer oder mehrerer erster Zulauföffnungen am ersten Ende eine Walzenströmung im ersten Becken erzeugt, die sich um die Längsachse des ersten Beckens dreht. Dabei besteht der Antrieb für die Walzenströmung im ersten Becken aus dem ersten Zulauf bzw. den ersten Zulauföffnungen an dessen ersten Ende und optional zusätzlich in der Wandung des Beckens tangential zum Beckenvolumen ausgerichteten Wasserdüsen. Wasserdüsen können auf einer längs im ersten Becken angeordneten Leitung sein, z.B. als Bohrungen in einer solchen Leitung. Vorzugsweise sind voneinander beabstandete Wasserdüsen über zumindest 30%, bevorzugter zumindest 50%, noch bevorzugter über die gesamte Länge des ersten Beckens angeordnet. Bevorzugt sind Wasserdüsen zumindest in dem an das zweite Ende des ersten Beckens angrenzenden Abschnitt angeordnet. In einer Ausführungsform können in einem an das zweite Ende des Beckens angrenzenden Beckenabschnitt angeordnete Wasserdüsen in Rotationsrichtung der Walzenströmung gerichtet sein, so dass dadurch austretendes Wasser die Walzenströmung unterstützt wird, während optional in einem an das erste Ende des Beckens angrenzenden Abschnitt Wasserdüsen angeordnet sind, die gegen die Rotationsrichtung der Walzenströmung gerichtet sind, um bei hohen Zulaufvolumina die durch die Zulauföffnungen erzeugte Walzenströmung zu bremsen.
Weiterhin zeichnet sich das erste Becken dadurch aus, dass der Beckenboden einen halbkreisförmigen oder halbellipsenförmigen Querschnitt aufweist, in welchem optional eine Ausnehmung oder Vertiefung angeordnet ist, die sich vorzugsweise längs des ersten Beckens in dessen Boden erstreckt. Eine solche Ausnehmung oder Vertiefung, die sich längs im Beckenboden erstreckt, dient zur Aufnahme sedimentierten Sandes. Entsprechend ist eine Austragseinrichtung für Sand in der Vertiefung im Beckenboden angeordnet, beispielsweise eine Austragsschnecke, sodass der im Wesentlichen halbkreisförmige bzw. halbelliptische Querschnitt des Bodens durch die darin angeordnete Ausnehmung oder Vertiefung kaum gestört wird. Dieser Querschnitt des Beckenbodens erlaubt die Ausbildung der Walzenströmung längs des ersten Beckens, sodass sich eine effektive Sedimentation des Sandes am Beckenboden bzw. in der Ausnehmung längs des Beckenbodens ergibt, während organische Bestandteile durch die Walzenströmung weiter durch den ersten Ablauf ausgetragen werden und im wesentlichen nicht sedimentieren. Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt daher darin, dass durch die Anordnung der Zulauföffnungen und der Form des Querschnitts des Beckenbodens die Ausbildung einer Walzenströmung längs des ersten Beckens eingestellt wird, die zu einer effektiven Sedimentation von Sand führt, vorzugsweise ohne Sedimentation organischer fester Bestandteile.
Eine Austragseinrichtung für sedimentierten Sand kann in Alternative zu einer in der längs des Beckenbodens verlaufenden Ausnehmung angeordneten Förderschnecke aus einer längs der Längsachse des Beckens verschieblichen Saugeinrichtung bestehen, deren Ansaugöffnung gegen einen Abschnitt des Beckenbodens und/oder in der Ausnehmung längs des Beckenbodens angeordnet ist. Die Verschieblichkeit der Absaugeinrichtung für Sand, die beispielsweise eine Ansaugöffnung als Querschnitt eines Saugrohrs mit daran angeschlossener Unterdruckquelle aufweist oder daraus besteht, kann die Störung der Walzenströmung im ersten Becken minimieren.
Eine Ausnehmung oder Vertiefung längs des Beckenbodens kann exzentrisch zur Längsmittelebene des Beckenbodens angeordnet sein, oder vorzugsweise zentrisch in Längsmittelebene des Beckenbodens angeordnet sein, besonders bevorzugt in einem Abschnitt des Querschnitts des Beckenbodens, der auf der Seite des Beckenbodens liegt, die der ersten Zulauföffnung gegenüber liegt. Auf diese Weise ist eine längs des Beckenbodens verlaufende Ausnehmung in dem Abschnitt des Querschnitts des Beckenbodens angeordnet, in dem die Walzenströmung nach oben gerichtet ist. Eine Ausnehmung, die als Sammelrinne für sedimentierenden Sand dient, erstreckt sich vorzugsweise über die Länge des ersten Beckens, nämlich von dem dem zweiten Ende zugewandten Rand der Zulauföffnung bis zum zweiten Ende.
Bevorzugt erstrecken sich die Wandungen des ersten Beckens in beabstandeten vertikalen Ebenen und sind parallel zur Längsachse des ersten Beckens angeordnet. Vorzugsweise weisen die Wandungen konkave Oberflächen auf, bzw. einen bogenförmigen Querschnitt, bspw. einen anteilig kreisförmigen oder anteilig elliptischen Querschnitt, und sind etwa vertikal angeordnet, so dass sie z.B. parallel zur Längsachse des ersten Beckens angeordnet sind und mit dem Beckenboden den Querschnitt des ersten Beckens aufspannen. Vorzugsweise sind die Wandungen zumindest in einem an den Beckenboden angrenzenden Bereich durch den Beckenboden beabstandet.
Weiter bevorzugt weisen die Wandungsabschnitte, die an den oberen Rand des Beckens angrenzen, ebenfalls einen anteilig bogenförmigem Querschnitt auf, sodass sich der Querschnitt des ersten Beckens in dessen oberen Bereich, d.h. gegenüber dem Beckenboden, durch die bogenförmigen Wandungsabschnitte verjüngt.
Die jeweils bogenförmige konkave Ausbildung der Wandungen und Wandungsabschnitte am oberen Beckenrand ist bevorzugt, da dadurch die Walzenströmung um die Längsachse des Beckens unterstützt wird, die sich längs des ersten Beckens erstreckt.
Daher kann das erste Becken einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt haben, der das Volumen bis angrenzend an eine obere Öffnung umfasst, so dass das erste Becken oben offen ist. In dieser Ausführungsform, die auch durch Umbau eines nicht erfindungsgemäßen Sandfangs durch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Sandfangs hergestellt werden kann, kann die Austragseinrichtung für Sand eine längs des Beckenbodens angeordnete Förderschnecke sein oder eine längs des Beckenbodens verschiebliche Absaugeinrichtung.
Alternativ kann das erste Becken zumindest in dem Abschnitt zwischen dem ersten Zulauf und dem ersten Ablauf einen kreisförmigen oder elliptischen Querschnitt haben, der geschlossen ist, so dass das erste Becken in diesem Abschnitt umfänglich geschlossen ist. In dieser Ausführungsform kann das erste Becken eine Auslassöffnung für Abluft aufweisen, die in dem umfänglich geschlossenen Abschnitt des Beckens oder daran angrenzend und oberhalb der Ebene angeordnet ist, in welcher die erste Zulauföffnung angeordnet ist.
Am Boden des zweiten Beckens ist eine Belüftungseinrichtung angeordnet, vorzugsweise entlang eines sich längs des Bodens erstreckenden streifenförmigen Abschnitts. Diese Belüftungseinrichtung erzeugt im Verfahren eine starke Umwälzung des im zweiten Becken befindlichen Abwassers, wobei Fett flotiert und durch den oberen offenen Querschnitt bzw. über den Rand des zweiten Beckens ausgetragen werden kann. Das zweite Becken weist einen zweiten Ablauf für das um zumindest einen Teil des Sandes und Fettgehalts reduzierten Abwassers auf, vorzugsweise einen zweiten Ablauf, der unterhalb des offenen Querschnitts bzw. der Überlaufkante des zweiten Beckens angeordnet ist. Bei dem dem ersten Becken vorgeschalteten Fettfang kann der Fettfang gleich ausgebildet sein, wobei dessen Zulauf sandhaltiges Abwasser aufnimmt und dessen zweiter Ablauf mit dem ersten Zulauf des ersten Beckens verbunden ist.
Vorzugsweise ist das erste Becken an seinem zweiten Ende von zwei beabstandeten Platten oder Wänden überdeckt, von denen zumindest die dem ersten Ende gegenüberliegende Platte oder Wand einen Überlauf aufweist, oder beide beabstandete Platten oder Wände jeweils einen Überlauf aufweisen. In dieser Ausführungsform kann sich eine Ausnehmung im Beckenboden bis in oder über den Abstand zwischen den beiden Platten oder Wänden erstrecken, wobei sich vorzugsweise eine Förderschnecke entlang dieser Ausnehmung bis in oder über den Abstand zwischen den Platten erstreckt.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt sowohl eine effektive Sedimentation von Sand im ersten Becken, als auch eine effektive Flotation von Fett im zweiten Becken, sodass einerseits die Verweildauer und damit die Länge des ersten Beckens reduziert sein kann, und die Belüftungseinrichtung im zweiten Becken für einen geringeren Lufteintrag eingerichtet sein kann, beispielsweise im Vergleich mit einem Sandfangbecken, das einen Beckenboden mit trapezförmigem Querschnitt aufweist und/oder in dem zumindest abschnittsweise eine Belüftungseinrichtung zur Verstärkung der Walzenströmung und/oder zur Verstärkung der Flotation von Fett angeordnet ist.
Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sandfangs dadurch, dass in ein gestrecktes Becken mit z.B. trapezförmigem oder planem Boden ein Bodenelement eingelegt wird, dessen nach oben gerichtete Fläche den erfindungsgemäßen bogenförmigen, insbesondere halbkreisförmigen oder halbelliptischen konkaven Querschnitt aufweist, wobei optional dessen gegenüberliegende untere Oberflächen an den Boden des Beckens angrenzen können. Ein solches Bodenelement überspannt den lichten Querschnitt des alten Beckens, sodass die konkave Oberfläche dieses Elements mit der darin enthaltenen Ausnehmung zur Aufnahme von Sand vollständig den Querschnitt des Beckens überspannt. Ein Bodenelement, das ein- oder mehrstückig sein kann, erstreckt sich über den Abschnitt des alten Beckens, die als Sandfang hergerichtet wird. Das Bodenelement hat eine längs der Längsachse verlaufende Ausnehmung, die zur Aufnahme sedimentierten Sandes dient. Ein solches Bodenelement, das ein- oder mehrstückig sein kann, kann ein Betonteil sein oder ein Metallblech oder Kunststoffteil, das die konkave bogenförmige Oberfläche bildet.
Weiterhin sieht das Verfahren die Anordnung des an die Zulauföffnung angrenzenden Abschnitts des Zulaufs mit seiner Längsachse in einem Winkel von maximal 45°, vorzugsweise parallel zum Querschnitt des Beckens bzw. zu dem zu diesem parallelen Querschnitt der bogenförmigen Oberfläche des Beckenbodens bzw. des Bodenelements vor, sodass der Zulauf angrenzend an die Zulauföffnung eine Achse aufweist, entlang derer zulaufendes Wasser strömt, die maximal 45°, vorzugsweise parallel zum Querschnitt des Beckens liegt. Vorzugweise wird die erste Zulauföffnung generell so am Becken angeordnet, dass zulaufendes Wasser tangential in das Becken strömt, z.B. kann die erste Zulauföffnung angrenzend an eine Beckenwandung angeordnet sein, vorzugsweise in Höhe oder oberhalb des Beckenrands. Die erste Zulauföffnung wird am ersten Ende des Beckenabschnitts angeordnet, in dem das Bodenelement angeordnet wird. Das gegenüberliegende zweite Ende dieses Beckenabschnitts wird durch eine parallel zum Querschnitt angeordnete Trennwand verschlossen, die einen ersten Ablauf oder Überlauf aufweist. Besonders bevorzugt wird ein an den ersten Abschnitt des Beckens angrenzender zweiter Abschnitt als zweites Becken bzw. Fettfang zur Flotation organischer Bestandteile hergerichtet, indem nur in diesem Abschnitt eine bodennahe Belüftungseinrichtung angeordnet wird. An dem dem zweiten Zulauf gegenüberliegenden zweiten Ende dieses zweiten Beckenabschnitts kann eine Platte angeordnet sein. Der zweite Beckenabschnitt bzw. ein zweites Becken weist einen Überlauf zum Austritt von Wasser auf.
Weiterhin sieht dieses Herstellungsverfahren für einen Sandfang, mit angeschlossenem Fettfang vor, eine Austragseinrichtung für sedimentierten Sand an dem ersten Abschnitt des Beckens anzuordnen. Diese Austragseinrichtung für Sand kann dadurch angeordnet werden, dass eine Förderschnecke längs innerhalb der Ausnehmung des Bodenelements angeordnet wird.
Generell ist vorgesehen, dass eine Förderschnecke, die eine Austragseinrichtung für Sand bildet und längs des ersten Beckens oder in der längs des ersten Beckens verlaufenden Ausnehmung angeordnet ist, in einer Austragsöffnung für Sand mündet, die koaxial zur Förderschnecke in einer stirnseitigen Wandung am ersten und/oder zweiten Ende des ersten Beckens angeordnet ist.
Alternativ oder zusätzlich kann die Austragseinrichtung für sedimentierten Sand eine Saugeinrichtung sein, die längs des Bodenelements verschieblich ist und an einer Unterdruckquelle, insbesondere an einer Pumpe angeschlossen ist.
Figurenliste
Die Erfindung wird nun genauer mit Bezug auf die Figuren beschrieben, in denen schematisch

- 1 einen Sandfang zeigt,
- 2 einen Ausschnitt einer perspektivischen Ansicht des Sandfangs nach 1 zeigt,
- 3 einen Querschnitt eines Sandfangs zeigt,
- 4 das zweite Ende eines Sandfangs zeigt,
- 5 einen Querschnitt eines Sandfangs mit geschlossenem Querschnitt zeigt,
- 6 eine perspektivische Aufsicht auf einen Sandfang nach 5 zeigt,
- 7 den Zulauf am ersten Ende des Sandfangs nach 6 vergrößert zeigt,
- 8 einen Sandfang zeigt, der aus einem nicht erfindungsgemäßen Sandfang hergestellt ist und
- 9 Varianten des Querschnitts des Beckenbodens des Sandfangs mit Ausnehmung zur Aufnahme von Sand zeigt.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugsziffern funktionsgleiche Elemente. In den Figuren sind Bestandteile bzw. Elemente der Vorrichtung nur als Flächen gezeigt, die von diesen gebildet werden.
Die Aufsicht von 1 zeigt einen ersten Zulauf 1, der am ersten Ende 2 des ersten Beckens 3 angeordnet ist, das den Sandfang bildet. An dem dem ersten Ende 2 gegenüberliegenden zweiten Ende 4 des ersten Beckens 3 ist ein erster Ablauf 5 angeordnet, der ein Überlauf ist. Der Beckenboden 6 weist eine konkave Oberfläche auf, die einen halbkreisförmigen Querschnitt hat. Die Wandungen 7 sind durch den Beckenboden 6 voneinander beabstandet und bilden vertikale und zueinander parallele ebene Flächen, die den Beckenquerschnitt begrenzen. In dieser Ausführung ist das erste Becken 3 oben, d.h. angrenzend an die Beckenränder 8 offen. Die erste Zulauföffnung 10 ist auf der Unterseite des ersten Zulaufs 1 angeordnet.
Der Bereich des ersten Endes 2 des Beckens 3, an welchem der erste Zulauf 1 angeordnet ist, ist in 2 gezeigt. Der erste Zulauf 1 mündet in einer ersten Zulauföffnung 10, die von einem angrenzenden Abschnitt 1a des Zulaufs 1 aufgespannt wird, wobei die Längsachse dieses Abschnitts des Zulaufs 1 gemäß der bevorzugten Ausführungsform parallel zu der Querschnittsebene des ersten Beckens 3 liegt. Der erste Zulauf 1 weist einen Bogen auf, der die Achse des an die Zulauföffnung angrenzenden Abschnitts la des ersten Zulaufs 1 in eine zum Querschnitt des ersten Beckens 3 parallele Anordnung umlenkt. Die erste Zulauföffnung 10 ist tangential zum Querschnitt des Beckens 3 angeordnet, da sie angrenzend an eine Wandung 7 angeordnet ist, wobei die Achse des angrenzenden Abschnitts la des Zulaufs 1 maximal 45° gegen den Querschnitt des Beckens 3 geneigt ist, vorzugsweise wie hier dargestellt parallel zum Querschnitt des Beckens 3 liegt. Entsprechend einer generell bevorzugten Ausführung ist die erste Zulauföffnung 10 oberhalb der oder in der von den Beckenrändern 8 aufgespannten Ebene angeordnet. Der an die Zulauföffnung angrenzende Abschnitt la des Zulaufs 1 ist vorliegend etwa horizontal angeordnet und kann alternativ bis 90° gegen die Horizontale geneigt sein, solange er in einem Winkel von max. 45° gegen den Querschnitt des Beckens 3 geneigt ist.
Der Beckenboden 6 hat einen konkaven Querschnitt, der halbkreisförmig ist. Im Beckenboden 6 ist eine Ausnehmung 9 angeordnet, die sich in einem exzentrisch zum Beckenboden 6 angeordneten Abschnitt längs des ersten Beckens 3 erstreckt. So kann der Abschnitt, in dem die Ausnehmung 9 angeordnet ist, an den tiefsten Punkt des Beckenbodens 6 angrenzen oder zu diesem um einen Abstand versetzt sein. In der Ausnehmung 9 kann eine Ansaugöffnung einer längs des ersten Beckens 3 verschieblichen Absaugeinrichtung (nicht gezeigt) angeordnet sein, oder eine Austragsschnecke (nicht gezeigt).
Oberhalb der Wandungen 7 schließt sich der Beckenrand 8 an, der entsprechend der bevorzugten Ausführungsform jeweils konkav ausgebildet ist, z.B. bogenförmig, insbesondere anteilig kreisförmig, vorzugsweise spiegelsymmetrisch zu dem Abschnitt des Beckenbodens 6, der den Beckenrand 8 überdeckt.
In größerem Detail zeigt 3 den Querschnitt des ersten Beckens 3 von 1. Der erste Ablauf 5 kann als Überlauf am zweiten Ende 4 des Beckens 3 einen oberen Abschnitt des Beckenquerschnitts einnehmen. Der Querschnitt des Beckens 3 ist nach oben angrenzend an die konkaven Beckenränder 8 mit bogenförmigem Querschnitt offen. Die Achse des an die erste Zulauföffnung angrenzenden Abschnitts la des ersten Zulaufs 1, hier im Schnitt gezeigt, ist wie bevorzugt etwa parallel zur Querschnittsebene des ersten Beckens 3 angeordnet. Der Sammelraum 9 ist zum konkaven bogenförmigen Querschnitt des Beckenbodens 6 hin offen.
Eine optionale Wasserdüse 11, die auf einem längs des Beckenbodens 6 liegenden Rohr 12 angebracht ist, ist mit ihrer Achse etwa parallel zur Wandung 7 angeordnet, so dass die Achse der Wasserdüse 11 tangential zum ersten Becken 3 bzw. zur Walzenströmung ausgerichtet ist, die sich im ersten Becken 3 bildet. Generell bevorzugt sind Wasserdüsen auf einem längs des ersten Beckens 3 angeordneten Rohr 12, z.B. als Bohrungen in diesem Rohr 12, wobei das Rohr 12 bevorzugt in einer Ausnehmung des Beckens versenkt ist.
In Fortbildung der konkaven Ausbildung des oberen Beckenrandes 8 kann dieser, zumindest über einen Längsabschnitt des den Sandfang bildenden ersten Beckens 3, dessen Querschnitt vollständig oder anteilig überdecken, beispielsweise mit einem konkaven bogenförmigen inneren Querschnitt, der den Querschnitt des ersten Beckens 3 überdeckt, der zwischen den an den Beckenboden angrenzenden Wandungen 7 aufgespannt wird. Dies ist insbesondere in Ausführungsformen möglich, in denen die Austragseinrichtung für sedimentierten Sand eine am Boden 6 des ersten Beckens 3 angeordnete Austragseinrichtung ist, vorzugsweise eine Förderschnecke, die innerhalb einer längs des ersten Beckens 3 im Beckenboden 6 verlaufenden Ausnehmung 9 angeordnet ist. Dies ist in 4 am Beispiel eines Beckenabschnitts 3 gezeigt, wobei die Ausnehmung 9 abweichend von dieser Figur zentrisch angeordnet sein kann und/oder einen konkaven bogenförmigen Querschnitt aufweisen kann.
Ein erstes Becken 3 mit geschlossenem Querschnitt ist in 5 gezeigt. Die als Sammelraum für sedimentierten Sand dienende Ausnehmung 9 ist am tiefsten Abschnitt des ersten Beckens 3 angeordnet. Das erste Becken 3 kann angrenzend an den ersten Ablauf 5 und/oder den ersten Zulauf 1 und/oder dem Abschnitt, in dem sein Querschnitt umfänglich geschlossen ist, Auslassöffnungen (nicht gezeigt) für Abluft aufweisen. Als Alternative zu einem kreisförmigen Querschnitt kann das erste Becken 3 einen symmetrischen oder asymmetrischen elliptischen Querschnitt aufweisen, z.B. einen elliptischen Querschnitt, der am Beckenboden 6 einen kleineren oder größeren Radius aufweist, als am Beckenrand 8.
6 zeigt eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Sandfangs mit umfänglich geschlossenem kreisförmigem Querschnitt, der am ersten Ende 2 von einer endständigen Wand verschlossen ist und von der ersten Zulauföffnung 10 unterbrochen ist und am zweiten Ende 4 von einer endständigen Wand verschlossen ist, in der der erste Ablauf 5 als Überlauf angeordnet ist.
7 zeigt das erste Ende 2 des Sandfangs von 6, in dem entsprechend der generell bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die erste Zulauföffnung 10 von einer Öffnung in einem Abschnitt eines konkaven Beckenrands 8 gebildet ist.
Abschnitte des ersten Beckens 3 bzw. des Sandfangs, die umfänglich geschlossen sind, können z.B. aus Fertigteilen, z.B. aus Betonrohren hergestellt werden, in deren unterem Wandabschnitt, der den Beckenboden 6 bildet, eine Ausnehmung 9 angeordnet ist, und vorzugsweise in der Ausnehmung 9 eine Austragseinrichtung für Sand.
8 zeigt schematisch das Ergebnis des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung des Sandfangs auf Basis eines nicht erfindungsgemäßen Beckens 20. In dieses nicht erfindungsgemäße gestreckte alte Becken 20, das beispielsweise ein herkömmlicher Langsandfang oder ein belüfteter Sandfang sein kann, dessen Boden ein trapezförmiges Profil mit einer Ausnehmung zum Sammeln und Austragen sedimentierten Sandes hat, wird das Bodenelement 21 angeordnet. Daher wird der erfindungsgemäße Beckenboden 6 mit bogenförmigem Profil innerhalb des alten Beckens 20 dadurch erzeugt, dass ein Bodenelement 21 in dem alten Becken 20 angeordnet wird. Bevorzugt weist das Bodenelement 21 eine Ausnehmung 9 auf, die deckungsgleich zu einer Ausnehmung längs innerhalb des alten Beckens 20 ist.
Optional und bevorzugt kann ein Bodenelement 21 eine Ausnehmung 9 aufweisen, die längs zur Längsachse des Elements des alten Beckens 20 angeordnet wird. Das Bodenelement 21 kann einstückig oder mehrstückig sein und z.B. ein eingelegtes Blechteil oder Kunststoffprofil sein oder durch Einbringen von härtender Masse, z.B. Beton oder Kunststoff und Formen zu einem konkaven Beckenboden 6 hergestellt sein. Optionale konkave Beckenränder 8 können ebenfalls als Blechteil oder Kunststoffprofil in dem Abstand, über den sich die Wandungen 7 erstrecken, in dem Becken 20 fixiert werden. Bei diesem Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Sandfangs, z.B. aus einem nicht erfindungsgemäßen Sandfang, wird eine eventuell vorhandene Belüftungseinrichtung entfernt oder durch das Bodenelement 21 überdeckt.
Vorzugsweise wird bei diesem Verfahren ein erfindungsgemäßer Sandfang hergestellt, der nach oben offen ist, so dass z.B. eine längs des alten Beckens 20 verschiebliche Absaugvorrichtung für Sand durch den nach oben offenen Bereich zwischen den Beckenrändern 8 angeordnet werden kann.
9 zeigt Varianten des Sandfangs im Querschnitt des Beckenbodens 6 mit einer Ausnehmung 9 zur Aufnahme von Sand. Bevorzugt ist in der Ausnehmung 9 eine Austragsschnecke (nicht gezeigt) angeordnet. Die Ausnehmung 9 kann entsprechend 9a exzentrisch im Querschnitt des Beckenbodens 6 angeordnet sein, oder entsprechend 9b und 9c symmetrisch im Querschnitt des Beckenbodens 6. Die Ausnehmung 9 erstreckt sich senkrecht zum Querschnitt des Beckenbodens 6 und damit parallel zur Längsachse des Beckenbodens 6 bzw. des ersten Beckens 3. 9a zeigt eine Ausnehmung mit horizontalem Boden 22, der vom Beckenboden 6 beabstandet ist und ebenen Wänden 23, die sich zwischen dem Boden 22 und dem Beckenboden 6 erstrecken. Die Wände 23 der Ausnehmung 9 können unabhängig voneinander vertikal oder gegen die Vertikale geneigt sein.
9b zeigt die zentrale bzw. symmetrische Anordnung der Ausnehmung 9 im tiefsten Abschnitt des Beckenbodens 9 in einer einfachen Ausführungsform mit einem horizontalen Boden 22 und senkrechten Wänden 23.
9c zeigt eine alternative Ausführung der Ausnehmung 9, die konkav ist und z.B. einen anteilig kreisförmigen Querschnitt hat.
Bezugszeichenliste

1: Zulauf
1a: an die erste Zulauföffnung angrenzender Abschnitt des Zulaufs
2: erstes Ende
3: erstes Becken
4: zweites Ende
5: Ablauf
6: Beckenboden
7: Wandung
8: Beckenrand
9: Ausnehmung
10: erste Zulauföffnung
11: Wasserdüse
12: Rohr mit Wasserdüsen
20: altes Becken
21: Bodenelement
22: Boden
23: Wände

Claims

Vorrichtung zur Sedimentation von Sand aus Zulaufwasser einer Kläranlage mit einem ersten Becken (3), das eine parallel zu seiner Längsachse verlaufende Ausnehmung (9) im Beckenboden (6) und eine Austragseinrichtung für Sand aufweist, wobei an dem erstem Ende (2) des ersten Beckens (3) ein erster Zulauf (1) und an dessen gegenüberliegendem zweiten Ende (4) ein erster Ablauf (5) angeordnet ist, wobei das erste Becken (3) einen offenen Querschnitt und einen Beckenboden (6) mit einem konkaven bogenförmigen Querschnitt aufweist, wobei - der Antrieb zur Erzeugung einer Walzenströmung um die Längsachse des ersten Beckens (3) aus einem hydraulischen Antrieb besteht, - welcher aus dem ersten Zulauf (1) besteht, der in zumindest einer ersten Zulauföffnung (10) mündet, die angrenzend an eine parallel zur Längsachse des Beckens (3) angeordnete Wandung (7) angeordnet ist, - wobei die Längsachse des an die erste Zulauföffnung (10) angrenzenden Abschnitts (la) des ersten Zulaufs (1) in einem Winkel von maximal 45° gegen den Querschnitt des ersten Beckens (3) angeordnet ist und - die Vorrichtung zur Sedimentation von Sand einem Fettfang nachgeschaltet ist, indem der erste Zulauf (1) des ersten Beckens (3) an den Ablauf des Fettfangs angeschlossen ist, der ein zweites Becken aufweist, das zur Flotation von Fett eine Belüftungseinrichtung aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Antrieb aus dem ersten Zulauf (1) besteht, der in zumindest einer ersten Zulauföffnung (10) mündet, die angrenzend an eine parallel zur Längsachse des Beckens (3) angeordnete Wandung (7) angeordnet ist, wobei die Längsachse des an die erste Zulauföffnung (10) angrenzenden Abschnitts (la) des Zulaufs (1) in einem Winkel von maximal 45° gegen den Querschnitt des ersten Beckens (3) angeordnet ist und zumindest einer in der Wandung des ersten Beckens und tangential zum Querschnitt des ersten Beckens (3) angeordneten Wasserdüse (11).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse des an die erste Zulauföffnung (10) angrenzenden Abschnitts (1a) des ersten Zulaufs (1) in einem Winkel von max. 10° zum Querschnitt des ersten Beckens (3) oder parallel zum Querschnitt des ersten Beckens (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zulauföffnung (10) tangential zum Volumen des ersten Beckens (3) angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragseinrichtung für Sand eine längs des ersten Beckens (3) verschiebliche Saugeinrichtung ist, deren Saugöffnung parallel zur Ausnehmung (9) und angrenzend an diese angeordnet ist.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragseinrichtung für Sand eine Förderschnecke ist, die längs der Ausnehmung (9) angeordnet ist und durch eine Öffnung tritt, die in einer im Querschnitt des ersten Beckens (3) an dessen erstem Ende (2) oder zweitem Ende (4) angeordneten Wand angeordnet ist und das erste Becken (3) in einem an die erste Zulauföffnung (10) angrenzenden Abschnitt einen geschlossenen ellipsenförmigen oder kreisförmigen Querschnitt aufweist.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Becken (3) einen ellipsenförmigen oder kreisförmigen Querschnitt aufweist, der sich über an den Beckenboden (6) angrenzende Wandungen (7) und/oder in den Beckenrand (8) erstreckt, wobei das Becken (3) in einem gegenüber den Wandungen (7) an den Beckenrand (8) angrenzenden Abschnitt offen ist.
Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem bodennahen Abschnitt des zweiten Beckens eine Belüftungseinrichtung angeordnet ist, und an der oberen Kante des zweiten Beckens ein Auslass für flotierte Bestandteile angeordnet ist.
Verfahren zur Abtrennung von Sand aus Wasser mittels einer Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, - bei dem eine Walzenströmung um die Längsachse eines ersten Beckens (3) erzeugt wird, wobei - die Walzenströmung aus tangential in das erste Becken (3) einlaufendem Wasser bestehend angetrieben wird, - wobei der Antrieb zur Erzeugung der Walzenströmung um die Längsachse des ersten Beckens (3) aus einem hydraulischen Antrieb besteht, welcher aus dem ersten Zulauf (1) besteht, der in zumindest einer ersten Zulauföffnung (10) mündet, die angrenzend an eine parallel zur Längsachse des Beckens (3) angeordnete Wandung (7) angeordnet ist, wobei die Längsachse des an die erste Zulauföffnung (10) angrenzenden Abschnitts (la) des Zulaufs (1) in einem Winkel von maximal 45° gegen den Querschnitt des ersten Beckens (3) angeordnet ist und - der erste Zulauf (1) des ersten Beckens (3) an den Ablauf eines Fettfangs angeschlossen ist, der ein zweites Becken aufweist, das zur Flotation von Fett eine Belüftungseinrichtung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das tangential in das erste Becken (3) einlaufende Wasser Abwasser ist.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass Wasser aus dem Ablauf einer Vorklärstufe oder einer Nachklärung durch tangential zum ersten Becken (3) ausgerichtete Wasserdüsen (11) in das erste Becken (3) strömt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Walzenströmung zumindest entlang des Beckenbodens (6) des ersten Beckens (3) entlang einer Oberfläche mit konkavem bogenförmigem Querschnitt geführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass aus einem ersten Ablauf (5) des ersten Beckens (3) ablaufendes Wasser in ein angeschlossenes zweites Becken strömt, das eine Belüftungseinrichtung aufweist und flotierte Bestandteile des Wassers über eine Überlaufkante des zweiten Beckens treten.
Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bodenelement (21) mit einer Oberfläche, die einen konkaven bogenförmigen Querschnitt und eine senkrecht zu seinem Querschnitt verlaufende Ausnehmung (9) aufweist, in ein Becken (20) mit offenem Querschnitt eingebracht wird, so dass die Oberfläche mit konkavem bogenförmigem Querschnitt den Beckenboden (6) bildet, wobei eine erste Zulauföffnung (10) angrenzend an eine parallel zur Längsachse des Beckens (20) angeordnete Wandung (7) angeordnet wird, und wobei die Längsachse des an die erste Zulauföffnung (10) angrenzenden Abschnitts (la) des Zulaufs (1) in einem Winkel von maximal 45° gegen den Querschnitt des Beckens (20) angeordnet wird und wobei an den ersten Zulauf (1) des ersten Beckens (3) ein Ablauf eines Fettfangs angeordnet wird, der ein zweites Becken aufweist, das zur Flotation von Fett eine Belüftungseinrichtung aufweist.
Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Bodenelement (21) mehrstückig ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass eine Förderschnecke als Austragseinrichtung für Sand in die Ausnehmung (9) angeordnet wird.