DE102012017776A1

DE102012017776A1 - Device useful for discharging clear water from sedimentation region, preferably sludge wastewater treatment plant, comprises discharge trough for receiving clear water at sedimentation region, drop tube, collection tube, and moving device

Info

Publication number: DE102012017776A1
Application number: DE201210017776
Authority: DE
Inventors: Dr. Demoulin Gunnar; Franz Christian Urstöger
Original assignee: SFC UMWELTTECHNIK GmbH
Current assignee: SFC UMWELTTECHNIK GmbH
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-03-13

Abstract

Device (1) for discharging clear water (2) from a sedimentation region (3), preferably an activated sludge wastewater treatment plant (4), comprises a discharge trough (5) for receiving clear water at a surface of the sedimentation region (3), at least one drop tube (6), which is led downwardly away from the discharge trough to the water surface, a collection tube, and a moving device, which changes the position of the discharge trough depending on the change of the position of the water surface. Device (1) for discharging clear water (2) from a sedimentation region (3), preferably an activated sludge wastewater treatment plant (4), comprises a discharge trough (5) for receiving clear water at a surface of the sedimentation region, at least one drop tube, which is led downwardly away from the discharge trough to the water surface, a collection tube, and a moving device, which changes the position of the discharge trough depending on the change of the position of the water surface. The drop tube opens into the collection tube. The collection tube supplies collected clear water from the sedimentation region. At least one drop tube comprises a cross-section increasing down in the direction of the discharge trough in its region adjacent to the discharge trough. The first cross-section is greater than the second cross-section.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abziehen von Klarwasser aus einem Sedimentationsbereich insbesondere einer Belebtschlamm-Kläranlage sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Vorrichtung.The invention relates to a device for removing clear water from a sedimentation region, in particular an activated sludge purification plant, and a method for operating such a device.

Zyklisch betriebene Belebtschlamm-Kläranlagen sind grundsätzlich bekannt und bedienen sich der nacheinander wiederholt abfolgenden Sequenzen von Füllen mit zu klärendem Abwasser, Belüften, Sedimentieren und Abziehen des geklärten und von Sediment befreiten Wassers (Klarwasser), wobei unterschiedliche Kombinationen und Abfolgen dieser einzelnen Sequenzen Verwendung finden. Die reaktiven Phasen werden zumeist eingeteilt in belüftete, also aerobe, Phasen und nicht belüftete, also anoxische bzw. anaerobe, Phasen, wobei in den beiden letztgenannten nach dem Stand der Technik häufig Rührwerke und elektromechanische Mischeinrichtungen zum Einsatz kommen.Cyclically operated activated sludge wastewater treatment plants are basically known and use successively repeated sequences of filling with clarified wastewater, aerating, sedimentation and removal of clarified and sediment-free water (clear water), with different combinations and sequences of these individual sequences are used. The reactive phases are usually divided into aerated, ie aerobic, phases and non-aerated, ie anoxic or anaerobic, phases, in the latter two mentioned according to the prior art often stirrers and electromechanical mixing devices are used.

Die Literatur unterscheidet hier prinzipiell sogenannte SBR-Verfahren (Sequencing Batch Reactor), welche üblicherweise nach Definition von Irvine et al. mit Rührwerken ausgestattet sind. Andere Verfahren, genannt zyklische Belebtschlamm-Technologien, beschreiben Verfahren, welche ohne Rührwerke auskommen, dafür jedoch Selektoren einsetzen und unterschiedlichste Regelungstechnologien für die Steuerung des Sauerstoffeintrages aufweisen, welche daraufhin abzielen, auf Messung der Atmungsrate basierende Regelungsstrategien zum Sauerstoffeintrag zur stabilen Denitrifikation zu erreichen (vgl. zum Beispiel EP 1 466 869 A1 ). Diese Steuerungssysteme benutzen keine elektromechanischen Rührwerke oder anoxischen Füllrührphasen, sondern einen vorgeschalteten, zumeist als Schlaufenreaktor ausgebildeten Kontaktbereich – auch Selektor genannt – in den aus der Belüftungszone während der Befüll- und Belüftungsphase rezirkuliert wird und in welchem eine intensive Mischung von rohem Abwasser und Belebtschlamm, jedoch ohne gezielten Sauerstoffeintrag oder mechanisches Rühren stattfindet. Das Durchmischen dieser Kontaktzonen wird meist lediglich durch das Anordnen von vertikalen oder horizontalen Leitwänden erreicht, welche gewisse Mindestströmgeschwindigkeiten erzeugen, wodurch das Sedimentieren von Partikeln und Biomasse verhindert werden soll.The literature differs here in principle so-called SBR (Sequencing Batch Reactor), which usually according to definition of Irvine et al. equipped with stirrers. Other processes, called cyclic activated sludge technologies, describe processes which do without agitators, but which use selectors and have a wide variety of control technologies for the control of oxygen input, which aim to achieve respiratory rate measurement based oxygenation control strategies for stable denitrification (cf. . for example EP 1 466 869 A1 ). These control systems do not use electromechanical agitators or anoxic Füllrührphasen, but an upstream, usually designed as a loop reactor contact area - also called selector - is recirculated in the from the aeration zone during the filling and aeration phase and in which an intensive mixture of raw sewage and activated sludge, however takes place without targeted oxygen input or mechanical stirring. The mixing of these contact zones is usually achieved only by arranging vertical or horizontal baffles, which generate certain minimum flow velocities, whereby the sedimentation of particles and biomass is to be prevented.

Die solchermaßen eingesetzten Reaktoren werden häufig in kommunalen Anlagen zur Abwasserreinigung betrieben, wobei diese häufig ihre Auslegungsbelastungen erst in ein bis zwei Jahrzehnten erreichen und somit über lange Zeiträume im Unterlastbetrieb eingesetzt sind, wobei insbesondere in den Schwachlasttagen bzw. Nachtstunden die hydraulische Belastung nur einige Prozent der der Dimensionierung zugrunde gelegten Auslegungsbelastung aufweist. Dadurch entsteht das Problem, daß sich in diesen Schwachlastphasen vermehrt Belebtschlamm oder Feststoffe in den Kontaktzonen und Selektoren anlagern, welche nach mehreren Stunden der Sedimentationsphase auch in nachfolgenden stärker belasteten oder hydraulisch stärker durchmischten Phasen nicht wieder aufgewirbelt werden können und somit dem Reaktionsprozess entzogen sind. Es können sich stark geruchsintensive anaerobe Zonen bilden, in denen Sulfid freisetzende Reaktionen stattfinden, welche sich nachteilig auf den Gesamtprozess auswirken.The reactors used in this way are often operated in municipal plants for wastewater treatment, which often reach their design loads only in one to two decades and are thus used for long periods under load, especially in the low load days or night hours, the hydraulic load only a few percent of the design basis of the dimensioning. This creates the problem that accumulate increasingly activated sludge or solids in the low-load phases in the contact zones and selectors, which can not be stirred up again after several hours of sedimentation in subsequent more heavily loaded or hydraulically mixed phases and thus deprived of the reaction process. It can form strong odor-intensive anaerobic zones in which sulfide-releasing reactions take place, which adversely affect the overall process.

Mechanische Mischeinrichtungen zur Beseitigung des angesprochenen Problems scheiden aus Kostengründen aus. Permanent betriebene pneumatische Mischeinrichtungen, die zur zielgerichteten Verhinderung dieser Sedimentationsprozesse und Reduktionsprozesse verwendet werden könnten, weisen zudem den Nachteil eines ungewollten Sauerstoffeintrages in diese Kontaktbecken auf, wodurch ungewollter Weise die Prozesse der Denitrifikation oder biologischen Phosphorentfernung stark beeinträchtigt oder sogar komplett unterbunden werden würden.Mechanical mixing devices for the elimination of the problem addressed are ruled out for cost reasons. Permanently operated pneumatic mixing devices, which could be used for targeted prevention of sedimentation processes and reduction processes, also have the disadvantage of unwanted oxygen input in these contact pools, which would unintentionally greatly affect the processes of denitrification or biological phosphorus removal or even completely suppressed.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das vorstehend geschilderte Problem auf kostengünstige Art und Weise, vor allem ohne zusätzlichen Einsatz von Rührwerken, zu vermeiden und insbesondere in einer Belebtschlamm-Kläranlage dafür zu sorgen, dass in den Kontaktzonen und Selektoren selbst in Schwachlastphasen ein unerwünschtes Absetzen von Belebtschlamm und Feststoffen möglichst reduziert wird.The object of the invention is therefore to avoid the above-described problem in a cost effective manner, especially without additional use of agitators, and in particular in an activated sludge treatment plant to ensure that in the contact zones and selectors even in low load phases unwanted settling of activated sludge and solids is reduced as much as possible.

Die Lösung der Aufgabe gelingt mit der Vorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie dem Verfahren nach Anspruch 7. Bevorzugte Ausführungsformen und Verfahrensvarianten sind den jeweiligen Unteransprüchen zu entnehmen.The solution of the problem is achieved with the device according to claim 1 and the method according to claim 7. Preferred embodiments and method variants can be found in the respective subclaims.

In ihrem ersten Aspekt betrifft die Erfindung demnach eine Vorrichtung zum Abziehen von Klarwasser aus einem Sedimentationsbereich insbesondere einer Belebtschlamm-Kläranlage. Die Vorrichtung umfasst

– einen Abzugstrog zur Aufnahme des Klarwassers an der Wasseroberfläche des Sedimentationsbereichs,
– wenigstens ein aus dem Abzugstrog von der Wasseroberfläche weg nach unten führendes Fallrohr,
– ein Sammelrohr, in welches das wenigstens eine Fallrohr einmündet und welches das gesammelte Klarwasser aus dem Sedimentationsbereich herausführt, sowie
– eine Bewegungsvorrichtung, die ausgebildet ist, die Position des Abzugstrogs in Abhängigkeit von der Lage der Wasseroberfläche zu verändern.

In its first aspect, the invention accordingly relates to a device for drawing off clear water from a sedimentation region, in particular an activated sludge purification plant. The device comprises

A withdrawal trough for receiving the clear water at the water surface of the sedimentation area,
At least one downpipe leading from the withdrawal trough away from the water surface,
- A collection tube into which the at least one downpipe opens and which leads out the collected clear water from the sedimentation, as well as
- A movement device which is adapted to change the position of the withdrawal trough in dependence on the position of the water surface.

Das wenigstens eine Fallrohr weist erfindungsgemäß zumindest in seinem dem Abzugstrog benachbarten Bereich einen sich in Richtung auf den Abzugstrog hin vergrößernden Querschnitt auf. According to the invention, the at least one drop tube, at least in its region adjacent to the withdrawal trough, has a cross-section which increases in the direction of the withdrawal trough.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich die ungewollte Sedimentation von Feststoffen im Kontaktor/Selektor allein durch gezielte Einstellung der Abzugsgeschwindigkeit des Klarwassers im Sedimentationsbereich verhindern lässt. Dies ist nicht selbstverständlich, da im Sedimentationsbereich grundsätzlich niedrige Abzugsgeschwindigkeiten erwünscht sind, um eine Aufwirbelung von Feststoffen in diesem Bereich und damit das Mitreißen der Feststoffe und eine Verunreinigung des abgezogenen Klarwassers zu vermeiden. Die im Sedimentationsbereich an sich erwünschten niedrigen Abzugsgeschwindigkeiten stehen damit den hohen Abzugsgeschwindigkeiten entgegen, die im Kontaktor/Selektor benötigt werden, um dort die Feststoffe an einer dauerhaften Ablagerung zu hindern. Bei der vorliegenden Erfindung wurde jedoch erkannt, dass sich der vermeintliche Widerspruch dadurch auflösen lässt, dass zu Beginn eines Abzugsvorganges Wasser mit höherer Abzugsrate (= Volumen des abgezogenen Klarwassers pro Zeiteinheit) aus dem Sedimentationsbereich abgezogen wird als gegen Ende des Abzugsvorgangs – also bei abgesenktem Wasserspiegel, wenn sich der Abzugstrog dem Sediment mehr angenähert hat und sich die Gefahr der Aufwirbelung und Mitschleppung von Feststoffen mit dem Klarwasser dadurch erhöht. Zu Beginn des Abzugsvorgangs dagegen, wenn diese Gefahr erheblich geringer ist, kann die Abzugsgeschwindigkeit soweit erhöht werden, dass sich im Sedimentationsbereich ein in den Kontaktor/Selektor zurückwirkender Saugschwall bildet, der dort wiederum zur zielgerichteten Durchmischung und Aufwirbelung führt und auf diese Weise das unerwünschte Ablagern von Feststoffen verhindert oder zumindest deutlich reduziert.The invention is based on the finding that the unwanted sedimentation of solids in the contactor / selector can be prevented solely by targeted adjustment of the take-off speed of the clear water in the sedimentation area. This is not self-evident, since basically low take-off speeds are desired in the sedimentation area, in order to avoid a fluidization of solids in this area and thus the entrainment of the solids and contamination of the withdrawn clear water. The low take-off speeds which are inherently desirable in the sedimentation zone thus counteract the high take-off rates required in the contactor / selector in order to prevent the solids from depositing permanently there. In the present invention, however, it was recognized that the apparent contradiction can be resolved by withdrawing water at a higher withdrawal rate (= volume of clear water withdrawn per unit time) from the sedimentation area at the beginning of a withdrawal process than at the end of the withdrawal process - ie at a lowered water level if the withdrawal trough has more approximated the sediment and thereby increases the risk of re-entrainment and entrainment of solids with the clear water. At the beginning of the withdrawal process on the other hand, if this risk is significantly lower, the withdrawal speed can be increased to the extent that forms in the sedimentation back into the Kontaktor / selector Saugschwall, which in turn leads to targeted mixing and resuspension and in this way the unwanted deposition prevented by solids or at least significantly reduced.

Im erfindungsgemäßen Verfahren wird diese Variation der Abzugsrate im Verlauf eines Abzugsvorganges konkret dadurch erreicht, dass die Bewegungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung den Abzugstrog mit seiner Überlaufkante derart unter die Wasseroberfläche des Sedimentationsbereiches drückt, dass das Klarwasser zu Beginn eines Abzugsvorgangs mit höherer Abflussrate durch das Sammelrohr abgezogen wird als am Ende des Abzugsvorgangs. Bevorzugt erfolgt dies so, dass die Abflussrate während eines Abzugsvorgangs im Wesentlichen kontinuierlich abnimmt. Es ist aber auch eine diskontinuierliche, stufenweise Änderung möglich.In the method according to the invention, this variation of the withdrawal rate in the course of a withdrawal process is achieved in that the movement device of the device according to the invention presses the withdrawal trough with its overflow edge under the water surface of the sedimentation such that the clear water is withdrawn through the header at the beginning of a withdrawal process with a higher flow rate as at the end of the deduction process. This is preferably done so that the outflow rate decreases substantially continuously during a withdrawal process. But it is also a discontinuous, stepwise change possible.

Theoretisch könnte erwartet werden, dass das erfindungsgemäße Verfahren sich auch in herkömmlichen Belebtschlamm-Kläranlagen realisieren ließe, indem einfach zu Beginn eines Abzugsvorgangs die Abzugsgeschwindigkeit heraufgesetzt würde. Allerdings haben Untersuchungen ergeben, dass sich dies in herkömmlichen Anlagen, bei denen die Fallrohre einen über ihre Länge gleichmäßigen Durchmesser besitzen, nicht ohne Weiteres umsetzen lässt. Es zeigte sich, dass sich im Übergangsbereich von Abzugstrog und anschließenden Fallrohren Einlaufstrudel bilden, die verhindern, dass ausreichend Wasser in die Fallrohre eintritt, und so eine teilweise schlagartige Reduktion der Gesamtleistung der Abziehvorrichtung zu beobachten war. Der reduzierte Einlass von Klarwasser in die Fallrohre führte zu einem nicht erwünschten Volllaufen des Abzugstroges und zu einem erhöhten Staudruck, der nach Ablauf des gebildeten Strudels wieder eine Leistungserhöhung ergab. Insgesamt resultierte dies in einem pulsierenden Verlauf des Wasserabflusses, der das gesamte System in nicht erwünschte Schwingungen versetzte und eine Gefährdung des Gesamtsystems darstellte. Diese Nachteile könnten möglicherweise durch Vergrößerung des Gesamtsystems, insbesondere durch Erhöhung der Anzahl der Fallrohre und eine Verlängerung des Abzugstroges, vermieden werden. Allerdings würden damit auch erhöhte Kosten einhergehen, was nach Möglichkeit vermieden werden sollte.Theoretically, it could be expected that the inventive method could also be realized in conventional activated sludge treatment plants by simply increasing the take-off speed at the beginning of a take-off operation. However, research has shown that this is not readily achievable in traditional plants where the downcomers have a uniform diameter along their length. It was found that in the transition region of the withdrawal trough and subsequent downpipes run-in swirls form, which prevent sufficient water from entering the downpipes, and thus a partial abrupt reduction of the overall performance of the puller was observed. The reduced inlet of clear water into the downpipes led to an undesirable full run of the withdrawal trough and to an increased dynamic pressure, which again resulted in an increase in performance after the formation of the swirl formed. Overall, this resulted in a pulsating course of water drainage, which put the entire system in unwanted vibrations and posed a threat to the overall system. These disadvantages could possibly be avoided by increasing the overall system, in particular by increasing the number of downpipes and by lengthening the withdrawal trough. However, this would also entail increased costs, which should be avoided if possible.

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abziehen von Klarwasser wird das Problem der Strudelbildung im Einlaufbereich des wenigstens einen Fallrohres dadurch verhindert, dass der Querschnitt des wenigstens einen Fallrohres zumindest in seinem dem Abzugstrog benachbarten Bereich in Richtung auf den Abzugstrog hin vergrößert wird. Bevorzugt erfolgt diese Vergrößerung in Richtung auf den Abzugstrog hin kontinuierlich, besonders bevorzugt in Form einer konischen Aufweitung. Es sind jedoch auch andere Formen, wie beispielsweise eine Aufweitung mit einem kurvenförmigen Querschnittsverlauf der Wände denkbar. Die Abmessungen des aufgeweiteten Bereichs des Fallrohres werden dabei zweckmäßig so gewählt, dass es beim Ablauf des Klarwassers durch das Fallrohr zu einer möglichst geringen Strudelbildung und zu einem gleichmäßigen Abfluss des Klarwassers kommt. Grundsätzlich ist es dabei auch möglich, dass sich die Aufweitung über die gesamte Länge des Fallrohres hin erstreckt. Der größte Querschnitt des Fallrohres befindet sich dabei unmittelbar angrenzend an den Abzugstrog, was nicht ausschließt, dass sich dort zunächst auch ein Rohrbereich konstant großen Durchmessers erstreckt und der Rohrdurchmesser sich erst anschließend verringert. Dieser Querschnitt im Einmündungsbereich in den Abzugstrog ist dabei bevorzugt gegenüber dem Querschnitt des gegenüberliegenden Endes des Fallrohres, also dort wo das Fallrohr in das Sammelrohr einmündet, um 10 bis 400%, bevorzugt um 20 bis 200% und insbesondere um 50 bis 150%, ganz besonders bevorzugt um 60 bis 120% vergrößert. Diese Aufweitung des wenigstens einen Fallrohres ermöglicht einerseits die Aufnahme größerer Mengen Klarwassers im Kopfbereich des Fallrohres und verhindert andererseits die Bildung nicht erwünschter Strudel im Einlaufbereich, die bei Fallrohren gleichmäßigen Durchmessers zu einem Rohrverschluss und einer Verminderung der Aufnahmekapazität der Abzugsvorrichtung führen können. Der Rohrquerschnitt an sich ist grundsätzlich beliebig und kann beispielsweise rund, oval oder polygonal sein und sich gegebenenfalls auch im Verlauf des Rohres ändern.In the device according to the invention for removing clear water, the problem of swirling in the inlet region of the at least one downpipe is prevented by increasing the cross section of the at least one downpipe at least in its region adjacent to the withdrawal trough in the direction of the withdrawal trough. This enlargement preferably takes place continuously in the direction of the withdrawal trough, particularly preferably in the form of a conical widening. However, other forms, such as an expansion with a curved cross-sectional profile of the walls are conceivable. The dimensions of the expanded portion of the downcomer are expediently chosen so that it comes as the drainage of clear water through the downpipe to the lowest possible vortex formation and a uniform outflow of clear water. In principle, it is also possible that the expansion extends over the entire length of the downpipe. The largest cross-section of the drop tube is located directly adjacent to the withdrawal trough, which does not preclude that there initially extends a pipe region of constant large diameter and the pipe diameter is only then reduced. This cross section in the junction area in the withdrawal trough is preferably opposite to the cross section of the opposite end of the downpipe, ie where the downpipe opens into the collection tube, by 10 to 400%, preferably by 20 to 200% and in particular by 50 to 150%, completely more preferably increased by 60 to 120%. This widening of the at least one downpipe allows on the one hand the inclusion of larger amounts of clear water in the head region of the downpipe and on the other hand prevents the formation of unwanted vortex in the inlet region, which can lead to a pipe closure and a reduction in the absorption capacity of the take-off device with downpipes of uniform diameter. The tube cross section per se is basically arbitrary and can be, for example, round, oval or polygonal and, if appropriate, also change in the course of the tube.

Wie bereits erwähnt, kann die Menge des im Abzugstrog aufgenommenen Wassers dadurch eingestellt werden, dass der Abzugstrog mithilfe der Bewegungsvorrichtung mehr oder weniger weit unter die Wasseroberfläche gedrückt wird. Je weiter der Abzugstrog unter die Wasseroberfläche gepresst wird, desto mehr erhöht sich die Menge an Wasser, welche über die Überlaufkante des Abzugstroges in diesen hinein und von dort in das wenigstens eine Fallrohr läuft. Anders gesagt, wird die Wehrschwellenbelastung des Abzugstroges im erfindungsgemäßen Verfahren durch entsprechende Betätigung der Bewegungsvorrichtung gezielt an das jeweilige Verfahrensstadium und den in Sedimentationsbereich vorherrschenden Wasserstand angepasst. Zu Beginn eines Abzugsvorgangs wird die Wehrschwellenbelastung des Abzugstroges höher eingestellt als gegen Ende des Abzugsvorgangs. Bevorzugt erfolgt dabei die Verringerung der Wehrschwellenbelastung vom Beginn zum Ende des Abzugsvorgangs hin kontinuierlich. Dies soll hier bedeuten, dass die Verringerung der Abzugsrate bzw. der Wehrschwellenbelastung des Abzugstroges Abweichungen von einer strikt linearen Verringerung von höchstens 10%, bevorzugt höchstens 6%, ausgesetzt ist. Geeignete Wehrschwellenbelastungen liegen zu Beginn eines Abzugsvorgangs beispielsweise bei 40 bis 100 l/s·m, besonders bevorzugt bei 50 bis 80 l/s·m, am Ende eines Abzugsvorgangs bei 10 bis 40 l/s·m, bevorzugt bei 20 bis 30 l/s·m.As already mentioned, the amount of water taken up in the withdrawal trough can be adjusted by forcing the withdrawal trough more or less far below the water surface by means of the movement device. The farther the withdrawal trough is pressed under the water surface, the more the amount of water increases, which runs over the overflow edge of the withdrawal trough into it and from there into the at least one downpipe. In other words, the Wehrschwellenbelastung the trigger trough in the process of the invention is adjusted by appropriate operation of the moving device targeted to the respective process stage and the prevailing in sedimentation water level. At the beginning of a withdrawal process, the Wehrschwellenbelastung the trigger tray is set higher than at the end of the deduction process. Preferably, the reduction of the Wehrschwellenbelastung from the beginning to the end of the deduction process is carried out continuously. This is to mean here that the reduction of the withdrawal rate or the Wehrschwellenbelastung of the withdrawal trough is subject to deviations from a strictly linear reduction of at most 10%, preferably at most 6%. Suitable Wehrschwellenbelastungen are at the beginning of a take-off, for example, at 40 to 100 l / s · m, more preferably 50 to 80 l / s · m, at the end of a take-off at 10 to 40 l / s · m, preferably 20 to 30 l / s · m.

Alternativ oder zusätzlich zur Einstellung der Wehrschwellenbelastung kann die Positionierung des Abzugstroges mittels der Bewegungsvorrichtung sich auch nach der Strömungsgeschwindigkeit in einem Kontaktorbecken richten, welches dem Sedimentationsbereich vorgelagert ist. Dabei sollte die Strömungsgeschwindigkeit im Kontaktorbecken möglichst bei mindestens 10 m/h liegen, um eine unerwünschte Sedimentation von Feststoffen im Kontaktorbecken zu vermindern. Bevorzugt werden dort Strömungsgeschwindigkeiten von 10 bis 200 m/h und insbesondere von 15 bis 150 m/h eingestellt.Alternatively, or in addition to setting the Wehrschwellenbelastung the positioning of the trigger trough by means of the moving device can also be based on the flow velocity in a Kontaktorbecken, which is upstream of the sedimentation. The flow rate in the contactor basin should be at least 10 m / h if possible, in order to reduce unwanted sedimentation of solids in the contactor basin. Flow rates of 10 to 200 m / h and in particular from 15 to 150 m / h are preferably set there.

Um die Positionierung des Abzugstroges bezüglich der Wasseroberfläche im Sedimentationsbereich ändern zu können, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung zweckmäßig so ausgebildet, dass der Abzugstrog und das wenigstens eine Fallrohr um die Längsachse des Sammelrohres schwenkbar angeordnet sind. Bevorzugt ist das Sammelrohr selbst dabei insgesamt um seine Längsachse drehbar gelagert. Die Schwenkbarkeit sollte dabei in einem Bereich von 0 bis 90°, insbesondere 5 bis 80° und ganz besonders 10 bis 70° bezüglich der Wasseroberfläche möglich sein.In order to be able to change the positioning of the withdrawal trough with respect to the water surface in the sedimentation region, the device according to the invention is expediently designed such that the withdrawal trough and the at least one drop tube are pivotably arranged about the longitudinal axis of the collection tube. Preferably, the collecting tube itself is rotatably mounted overall about its longitudinal axis. The pivoting should be possible in a range of 0 to 90 °, in particular 5 to 80 ° and especially 10 to 70 ° with respect to the water surface.

Wie vorstehend erwähnt, drückt die Bewegungsvorrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Überlaufkante des Abzugstroges im Verlauf eines Abzugsvorgangs immer so weit unter die Wasseroberfläche, dass die zum jeweiligen Zeitpunkt gewünschte Abzugsrate erreicht wird. Diese liegt erfindungsgemäß zum Beginn des Abzugsvorgangs höher als zu dessen Ende. Mit zunehmendem Fortgang des Abzugsvorgangs sinkt der Wasserspiegel im Sedimentationsbereich ab. Entsprechend wird im Verlauf des Abzugsvorgangs der Abzugstrog immer weiter in Richtung auf den Boden des Sedimentationsbereiches hin abgesenkt. Der Neigungswinkel der Fallrohre in Bezug auf die Wasseroberfläche nimmt entsprechend ebenfalls im Verlauf eines Abzugsvorgangs ab. Um diese zunehmende Neigung und das Absenken des Abzugstroges in Richtung auf den Boden des Sedimentationsbereiches hin bewirken zu können, besitzt die Bewegungsvorrichtung eine Gestänge, welches den Abzugstrog im Verlauf des Verfahrens zunehmend nach unten drückt. Die Bewegung des Gestänges erfolgt über ein von einem Motor angetriebenes Getriebe. Die Steuerung des Motors kann beispielsweise mittels einer Steuerungsvorrichtung in Abhängigkeit von der Höhe des Wasserspiegels im Sedimentationsbereich und/oder von der Strömungsgeschwindigkeit im Kontaktorbecken erfolgen.As mentioned above, the movement device of the device according to the invention always presses the overflow edge of the withdrawal trough in the course of a withdrawal process so far under the water surface, that the withdrawal rate desired at the respective time is achieved. This is according to the invention higher than at the end of the withdrawal process. As the extraction process progresses, the water level in the sedimentation zone decreases. Accordingly, in the course of the withdrawal process, the withdrawal trough is lowered further and further in the direction of the bottom of the sedimentation area. The inclination angle of the downpipes with respect to the water surface also decreases accordingly in the course of a withdrawal operation. In order to be able to effect this increasing inclination and the lowering of the withdrawal trough in the direction of the bottom of the sedimentation region, the movement device has a linkage which increasingly pushes the withdrawal trough downwards in the course of the process. The movement of the linkage via a driven by a motor gearbox. The control of the motor can be done for example by means of a control device in dependence on the height of the water level in the sedimentation and / or by the flow velocity in the contactor basin.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann, abgesehen von der Ausgestaltung der Fallrohre, grundsätzlich wie ähnliche Abzugsvorrichtungen des Standes der Technik ausgebildet sein. Dies hat den Vorteil, dass sowohl bei der Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung als auch bei ihrer Verwendung gegenüber dem Stand der Technik keine größeren Änderungen erforderlich sind. Üblicherweise wird die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie ebenfalls bereits aus dem Stand der Technik bekannt, nicht nur ein Fallrohr, sondern mehrere Fallrohre aufweisen, mit denen das Klarwasser aus dem Abzugstrog in das Sammelrohr geleitet wird. Bevorzugt sind die Fallrohre dann in regelmäßigen Abständen zueinander zwischen Abzugstrog und Sammelrohr angeordnet. Anzahl, Dimensionierung und Anordnung der Fallrohre richten sich in an sich bekannter Weise danach, welche Menge an Klarwasser pro Zeiteinheit aus dem Sedimentationsbereich abgezogen werden soll.The device according to the invention can, apart from the design of the downpipes, basically be designed as similar take-off devices of the prior art. This has the advantage that no major changes are required both in the production of the device according to the invention and in its use compared to the prior art. Usually, the device according to the invention, as also already known from the prior art, not only a downpipe, but a plurality of downcomers have, with which the clear water is passed from the withdrawal trough into the manifold. Preferably, the downpipes are then arranged at regular intervals to each other between withdrawal trough and manifold. Number, dimensioning and arrangement of the downpipes depend in a conventional manner according to what amount of clear water per unit time to be deducted from the sedimentation.

Da im erfindungsgemäßen Verfahren die Abzugsrate des Klarwassers im Verlauf eines Abzugsvorgangs vermindert wird, ändern sich im Verfahrensverlauf auch die Belastungen, welche auf die erfindungsgemäße Vorrichtung und insbesondere den Abzugstrog einwirken. Abhängig von der sich im Verfahrensverlauf ändernden Wehrschwellenbelastung ändern sich auch der Füllstand und damit das Gewicht bzw. der Auftrieb des Abzugstroges. Dies liegt daran, dass der Abzugstrog in der Regel nicht vollständig, sondern immer nur teilweise mit Klarwasser gefüllt ist. In Abhängigkeit von der jeweiligen Füllstandshöhe und dem sich entsprechend ändernden Gewicht ändern sich auch das Auftriebs- oder Abtriebsmoment, welche auf den Abzugstrog wirken. Diese unterschiedlichen Kräfte, die im Verfahrensverlauf auf den Abzugstrog einwirken, könnten grundsätzlich unbeachtet bleiben. Sollte eine Krafteinwirkung zu erwarten sein, die zu einer Gefährdung der Stabilität des Abzugstroges oder der erfindungsgemäßen Abzugsvorrichtung insgesamt führen könnte, wäre es denkbar, die Vorrichtung und insbesondere den Abzugstrog stabiler auszulegen. Dies ist jedoch mit erhöhten Kosten verbunden und daher nicht bevorzugt.Since the withdrawal rate of the clear water is reduced in the course of a withdrawal process in the process according to the invention, changes in Course of the proceedings also the loads which act on the device according to the invention and in particular the trigger trough. Depending on the rate of change of the threshold in the course of the proceedings, the level and thus the weight or buoyancy of the withdrawal trough also change. This is because the withdrawal trough is usually not completely filled, but always partially filled with clear water. Depending on the respective level height and the correspondingly changing weight, the buoyancy or output torque, which act on the withdrawal trough, also change. These different forces, which act on the trigger trough in the course of the process, could basically be ignored. If a force to be expected, which could lead to a risk to the stability of the trigger trough or the trigger device according to the invention overall, it would be conceivable to make the device and in particular the trigger trough more stable. However, this is associated with increased costs and therefore not preferred.

In einer bevorzugten Ausführungsform gleicht die Erfindung die unterschiedlichen Krafteinwirkungen auf den Abzugstrog dadurch aus, dass dieser eine Form erhält, welche die unterschiedlichen Lasteinwirkungen ausgleicht und zu einer erhöhten Stabilität des Abzugstroges führt. Bevorzugt ist es in diesem Hinblick, den Querschnitt des Abzugstroges in einer zu seiner Längserstreckung senkrechten Richtung zumindest in einem unterhalb der Überlaufkante des Abzugstroges befindlichen Bereich nach unten verengt auszubilden. Insbesondere ist der Querschnitt in diesem Bereich polygonal und bevorzugt trapezförmig. Als vorteilhaft hat es sich zudem erwiesen, wenn der Querschnitt des Abzugstroges in einer zu seiner Längserstreckung senkrechten Richtung in dem unterhalb der Überlaufkante befindlichen Bereich einen Flächeninhalt von mindestens 1000 cm² besitzt. Besonders bevorzugt sind Flächeninhalte dieses Querschnitts von 1000 bis 4000 cm² und insbesondere von 1000 bis 2500 cm².In a preferred embodiment, the invention compensates for the different forces acting on the withdrawal trough in that it receives a shape which compensates for the different load effects and leads to an increased stability of the withdrawal trough. In this regard, it is preferable to form the cross-section of the withdrawal trough in a direction perpendicular to its longitudinal extent, at least in a region located below the overflow edge of the withdrawal trough and narrowing downwards. In particular, the cross section in this area is polygonal and preferably trapezoidal. It has also proved to be advantageous if the cross-section of the withdrawal trough has a surface area of at least 1000 cm ² in a direction perpendicular to its longitudinal extent in the area located below the overflow edge. Surface areas of this cross section of 1000 to 4000 cm ² and in particular of 1000 to 2500 cm ² are particularly preferred.

Eine besonders vorteilhafte Balance von Auftriebs- und Abtriebsmomenten kann erreicht werden, wenn man die auf den Abzugstrog wirkende Auftriebskraft in Relation setzt zu dem Gesamtgewicht des Abzugstroges (also dem Materialgewicht des Abzugstroges insgesamt, der vorzugsweise aus Stahl besteht). Konkret ergibt sich die Auftriebskraft aus dem Gewicht des vom eingetauchten Abzugstrog verdrängten Wassers, also dem Gewicht des Wassers für das Volumen des Abzugstroges oberhalb des mit Klarwasser gefüllten Bereichs und unterhalb des Wasserspiegels des Sedimentationsbereiches, in welchen der Abzugstrog eintaucht. Konkret wird also das Verhältnis des Gewichts von Wasser für das Volumen des Abzugstroges im Bereich, in dem sich dieser unterhalb des Wasserspiegels befindet, abzüglich des Gewichts von Wasser für das Volumen des Abzugstroges, in einem Bereich, in den Klarwasser eingeflossenen ist, zum Gesamt-Materialgewicht des Abzugstroges auf höchstens 1:1 eingestellt. Bevorzugt sind Verhältnisse von 0,8:1 bis 0,5:1. Das auf diese Weise vorteilhaft eingestellte Verhältnis von Auftriebs- und Abtriebsmomenten, die auf den Abzugstrog wirken, verringert die auf diesen einwirkenden Belastungen und ermöglicht es gleichzeitig, den Kraftaufwand, mit welchem die Bewegungsvorrichtung auf den Abzugstrog einwirken muss, um diesen in der gewünschten Position in Bezug auf die Wasseroberfläche zu halten, zu verringern.A particularly advantageous balance of buoyancy and output torques can be achieved if the buoyancy force acting on the withdrawal trough is related to the total weight of the withdrawal trough (ie the total weight of the withdrawal trough, which is preferably made of steel). Specifically, the buoyancy force results from the weight of the water displaced by the submerged withdrawal trough, ie the weight of the water for the volume of the withdrawal trough above the area filled with clear water and below the water level of the sedimentation area into which the withdrawal trough is immersed. Specifically, therefore, the ratio of the weight of water for the volume of the withdrawal trough in the area in which this is below the water level, minus the weight of water for the volume of the withdrawal trough, in an area in which clear water is flowed, to total Material weight of the trigger is set to 1: 1 at most. Ratios of 0.8: 1 to 0.5: 1 are preferred. The thus set advantageous ratio of buoyancy and output torques acting on the trigger trough reduces the loads acting on these and at the same time allows the force with which the movement device must act on the trigger trough to this in the desired position in Respect to the water surface, to reduce.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. In den Figuren, die lediglich eine beispielhafte Ausführungsform darstellen sollen und in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Teile bezeichnen, zeigen schematisch:The invention will be explained in more detail with reference to drawings. In the figures, which are intended to represent only an exemplary embodiment and in which like reference numerals designate like parts, show schematically:

1 in Draufsicht den Sedimentationsbereich einer Belebtschlamm-Kläranlage, in dem eine erfindungsgemäße Vorrichtung eingebaut ist, und ein dem Sedimentationsbereich vorgelagertes Selektorbecken; 1 in plan view, the sedimentation of an activated sludge treatment plant, in which a device according to the invention is installed, and a selector basin upstream of the sedimentation;

2 einen Querschnitt entlang der Linie X-X in 1; 2 a cross section along the line XX in 1 ;

3 den Abzugstrog und einen Teilbereich des an ihn anschließenden Fallrohres der 2 in vergrößerter Darstellung, und 3 the withdrawal trough and a portion of the adjoining him downpipe of 2 in an enlarged view, and

4 einen Querschnitt entlang der Längsmittelachse des Sammelrohres der 1 im Bereich Y. 4 a cross section along the longitudinal center axis of the manifold of the 1 in the area Y.

1 zeigt in Draufsicht eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1, die zum Abziehen von Klarwasser 2 aus dem Sedimentationsbereich 3 einer Belebtschlamm-Kläranlage 4 dient. Die Belebtschlamm-Kläranlage 4 ist hier nur teilweise dargestellt, nämlich konkret ein Selektorbecken 40, dem über einen Zulauf 41 mit Belebtschlamm verunreinigtes Abwasser zugeführt wird. Leitwände 42 im Selektorbecken 40 sorgen für eine Umlenkung und Durchmischung des Abwassers, das dann durch Auslässe 43 in den Sedimentationsbereich 3, hier ein separates Sedimentationsbecken, geleitet wird, wo sich das Abwasser durch Absetzen der Feststoffe am Boden des Beckens klärt. Nach Abschluss des Sedimentationsvorgangs befindet sich im Sedimentationsbereich 3 also im Bodenbereich eine Schlammschicht 30 mit darüber stehendem Klarwasser 2 (vergleiche 2). Dieses Klarwasser wird mithilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 aus dem Sedimentationsbereich 3 abgezogen. Hierzu wird das Klarwasser über den Abzugstrog 5 und die aus diesem herausführenden Fallrohre 6 einem Sammelrohr 7 zugeleitet, aus dessen Abfluss 70 das Klarwasser aus dem Sedimentationsbereich 3 herausgeleitet wird. Die Fließrichtung des Wassers ist durch die Pfeile in 1 angedeutet. 1 shows in plan view a device according to the invention 1 for clearing fresh water 2 from the sedimentation area 3 an activated sludge treatment plant 4 serves. The activated sludge treatment plant 4 is shown here only partially, specifically a selector basin 40 , which has an inlet 41 supplied with activated sludge polluted wastewater. baffles 42 in the selector basin 40 provide for a diversion and mixing of the wastewater, which then through outlets 43 in the sedimentation area 3 , here a separate sedimentation basin, where the wastewater settles by settling the solids at the bottom of the basin. After completion of the sedimentation process is in the sedimentation area 3 So in the bottom area a mud layer 30 with overflowing clear water 2 (see 2 ). This clear water is using the device of the invention 1 from the sedimentation area 3 deducted. For this purpose, the clear water on the withdrawal trough 5 and the outgoing from this downpipes 6 a collection pipe 7 fed from its outflow 70 the clear water from the sedimentation 3 is led out. The direction of flow of the water is indicated by the arrows in 1 indicated.

Um zu ermöglichen, dass Klarwasser 2 in den Abzugstrog 5 einfließen kann, wird dieser mit seiner Überlaufkante 50 unter den Wasserspiegel 20 des Klarwassers 2 gedrückt. Dies erfolgt mithilfe einer Bewegungsvorrichtung 8, die in 1 weggelassen ist, um die erfindungsgemäße Vorrichtung besser erkennbar zu machen. In 2 ist die Bewegungsvorrichtung 8 jedoch eingezeichnet. Sie besteht aus einem Motor 80, der über ein hier nicht dargestelltes Getriebe ein Gestänge 81 bewegt. Konkret wird durch Betätigung des Motors 80 die Treibstange 810 verlängert und drückt so die gelenkig am Fallrohr 6, der Treibstange 810 und einer Wand des Sedimentationsbeckens befestigte Stange 811 – und damit das Fallrohr 6 und den an ihm befestigten Abzugstrog 5 – bis auf die gewünschte Höhe unterhalb des Wasserspiegels 20 nach unten. Alternativ und durch die gestrichelte Linie angedeutet kann die Stange 811 auch auf das Sammelrohr 7 wirken. Der Abstand h der Überlaufkante 50 von der Wasseroberfläche 20 wird dabei so gewählt, dass sich am Abzugstrog 5 die gewünschte Wehrschwellenbelastung einstellt. Diese liegt zu Beginn eines Abzugsvorganges beispielsweise bei etwa 90 l/s·m. Über die Überlaufkante 50 hinweg dringt Klarwasser ins Innere des Abzugstroges ein, ohne diesen jedoch vollständig aufzufüllen, und gelangt von dort, indem es sich seitlich über die gesamte Länge des Abzugstroges 5 verteilt, in die Fallrohre 6 und von dort wiederum in das gemeinsame Sammelrohr 7, wo es durch den Abfluss 70 abfließt.To allow that clear water 2 in the withdrawal trough 5 can flow in, this is with its overflow edge 50 under the water level 20 of clear water 2 pressed. This is done using a movement device 8th , in the 1 has been omitted in order to make the device according to the invention better recognizable. In 2 is the movement device 8th however marked. It consists of an engine 80 , the linkage via a gear not shown here 81 emotional. Specifically, by operating the engine 80 the drive rod 810 lengthened and presses so the articulated downpipe 6 , the driving rod 810 and a wall of the sedimentation basin attached rod 811 - and thus the downpipe 6 and the withdrawal trough attached to it 5 - to the desired height below the water level 20 downward. Alternatively, and indicated by the dashed line, the rod 811 also on the manifold 7 Act. The distance h of the overflow edge 50 from the water surface 20 is chosen so that the trigger trough 5 sets the desired weir threshold load. This is at the beginning of a withdrawal process, for example, about 90 l / s · m. Over the overflow edge 50 Clear water penetrates into the interior of the withdrawal trough, but without completely filling it up, and from there it flows in laterally over the entire length of the withdrawal trough 5 distributed in the downpipes 6 and from there again into the common collection pipe 7 where it is by the drain 70 flows.

Die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Fallrohre 6 erlaubt es, auch sehr große Klarwasservolumina, wie sie erfindungsgemäß zu Beginn eines Abzugsvorganges eingestellt werden, aus dem Abzugstrog 5 abzuführen. Ermöglicht wird dies durch die Querschnittsaufweitung der Fallrohre 6 in dem dem Abzugstrog 5 benachbarten Bereich 60. Wie in 2 erkennbar, ist der Querschnitt Q1 des Fallrohres 6 unmittelbar in dem an den Abzugstrog 5 angrenzenden Bereich größer als der Querschnitt Q2 am gegenüberliegenden Ende des Fallrohres 6, dort wo es in das Sammelrohr 7 einmündet. Konkret ist der Querschnitt Q1 beispielsweise etwa doppelt so groß wie der Querschnitt Q2. Der Durchmesser des Fallrohres im Bereich der Querschnittsfläche Q2 beträgt beispielsweise, abhängig von der gewünschten Kapazität der Vorrichtung 1, 100 bis 400 mm, bevorzugt 150 bis 300 mm.The inventive design of the downpipes 6 allows it, even very large clear water volumes, as they are set according to the invention at the beginning of a withdrawal process, from the withdrawal trough 5 dissipate. This is made possible by the cross-sectional widening of the downpipes 6 in the withdrawal trough 5 adjacent area 60 , As in 2 recognizable, is the cross section Q1 of the downpipe 6 Immediately in the on the withdrawal trough 5 adjacent area larger than the cross section Q2 at the opposite end of the drop tube 6 , where it is in the manifold 7 opens. Concretely, the cross section Q1 is for example about twice as large as the cross section Q2. The diameter of the drop tube in the region of the cross-sectional area Q2 is, for example, dependent on the desired capacity of the device 1 , 100 to 400 mm, preferably 150 to 300 mm.

Im Verlauf eines Abzugsvorgangs von Klarwasser 2 aus dem Sedimentationsbereich 3 sinkt der Wasserspiegel 20 zunehmend ab. Entsprechend dieser Senkung der Wasseroberfläche 20 wird auch der Abzugstrog 5 mittels der Bewegungsvorrichtung 8 immer weiter nach unten bewegt, so dass die Überlaufkante 50 stets unterhalb der Wasseroberfläche 20 liegt, deren Lage auf an sich bekannte Weise bestimmt wird. Die Absenkung erfolgt zum Beispiel von einer anfänglichen Neigung der Fallrohre (Winkel α zwischen der Längsmittelachse 61 des Fallrohres und der Wasseroberfläche 20) von 70° herunter bis zu einem Neigungswinkel α von 10°. Erfindungsgemäß erfolgt die Absenkung des Abzugstroges 5 derart, dass sich die Absenkgeschwindigkeit mit der Zeit verlangsamt. Außerdem wird die Höhe h verringert, so dass gleichzeitig auch die Wehrschwellenbelastung des Abzugstroges und damit die Abflussrate vermindert werden. Erreicht werden kann dies grundsätzlich auf verschiedene Weise, zum Beispiel dadurch, dass die Motordrehzahl im Lauf der Zeit verringert wird. Je mehr sich der Abzugstrog 5 also dem am Boden des Sedimentationsbereichs 3 abgelagerten Schlamm 30 annähert, desto langsamer wird Klarwasser 2 aus dem Sedimentationsbereich abgezogen. Dadurch vermindert sich die Gefahr, dass der Schlamm 30 unbeabsichtigt aufgewirbelt wird und mit dem Klarwasser in den Bereich des Abzugstroges 5 gelangt. Zu Beginn des Abzugsvorgangs, wo die Gefahr des Aufwirbelns von Schlamm weniger hoch ist, können dagegen sehr hohe Abzugsraten eingestellt werden, die wegen der hohen Abflussgeschwindigkeiten zu einem Saugschwall führen, der bis in den Bereich des Selektorbeckens 40 zurückwirkt und dort für eine erhöhte Durchwirbelung sorgt, die verhindert, dass sich unbeabsichtigt Schlamm in Torbereichen des Beckens ansammelt.In the course of a withdrawal process of clear water 2 from the sedimentation area 3 the water level drops 20 increasingly off. According to this reduction of the water surface 20 is also the trigger trough 5 by means of the movement device 8th moving further down, leaving the overflow edge 50 always below the water surface 20 lies whose position is determined in a known per se. The lowering takes place, for example, from an initial inclination of the downpipes (angle α between the longitudinal central axis 61 of the downpipe and the water surface 20 ) from 70 ° down to an inclination angle α of 10 °. According to the invention, the lowering of the trigger trough occurs 5 such that the lowering speed slows down over time. In addition, the height h is reduced, so that at the same time the Wehrschwellenbelastung the withdrawal trough and thus the flow rate are reduced. This can basically be achieved in various ways, for example by reducing the engine speed over time. The more the trigger trough 5 So at the bottom of the sedimentation 3 deposited mud 30 approaches, the slower becomes clear water 2 withdrawn from the sedimentation. This reduces the risk of the mud 30 is unintentionally whirled up and with the clear water in the area of the withdrawal trough 5 arrives. On the other hand, at the beginning of the withdrawal process, where the risk of mud swirling is less high, very high withdrawal rates can be set which, due to the high outflow rates, lead to a suction surge that extends into the selector basin 40 back and there ensures increased turbulence, which prevents accidentally accumulating mud in gate areas of the basin.

3 zeigt einen vergrößerten Querschnitt durch den Abzugstrog der 2 sowie einen Teil des anschließenden Fallrohres 6. Die Figur dient hauptsächlich der Erläuterung der Formgebung und Abmessungen des Abzugstroges 5. Wie erkennbar, ist der Querschnitt Q3 des Abzugstroges 5 unterhalb der Überlaufkante 50 sich nach unten hin verengend ausgebildet. Konkret ist der Querschnitt in diesem Bereich trapezförmig. Im Bereich oberhalb der Überlaufkante 50 – also demjenigen Bereich des Abzugstroges, der überwiegend nicht in das abzuziehende Klarwasser eintaucht – besitzt der Abzugstrog 5 eine der Überlaufkante 50 gegenüberliegende hochgezogene Rückwand 51. Diese verhindert, dass bei sehr tiefem Eintauchen des Abzugstroges Klarwasser über den Trog hinüberschwappt und nicht den Fallrohren 6 zugeführt wird. An den beiden stirnseitigen Enden ist der Abzugstrog 5 mit Seitenwänden 52 abgeschlossen, deren Kontur durch die punktierte Linie im Querschnitt angedeutet ist. 3 shows an enlarged cross section through the withdrawal trough the 2 and a part of the subsequent downpipe 6 , The figure mainly serves to explain the shape and dimensions of the trigger trough 5 , As can be seen, the cross section is Q3 of the withdrawal trough 5 below the overflow edge 50 formed narrowing downwards. Specifically, the cross section in this area is trapezoidal. In the area above the overflow edge 50 - So the area of the withdrawal trough, which is not predominantly immersed in the clear water to be deducted - has the trigger trough 5 one of the overflow edge 50 opposite raised rear wall 51 , This prevents clear water from spilling over the trough and not from the downpipes when the extraction trough is very deeply submerged 6 is supplied. At the two front ends of the trigger trough 5 with side walls 52 completed, whose contour is indicated by the dotted line in cross section.

Um eine gute Balance von Auftriebs- und Abtriebskräften zu erreichen, die auf den Abzugstrog 5 einwirken, ist dieser bevorzugt so dimensioniert, dass sein Querschnitt Q3 senkrecht zu seiner Längserstreckungsrichtung im Bereich unterhalb der Überlaufkante 50 einen Flächeninhalt von mindestens 1000 cm² aufweist. Bevorzugt liegt dieser Flächeninhalt zwischen 1000 und 4000 cm² und besonders bevorzugt zwischen 1000 und 2500 cm². Die Erfindung legt weiterhin Augenmerk auf die Gewichtsverteilung des in das Klarwasser 2 eingetauchten Bereichs des Abzugstroges 5. Konkret wird bevorzugt das Gesamtgewicht des (nicht mit Wasser gefüllten) Abzugstroges – das Materialgewicht (hier Stahl) des Abzugstroges 5, das als G1 bezeichnet werden soll – in Relation gesetzt zum Gewicht eines Wasservolumens in einem Bereich des Abzugstroges, der unterhalb der Wasseroberfläche 20 des Sedimentationsbereiches liegt, aber oberhalb des Wasserspiegels 21 von in den Trog 5 eingeflossenem Wasser. Im Querschnitt der 3 sind die Querschnitte der beiden Teilbereiche des Abzugstroges 5, auf die sich das Gewichtsverhältnis bezieht, zur Veranschaulichung eingezeichnet. (Die Schraffuren geben nicht den Füllstand im Trog wieder. Dieser wird durch die Linie 21 verdeutlicht.) Der linksschraffierte Querschnitt im Bereich zwischen Wasseroberfläche 20 und Wasseroberfläche 21 ist hier mit Q5 bezeichnet. Q4 bezeichnet mit Rechtsschraffur den darunterliegenden Bereich, also den mit eingeflossenem Klarwasser gefüllten Bereich bis zur Wasseroberfläche 21. Das Gewicht eines Wasservolumens in diesem dem Querschnitt Q5 entsprechenden Bereich des Abzugstroges 5 (über dessen gesamte Länge) soll mit G5 bezeichnet werden. Erfindungsgemäß beträgt das Verhältnis von G1 zu G5 höchstens 1:1. Besonders bevorzugt wird das Verhältnis in einem Bereich von 0,8:1 bis 0,5:1 festgelegt. Bei Einhaltung dieses Gewichtsverhältnisses werden die auf den Abzugstrog einwirkenden Belastungen relativ gering gehalten, so dass eine Verstärkung des Abzugstroges, die zu einem erhöhten Gewicht und erhöhten Kosten führen würde, vermieden werden kann. Gleichzeitig kann auch der Kraftaufwand der von der Bewegungsvorrichtung 8 ausgeübten Kraft zur Anpassung der Lage des Abzugstroges 5 an die Lage des Wasserspiegels 20 relativ gering gehalten werden.To achieve a good balance of buoyancy and output forces on the trigger trough 5 acting, this is preferably dimensioned so that its cross-section Q3 perpendicular to its longitudinal direction in the region below the overflow edge 50 has an area of at least 1000 cm ² . Preferably, this area is between 1000 and 4000 cm ² and more preferably between 1000 and 2500 cm ² . The invention continues to pay attention to the weight distribution of the in the clear water 2 immersed area of the withdrawal trough 5 , Specifically, the total weight of the (not filled with water) withdrawal trough is preferred - the material weight (here steel) of the withdrawal trough 5 , which shall be referred to as G1 - in relation to the weight of a volume of water in an area of the withdrawal trough below the surface of the water 20 the sedimentation area is located, but above the water level 21 from into the trough 5 infused water. In cross-section of 3 are the cross sections of the two sections of the trigger trough 5 , to which the weight ratio refers, drawn for illustrative purposes. (The hatchings do not reflect the level in the trough, which will pass through the line 21 clarified.) The left-hatched cross-section in the area between the water surface 20 and water surface 21 is here called Q5. With right-hand hatching, Q4 designates the area underneath, that is the area filled with clear water, down to the water surface 21 , The weight of a water volume in this area of the withdrawal trough, which corresponds to the cross section Q5 5 (over its entire length) shall be designated G5. According to the invention, the ratio of G1 to G5 is at most 1: 1. Most preferably, the ratio is set in a range of 0.8: 1 to 0.5: 1. By maintaining this weight ratio, the loads applied to the withdrawal trough are kept relatively low, so that reinforcement of the withdrawal trough, which would lead to increased weight and increased costs, can be avoided. At the same time, the force required by the movement device 8th applied force to adjust the position of the trigger trough 5 to the location of the water level 20 be kept relatively low.

Mit absinkendem Wasserspiegel während eines Abzugsvorgangs muss auch der Abzugstrog 5 mit dem sinkenden Wasserspiegel nach unten bewegt werden. Um dies zu ermöglichen, ist das Sammelrohr 7 um seine Längsmittelachse L schwenkbar gelagert. Mit der Drehung des Sammelrohres 7 schwenken die an ihm befestigten Fallrohre 6 und der an diesen hängende Abzugstrog 5 mit. Im gezeigten Beispiel ist eine Schwenkung der Fallrohre 6 in einem Bereich des Winkels α von 10 bis 70° bezüglich der Wasseroberfläche 20 vorgesehen. Um dies zu erreichen, ist das Sammelrohr 7 mit einem seiner Enden drehbar in einer Rohrhülse 71 gelagert, die gleichzeitig den Abfluss des Sammelrohres mit dem Auslass 70 aus dem Sedimentationsbereich 3 darstellt. 4 zeigt eine Schnittansicht durch diese Rohrhülse, in die das Ende des Sammelrohres 7 eingesteckt ist. Dieses Ende des Sammelrohres 7 wird in zwei O-Ringen 72 drehbar in der Rohrhülse 71 gehalten und dabei gleichzeitig gegen diese abgedichtet.With sinking water level during a withdrawal process must also the trigger trough 5 be moved down with the sinking water level. To make this possible, is the manifold 7 pivotally mounted about its longitudinal central axis L. With the rotation of the manifold 7 swing the downpipes attached to it 6 and the hanging trough attached to it 5 With. In the example shown is a pivoting of the downpipes 6 in a range of the angle α of 10 to 70 ° with respect to the water surface 20 intended. To achieve this, is the manifold 7 with one of its ends rotatable in a tubular sleeve 71 stored, which at the same time the drain of the manifold with the outlet 70 from the sedimentation area 3 represents. 4 shows a sectional view through this tube sleeve into which the end of the manifold 7 is plugged in. This end of the manifold 7 gets in two O-rings 72 rotatable in the tube sleeve 71 while being sealed against them.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

EP 1466869 A1 [0003]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Irvine et al. [0003]

Claims

Contraption ( 1 ) for removing clear water ( 2 ) from a sedimentation area ( 3 ), in particular an activated sludge treatment plant ( 4 ), comprising: - a withdrawal trough ( 5 ) for receiving the clear water at the water surface ( 20 ) of the sedimentation area ( 3 ), - at least one from the withdrawal trough ( 5 ) from the water surface ( 20 ) down downfall pipe ( 6 ), - a collecting pipe ( 7 ) into which the at least one drop tube ( 6 ) and which the collected clear water ( 2 ) from the sedimentation area ( 3 ), as well as - a movement device ( 8th ), which is adapted to the position of the withdrawal trough ( 5 ) depending on the position of the water surface ( 20 ), characterized in that the at least one drop tube ( 6 ) at least in its withdrawal trough ( 5 ) adjacent area ( 60 ) in the direction of the withdrawal trough ( 5 ) increasing cross section (Q1> Q2).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the cross section (Q1) of the at least one downpipe ( 6 ) in the withdrawal trough ( 5 ) adjacent to the cross-section (Q2) in the mouth region in the collecting tube ( 7 ) is increased by 10 to 400%, preferably 20 to 200%, particularly preferably 50 to 150% and in particular 60 to 120%.

Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the withdrawal trough ( 5 ) and the at least one drop tube ( 6 ) about the longitudinal axis ( 70 ) of the manifold ( 7 ) are arranged pivotably, wherein preferably the collecting tube ( 7 ) overall about its longitudinal axis ( 70 ) is rotatably mounted, and wherein the at least one downpipe ( 6 ) particularly preferably in positions of 0 to 90 °, in particular 5 to 80 °, very particularly 10 to 70 °, with respect to the water surface ( 20 ) is pivotable.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that several downpipes ( 6 ) in preferably regular intervals (A) to each other between withdrawal trough ( 5 ) and manifold ( 7 ) are arranged.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the withdrawal trough ( 5 ) has at least one of the following properties: a cross-section which is perpendicular to its direction of longitudinal extent and which extends at least in the region below the overflow edge ( 50 ) of the withdrawal trough ( 5 ) is narrowed downwards, a cross section which is perpendicular to its longitudinal direction and which is located in a region below the overflow edge (FIG. 50 ) of the withdrawal trough ( 5 ) is trapezoidal, - a vertical to its longitudinal direction cross-section, in the below the overflow edge ( 50 ) of the withdrawal trough ( 5 ) an area of at least 1000 cm ² , preferably between 1000 and 4000 cm ² and in particular 1000 and 2500 cm ² , comprising, - a ratio of the total weight (G1) of the withdrawal trough ( 5 ) to the weight (G5) of a volume of water in the area of the withdrawal trough ( 5 ) above the water level ( 21 ) from the withdrawal trough ( 5 ) run in Klaswassers ( 2 ) and below the water surface ( 20 ) of the sedimentation area ( 3 ) of at most 1: 1, preferably from 0.8: 1 to 0.5: 1.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the movement device ( 8th ) an engine ( 80 ), a gearbox and a linkage ( 81 ) to the position of the overflow edge ( 50 ) of the drainage trough ( 5 ) in relation to the water surface ( 20 ) of the sedimentation area ( 3 ) to change.

Method for operating a device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the movement device ( 8th ) the withdrawal trough ( 5 ) with its overflow edge ( 50 ) so under the water surface ( 20 ) of the sedimentation area ( 3 ) expresses that the clear water ( 2 ) at the beginning of a withdrawal process with a higher outflow rate through the collecting pipe ( 7 ) is withdrawn as at the end of the withdrawal process and preferably the outflow rate during a withdrawal process decreases substantially continuously.

A method according to claim 7, characterized in that at the beginning of a deduction process a Wehrschwellenbelastung the trigger trough ( 5 ) from 40 to 100 l / s · m, preferably 50 to 80 l / s · m, and / or at the end of a withdrawal process, a Wehrschwellenbelastung the trigger tug ( 5 ) of 10 to 40 l / s · m, preferably 20 to 30 l / s · m.

A method according to claim 7 or 8, characterized in that the outflow rate during a withdrawal operation is set so that in a the sedimentation ( 3 ) upstream contact basins ( 9 ) sets a flow rate of at least 10 m / h, preferably from 10 to 200 m / h and in particular from 15 to 150 m / h.