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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasserbehandlungseinrichtung umfassend eine Sedimentationseinrichtung, die ein Sedimentationsbecken mit einem Boden aufweist, wobei das Sedimentationsbecken eine Zuleitung und eine Ableitung für das zu behandelnde Wasser aufweist, wobei eine Querschnittsfläche des Sedimentationsbeckens größer ist als eine Querschnittsfläche der Zuleitung, um die Strömungsgeschwindigkeit im Sedimentationsbecken herabzusetzen, sodass Feststoffpartikel, insbesondere Sand, sich an dem Boden absetzen können. Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Kläranlage mit einer solchen Wasserbehandlungsvorrichtung.
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Derartige Wasserbehandlungseinrichtungen mit einem Sedimentationsbecken werden eingesetzt, um aus einem fließenden Wasser Feststoffpartikel, insbesondere mineralische Feststoffpartikel, wie z.B. Sand, abzuscheiden. Hierzu ist die Querschnittsfläche in der Sedimentationseinrichtung größer als in einer Zuleitung oder Ableitung. Die Vergrößerung der Querschnittsfläche in der Sedimentationseinrichtung führt zu einer Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers. Feststoffpartikel, wie z.B. Sand, die schwerer sind als Wasser, können sich auf diese Weise auf dem Boden absetzen und werden nicht weitertransportiert. Das Sedimentationsbecken kann insbesondere als Sandfang ausgebildet sein.
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Eine vorbekannte Sedimentationseinrichtung ist z.B. in der
DE 2 321 581 A beschrieben.
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Insbesondere bei einer Sedimentationseinrichtung einer Kläranlage müssen sich erheblich ändernde Mengen an Wasser behandelt werden. Die Änderung der Wassermenge kann sich insbesondere durch Niederschläge ergeben, die in die Kanalisation eingeleitet werden. Darüber hinaus gibt es auch im Laufe eines Tages Schwankungen, die aus einem sich ändernden Verbrauch an Leitungswasser und dem daraus resultierenden Anfall von Abwasser resultieren. Diese Schwankungen können dazu führen, dass in der Sedimentationseinrichtung jedenfalls zeitweise der gewünschte Abscheidegrad an Feststoffpartikeln, wie Sand, nicht erreicht wird. Zudem kann es neben dem Absetzen von Sand zu einem unerwünschten Absetzen von organischen Bestandteilen des Abwassers kommen, die sich dann als Schlamm absetzen.
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In diesem Zusammenhang ist bereits vorgeschlagen worden, in einer Kläranlage mehrere Sedimentationsbecken vorzusehen. Bei geringem Wasseranfall ist nur eines der Becken in Betrieb, während bei größeren Durchflussmengen weitere Becken hinzugeschaltet werden. Diese Lösung ist aufwendig und verursacht erhebliche zusätzliche Kosten.
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Die
DE 21 37 474 C3 beschreibt einen Sandfang für Kläranlagen in Form eines Flachsandfanges. Der beschriebene Sandfang weist zwischen einem Sandfangteil und einem Ein- und einem Auslaufteil je ein Aufweitungsteil auf.
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Die
DE 38 37 789 A1 beschreibt einen kreisförmigen Sandfang für Wasserkraftanlagen mit einem tangentialen Zulauf und einem zentripetalen Abzug des Reinwassers. Der Sandfang weist eine verstellbare Klappe auf der Innenseite des Zuführkanals auf, um den Durchflussquerschnitt und damit die Drehgeschwindigkeit einstellen zu können.
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Die
DE 92 00 903 U1 beschreibt einen Langsandfang zum Absetzen und Entfernen von Sinkstoffen. Der Sandfang weist eine trapezförmige Absetzrinne auf, deren Querschnitt sich in Strömungsrichtung erweitert.
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Die
DE 1 484 843 A beschreibt eine Einrichtung zur Einstellung einer konstanten Flüssigkeitsgeschwindigkeit in einem Gerinne. Hierbei ist ein Stauschild vorgesehen, das von einem Schwimmer über einen Motor in der Höhe verstellbar ist.
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Die
DE 93 02 020 U1 beschreibt eine Einlaufvorrichtung zur Beschickung von Flachsandfängen bzw. Absetzbecken, wobei der Zulauf zu dem Becken als Einlaufkammer mit einer Bodenplatte ausgebildet ist, an der eine über die gesamte Sandfangbreite gehende verstellbare Steuerplatte vorgesehen ist, die mit einem ihr gegenüberliegend angeordneten Umlenkzylinder einen verstellbaren Auslaufspalt bildet.
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Die Erfindung stellt sich daher die Aufgabe, eine Wasserbehandlungseinrichtung mit einer Sedimentationseinrichtung anzugeben, die auch bei wechselndem Anfall von Wasser Feststoffpartikel zuverlässig abscheiden kann.
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Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen von Anspruch 1. Demnach ist bei einer eingangs genannten Wasserbehandlungseinrichtung vorgesehen, dass diese einen verstellbaren Tauchkörper aufweist, durch den die Querschnittsfläche des Sedimentationsbeckens veränderbar ist. Indem mit dem verstellbaren Tauchkörper die Querschnittsfläche verändert wird, kann die Strömungsgeschwindigkeit in der Sedimentationseinrichtung verändert werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit in dem Sedimentationsbecken so anzupassen, dass eine wirksame Abscheidung der mineralischen Feststoffpartikel, wie Sand, sowohl bei hohem als auch bei niedrigem Anfall an Wasser erreicht werden kann. Indem bei einer geringen Durchflussmenge mit dem verstellbaren Tauchkörper die Querschnittsfläche des Sedimentationsbeckens verkleinert wird, kann ein zu starkes Absinken der Strömungsgeschwindigkeit vermieden werden. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich unerwünschte Stoffe, wie organische Bestandteile des Abwassers als Schlamm im Sedimentationsbecken absetzen. Bei einer großen Durchflussmenge kann die Querschnittsfläche des Sedimentationsbeckens durch den verstellbaren Tauchkörper vergrößert werden. Hierdurch wird ein starkes Ansteigen der Strömungsgeschwindigkeit vermieden, welche ansonsten dazu führen würde, dass sich Sand nicht in dem gewünschten Maß auf dem Boden absetzen kann. Die Sedimentationseinrichtung kann insbesondere als eine Sandfangeinrichtung ausgebildet sein. In diesem Fall bildet das Sandfangbecken der Sandfangeinrichtung das Sedimentationsbecken. Darüber hinaus kann die Sedimentationseinrichtung auch als Vorklärbecken ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Wasserbehandlungseinrichtung als Abwasserbehandlungseinrichtung, z.B. einer Kläranlage, ausgebildet.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Wasserbehandlungseinrichtung gekennzeichnet durch eine Hebevorrichtung, mit der der Tauchkörper in das Sedimentationsbecken hinein und/oder aus dem Sedimentationsbecken heraus bewegt werden kann. Auf diese Weise kann die Querschnittsfläche des Sedimentationsbeckens besonders einfach verändert werden. Indem die Hebevorrichtung den Tauchkörper in das Sedimentationsbecken ganz oder teilweise hinein bewegt, nimmt der Tauchkörper einen Teil des Querschnitts des Sedimentationsbeckens ein. Auf diese Weise wird die Querschnittsfläche, welche dem strömenden Wasser verbleibt, reduziert. Vorzugsweise bewegt die Hebevorrichtung den Tauchkörper dadurch in das Sedimentationsbecken, indem sie den Tauchkörper in das Sedimentationsbecken absenkt. Umgekehrt kann die Querschnittsfläche dadurch vergrößert werden, dass der Tauchkörper aus dem Sedimentationsbecken teilweise oder ganz herausbewegt wird. Dies kann vorzugsweise dadurch erreicht werden, dass die Hebevorrichtung den Tauchkörper aus dem Sedimentationsbecken anhebt. Indem der Tauchkörper ganz oder teilweise in das Sedimentationsbecken hinein bzw. heraus bewegt wird, kann die Strömungsgeschwindigkeit im Sedimentationsbecken eingestellt werden. Dies kann z.B. manuell durch den Bediener erfolgen. Vorteilhaft ist jedoch, wenn eine Steuerung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit von dem Wasseranfall den Tauchkörper automatisch in das Sedimentationsbecken hinein oder heraus bewegt. Der Wasseranfall kann z.B. anhand des Zulaufstroms der Wasserbehandlungseinrichtung oder anhand der Strömungsgeschwindigkeit im Sedimentationsbecken ermittelt werden.
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Eine weitere Verbesserung wird dadurch erzielt, dass der Tauchkörper eine Tauchkörperwandung aufweist, die einen Hohlraum umschließt und in der eine Tauchkörperöffnung angeordnet ist, wobei die Tauchkörperöffnung so angeordnet ist, dass sich der Hohlraum über die Tauchkörperöffnung mit Wasser füllt, wenn der Tauchkörper durch die Hebevorrichtung in das Sedimentationsbecken bewegt wird. Diese Gestaltung vereinfacht insbesondere die Gestaltung und trägt zu einer Kostenreduktion bei. Darüber hinaus werden die von der Hebevorrichtung aufzubringenden Kräfte reduziert. Auch dann, wenn der Tauchkörper vergleichsweise groß ist, erzeugt der Tauchkörper nur einen geringen Auftrieb, da sich der Hohlraum über die Tauchkörperöffnung mit Wasser füllen kann. Vorzugsweise ist hierzu die Tauchkörperöffnung in einem unteren Bereich des Tauchkörpers angeordnet. Dies ermöglicht ein selbsttätiges Befüllen bzw. Entleeren des Hohlraums. Nach einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Tauchkörperöffnung im Bodenbereich des Tauchkörpers angeordnet. Der Bodenbereich kann hierzu auch unten komplett offen sein.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Hebevorrichtung ein gasförmiges Fluid unter Druck bereitstellt, das über einen an dem Tauchkörper vorgesehenen Anschluss in den Hohlraum geleitet werden kann, um in dem Hohlraum enthaltenes Wasser zu verdrängen. Auf diese Weise kann der Tauchkörper besonders einfach angehoben oder abgesenkt werden. Indem gasförmiges Fluid unter Druck in den Hohlraum geleitet wird, wird Wasser aus dem Hohlkörper verdrängt und durch die Hohlkörperöffnung in die Sedimentationseinrichtung geleitet. Das eingebrachte gasförmige Fluid erhöht den Auftrieb des Tauchkörpers, sodass dieser sich ein Stück weit nach oben bewegt. Umgekehrt kann durch Ablassen von gasförmigem Fluid aus dem Hohlraum die in dem Hohlraum aufgenommene Menge an gasförmigem Fluid verkleinert werden. Hierdurch sinkt der Auftrieb und der Tauchkörper bewegt sich ein Stück weit nach unten. Als gasförmiges Fluid kann vorzugsweise Luft verwendet werden. Der Anschluss für das gasförmige Fluid befindet sich in vorteilhafter Weise im oberen Bereich des Tauchkörpers.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Tauchkörper mittels einer Tauchkörperführung beweglich in dem Sedimentationsbecken angeordnet ist. Die Tauchkörperführung kann z.B. eine Führungsschiene umfassen, die an der Seitenwand des Sedimentationsbeckens angeordnet ist. Vorzugsweise verläuft die Führungsschiene von oben nach unten.
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Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass die Hebevorrichtung einen Motor aufweist, der über ein Antriebsmittel den Tauchkörper anhebt und absenkt. Beispielsweise kann an dem Tauchkörper eine Zahnstange und an einer Seitenwand des Sedimentationsbeckens ein Motor und ein Ritzel angeordnet sein, wobei das Ritzel in die Zahnstange eingreift, um den Tauchkörper anzuheben oder abzusenken.
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Nach einer noch weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Hebevorrichtung ein Hydrauliksystem umfasst, das den Tauchkörper anhebt und/oder absenkt.
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Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Tauchkörper dadurch verstellbar ist, dass er ein veränderliches Volumen aufweist. Dies ermöglicht es gleichfalls, die Querschnittsfläche des Sedimentationsbeckens einzustellen. Indem das Volumen des Tauchkörpers, der in dem Sedimentationsbecken angeordnet ist, vergrößert wird, kann die Querschnittsfläche des Sedimentationsbeckens verkleinert werden. Wenn hingegen das Volumen des Tauchkörpers verkleinert wird, kann die Querschnittsfläche des Sedimentationsbeckens vergrößert werden. Hierbei kann vorgesehen sein, dass der Tauchkörper in zumindest einem Abschnitt eine flexible Wandung aufweist, die einen Raum begrenzt, der durch eine Pumpvorrichtung mit einem Fluid gefüllt oder geleert werden kann, um das Volumen des Tauchkörpers zu verändern. Diese Gestaltung ermöglicht eine Veränderung der Querschnittsfläche des Sedimentationsbeckens, ohne dass hierfür der Tauchkörper angehoben werden müsste. Es genügt, den von der flexiblen Wandung begrenzten Raum mit dem Fluid zu befüllen oder zu leeren. Wird der Raum befüllt, dann nimmt das Volumen des Tauchkörpers zu; wird der Raum geleert, nimmt das Volumen ab. Als Fluid kann bei dieser Ausgestaltung Luft und/oder Wasser eingesetzt werden. Der Tauchkörper kann beispielsweise als Luftkissen ausgebildet sein. Die flexible Wandung kann z.B. durch eine Membran, z.B. aus Kunststoff gebildet sein.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der Tauchkörper eine Tauchkörperlänge aufweist, die wenigstens 5%, vorzugsweise wenigstens 10 % einer Länge des Sedimentationsbeckens beträgt. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die Tauchkörperlänge wenigstens 50% der Länge des Sedimentationsbeckens beträgt.
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Die Herstellung und der Betrieb werden dadurch vereinfacht, dass der Tauchkörper mehrere Tauchkörperelemente aufweist. Insbesondere können in einer Längsrichtung des Sedimentationsbeckens mehrere Tauchkörperelemente nebeneinander angeordnet sein.
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Weiterhin kann vorteilhafter Weise in dem Sedimentationsbecken ein mittlerer offener Bereich vorgesehen sein, wobei Tauchkörperelemente beidseitig des mittleren offenen Bereichs angeordnet sind. Beispielsweise können die Tauchkörperelemente im Sedimentationsbecken in zwei Reihen (in Strömungsrichtung links und rechts) angeordnet sein, wobei zwischen den beiden Reihen der offene Bereich vorgesehen ist, der somit in einem mittleren Abschnitt des Sedimentationsbeckens angeordnet ist. Diese Gestaltung ermöglicht es nicht nur, den Querschnitt des Sedimentationsbeckens zu ändern, sondern auch den auf dem Boden abgesetzten Sand mit einer im mittleren Abschnitt angeordneten Räumeinrichtung zu einer Entnahmestelle zu schieben. Hierzu kann die Räumeinrichtung in Längsrichtung des Sedimentationsbeckens über den Boden bewegt werden.
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Die Erfindung bezieht sich darüber hinaus auf eine Kläranlage mit einer Wasserbehandlungseinrichtung gemäß Anspruch 14.
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Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung, auch unabhängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehungen.
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Es zeigen:
- 1: Eine Draufsicht von oben auf eine erfindungsgemäße Wasserbehandlungseinrichtung mit einem Sedimentationsbecken;
- 2: Einen Querschnitt entlang der Linie A-A durch die Wasserbehandlungseinrichtung aus 1;
- 3a: Eine perspektivische Darstellung der Wasserbehandlungseinrichtung aus 3a mit dem Tauchkörper in seiner abgesenkten Position;
- 3b: Eine perspektivische Darstellung der Wasserbehandlungseinrichtung aus 1 mit dem Tauchkörper in seiner angehobenen Position;
- 4: Eine schematische Darstellung einer Kläranlage mit einer erfindungsgemäßen Wasserbehandlungseinrichtung;
- 5a: Eine Draufsicht von oben auf eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wasserbehandlungseinrichtung;
- 5b: Einen Querschnitt entlang der Linie A-A durch die Wasserbehandlungseinrichtung aus 5a;
- 6a: Eine Draufsicht von oben auf eine noch weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Wasserbehandlungseinrichtung;
- 6b: Einen Querschnitt entlang der Linie A-A durch die Wasserbehandlungseinrichtung aus 6a.
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1 zeigt eine Wasserbehandlungseinrichtung 1 mit einer Sedimentationseinrichtung 2, die ein Sedimentationsbecken 3 aufweist. Die Sedimentationseinrichtung ist dabei als Sandfangeinrichtung ausgebildet. Das Sedimentationsbecken 3, welches in dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein Sandfangbecken bildet, weist an einem Ende eine Zuleitung 4 und am gegenüberliegenden Ende eine Ableitung 5 auf. Das Sedimentationsbecken 3 hat im dargestellten Ausführungsbeispiel eine längliche Form. Es bildet eine Fließstrecke für das zu behandelnde Wasser. Das Sedimentationsbecken 3 kann, anders als dargestellt, auch eine runde Form haben. Die Querschnittsfläche des Sedimentationsbeckens 3 ist dabei größer als die Querschnittsfläche der Zuleitung 4 und der Ableitung 5. Aufgrund des vergrößerten Querschnittes wird die Strömungsgeschwindigkeit in dem Sedimentationsbecken 3 herabgesetzt. Auf diese Weise können sich Feststoffpartikel, insbesondere mineralische Feststoffpartikel, wie z.B. Sand, auf dem Boden absetzen. Hierbei hat sich bewährt, wenn in der Sedimentationseinrichtung die Fließgeschwindigkeit des zu behandelnden Wassers auf etwa 0,3 m/s herabgesetzt wird
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Die Wasserbehandlungseinrichtung 1 weist im dargestellten Ausführungsbeispiel darüber hinaus ein Fettfangbecken 6 auf. Dieses ist neben dem Sedimentationsbecken 3 angeordnet und erstreckt sich parallel zu diesem. Das Fettfangbecken 6 ist durch eine Trennwand 7 von dem Sedimentationsbecken 3 getrennt. Dabei sind das Sedimentationsbecken 3 und das Fettfangbecken 6 über einen unter der Trennwand 7 angeordneten Durchlass 10 für Wasser miteinander verbunden.
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2 zeigt die Wasserbehandlungseinrichtung aus 1 im Querschnitt. Hier ist gut das Sedimentationsbecken 3 mit dem Boden 8 zu erkennen. Die Wasserbehandlungseinrichtung 1 weist dabei senkrecht verlaufende Seitenwände 9,9' auf. Dazwischen ist die gleichfalls senkrecht verlaufende Trennwand 7 angeordnet, die den Fettfang von der Sedimentationseinrichtung trennt. Unter der Trennwand 7 ist der Durchlass 10 angeordnet. Der Durchlass 10 ist mit mehreren Lamellen 11 versehen, die von der Trennwand 7 nach unten ragen. Die Lamellen 11 dienen insbesondere dazu, das Wasser im Fettfang zu beruhigen. Zwischen den einzelnen Lamellen 11 kann jeweils ein Spalt ausgebildet sein.
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Der Boden 8 weist in einem mittleren Bereich des Sedimentationsbeckens 3 eine Rinne 12 auf, in der sich die sich absetzenden Feststoffpartikel sammeln können. Der Boden 8 weist darüber hinaus geneigte Flächen 13 auf, die sich von der Rinne 12 zu den Seitenwänden 9,9' erstrecken. Aufgrund der Neigung der Flächen 13 werden sich absetzende Feststoffpartikel zu der Rinne 12 geleitet.
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Die dargestellte Sedimentationseinrichtung ist zudem mit einer Belüftung 14 versehen. Diese kann dazu beitragen, das Aufschwimmen von Leichtstoffen in dem zu behandelnden Wasser zu verhindern. Mit der Belüftung 14 kann in der Sedimentationseinrichtung insbesondere eine rotierende Strömung erzeugt werden.
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In dem Sedimentationsbecken 3 ist ein verstellbarer Tauchkörper 15 angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Tauchkörper 15 dadurch verstellbar, dass dieser angehoben und abgesenkt werden kann. 1, 2 und 3a zeigen den Tauchkörper 15 in seiner vollständig abgesenkten Stellung. In 3b ist der Tauchkörper 15 in seiner angehobenen Stellung dargestellt. 2 lässt gut erkennen, dass der Tauchkörper 15 in der hier dargestellten abgesenkten Position die Querschnittsfläche des Sedimentationsbeckens 3 erheblich reduziert. Vorteilhafterweise reduziert der Tauchkörper 15 die Querschnittsfläche des Sedimentationsbeckens um mehr als 20%, wenn der Tauchkörper 15 sich in seiner abgesenkten Position befindet. Besonders bevorzugt ist, wenn der verstellbare Tauchkörper 15 die Querschnittsfläche des Sedimentationsbeckens um mehr als 40% reduziert, wenn sich der Tauchkörper 15 in der abgesenkten Position befindet.
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Auf diese Weise kann auch bei stark wechselnden Anfall von zu behandelndem Wasser ein hoher Abscheidegrad in der z.B. als Sandfang ausgebildeten Sedimentationseinrichtung erreicht werden.
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Die 1, 3a und 3b lassen gut erkennen, dass der Tauchkörper 15 mehrere Tauchkörperelemente 16 und 16' aufweist. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind an der in Strömungsrichtung rechten Seite des Sedimentationsbeckens 3 fünf Tauchkörperelemente 16 angeordnet. Diese sind an der Trennwand 7 befestigt. An der in Strömungsrichtung links liegenden Seite des Sedimentationsbeckens 3 sind in einer Reihe nebeneinander fünf Tauchkörperelemente 16' angeordnet. Die Tauchkörperelemente 16, 16' des Tauchkörpers 15 weisen eine Tauchkörperlänge auf, die sich über nahezu die gesamte Länge des Sedimentationsbeckens 3 erstreckt. Zwischen den Tauchkörperelementen 16,16' ist ein wasserführender mittlerer offener Bereich 17 ausgebildet. Dieser ist über der Rinne 12 angeordnet. Der mittlere offene Bereich 17 ermöglicht, mit einer Räumeinrichtung, die z.B. als Räumschild ausgebildet sein kann, die Rinne 12 zu räumen und die abgesetzten Feststoffpartikel zu einem Ende des Sedimentationsbeckens 3 zu schieben, um sie dort zu entnehmen.
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2 lässt gut erkennen, dass der Tauchkörper 15 eine Tauchkörperwandung 18 aufweist, die einen Hohlraum 19 bildet. In der Tauchkörperwandung 18 ist zudem eine Tauchkörperöffnung 20 vorgesehen. Dies ist im unteren Bereich des Tauchkörpers 15 angeordnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Tauchkörperöffnung 20 dadurch gebildet, dass der Tauchkörper 15 nach unten offen ist.
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Um den Tauchkörper 15 verstellen zu können, ist eine Hebevorrichtung 21 vorgesehen. Diese ermöglicht es, den Tauchkörper 15 aus dem Sedimentationsbecken 3 anzuheben und abzusenken. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel stellt die Hebevorrichtung 21 ein gasförmiges Fluid unter Druck, insbesondere Druckluft bereit. Hierzu ist ein Druckluftspeicher 22 vorgesehen, der wie in 1, 3a und 3b ersichtlich, an der Außenseite des Sedimentationsbeckens 2 angeordnet ist. Der Druckluftspeicher kann in bekannter Weise durch einen Kompressor mit Druckluft befüllt werden. Der Druckluftspeicher 22 ist über eine Leitung 23 mit den einzelnen Tauchkörperelementen 16, 16' verbunden. Die Leitung 23 ist über Anschlüsse 24 an den einzelnen Tauchkörperelementen 16,16' angeschlossen. Zumindest im Bereich der Tauchkörperelemente 16, 16' ist die Leitung 23 flexibel, z.B. als Schlauch, ausgebildet. Die Leitung 23 ist in einem oberen Bereich an den Tauchkörper 15 beziehungsweise den Tauchkörperelementen 16, 16' angeschlossen. Auf diese Weise kann Druckluft in den Hohlraum 19 eingebracht werden. Die Druckluft verdrängt dabei in dem Hohlraum 19 befindliches Wasser, welches durch die Tauchkörperöffnung 20 aus dem Hohlraum 19 gefördert wird. Durch das Einbringen der Druckluft wird ein Auftrieb auf den Tauchkörper 15 beziehungsweise die Tauchkörperelemente 16, 16' erzeugt. Dieser ermöglicht es, den Tauchkörper 15 aus der in 3a dargestellten abgesenkten Position in die in der 3b dargestellte angehobene Position zu bewegen. Um den Tauchkörper 15 wieder abzusenken, genügt es, die in dem Hohlraum 19 enthaltene Luft entweichen zu lassen. Hierzu muss lediglich ein Entlüftungsventil geöffnet werden. Darüber hinaus ist es auch möglich, die hier in dem Hohlraum 19 enthaltene Luft mit einer Pumpe durch die Leitung 23 abzusaugen.
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Damit der Tauchkörper 15 beziehungsweise die Tauchkörperelemente 16,16' sich kontrolliert bewegen, ist eine Tauchkörperführung 25 vorgesehen. Insbesondere 1 lässt gut erkennen, dass die Tauchkörperführung 25 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel U-förmige Elemente umfasst, die die einzelnen Tauchkörperelemente 16,16' einfassen.
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Die erfindungsgemäße Wasserbehandlungseinrichtung 1 kann überall dort eingesetzt werden, wo Sand und andere Feststoffpartikel abgeschieden werden sollen. Dies ist beispielsweise auch bei Pumpeinrichtungen der Fall. Die beschriebene Wasserbehandlungseinrichtung 1 eignet sich besonders für den Einsatz in einer Kläranlage. Eine Kläranlage ist schematisch in 4 dargestellt.
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Die dargestellte Kläranlage weist einen Zulauf 26 für das zu behandelnde Wasser auf. Aus dem Wasser wird zunächst mit einem Rechen 27 grobes Rechengut entfernt. Das Wasser wird dann in die erfindungsgemäße Wasserbehandlungseinrichtung 1 mit der Sedimentationseinrichtung geleitet. Danach wird das Wasser einer Vorklärung 28 zugeführt, bevor es in ein Belebungsbecken 29 geleitet wird. Daran kann sich noch eine Nachklärung 30 anschließen, bevor das Wasser zum Ablauf 31 gelangt. Anfallender Schlamm aus der Vorklärung oder Nachklärung sowie gegebenenfalls Fett aus dem Fettfangbecken 6 wird zu einem Eindicker 32 geleitet, bevor es der Schlammfaulung 33 zugeleitet wird.
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Die 5a, 5b, 6a und 6b zeigen zwei weitere Ausführungsformen der Erfindung. Die Ausgestaltung der Wasserbehandlungseinrichtung 1 stimmt dabei weitgehend mit derjenigen überein, die im Zusammenhang mit den 1 bis 4 beschrieben worden ist. Auf die diesbezügliche Beschreibung, die entsprechend für die 5a - 6b gilt, wird Bezug genommen. Aus Gründen der Klarheit zeigen die 5a - 6b eine vereinfachte Darstellung, bei der Details der Wasserbehandlungsvorrichtung 1, wie der Zulauf, der Ablauf und die Belüftung nicht dargestellt sind.
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Bei den in den 5a - 6b dargestellten Ausführungsformen ist wiederum ein Tauchkörper 15 vorgesehen. Dieser weist ein veränderliches Volumen auf. Hierzu weist der Tauchkörper 15 eine flexible Wandung 35 auf, die einen Raum 36 begrenzt, der durch eine schematisch dargestellte Pumpvorrichtung 37 gefüllt und/oder geleert werden kann. Daher ist es nicht erforderlich, den Tauchkörper 15 anzuheben oder abzusenken, da die Verstellung des Tauchkörpers 15 durch eine Änderung des Volumens erreicht wird. Die Pumpvorrichtung 37 ist durch schematisch dargestellte Leitungen 38, die an den Tauchkörper 15 angeschossen sind, mit dem Raum 36 verbunden. Indem ein Fluid in den Raum 36 gepumpt wird, kann das Volumen des Tauchkörpers 15 vergrößert werden. Wenn das Fluid aus dem Raum 36 entleert wird, z.B. durch abpumpen, kann das Volumen des Tauchkörpers 15 wieder verkleinert werden. Dies ermöglicht es, die Strömungsgeschwindigkeit in der Sedimentationseinrichtung effektiv zu verändern. Vorzugsweise kann das Volumen des Tauchkörpers 15 stufenlos verstellt werden. Der Raum 36 kann vorzugsweise mit dem Fluid Luft und/oder Wasser befüllt werden.
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Der Tauchkörper 15 weist weiterhin eine Stützeinrichtung 39 auf, an der die flexible Wandung 35 befestigt ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Stützeinrichtung 39 plattenförmig ausgebildet. Die flexible Wandung 35 wird durch eine bewegliche Membran gebildet. Beispielsweise kann die flexible Wandung 35 durch eine Plane, z.B. aus textilverstärktem Kunststoffmaterial gebildet sein. Darüber hinaus kann die flexible Wandung auch aus einer Folie aus Kunststoff gebildet sein.
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Die 5a und 5b lassen weiterhin erkennen, dass der Tauchkörper 15 an der Seitenwand 9 mit nicht dargestellten Befestigungsmitteln angeordnet ist. Hierdurch wird die Stützeinrichtung 39 mit der Seitenwand 9 verbunden. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen der Stützeinrichtung 39 und der Seitenwand 9 ein Spalt ausgebildet. Die Sitzeinrichtung 39 kann jedoch auch direkt an der Seitenwand 9 anliegen. Der Tauchkörper weist mehrere Tauchkörperelemente 16 auf, die an der Seitenwand 9 nebeneinander angeordnet sind. Im dargestellten Beispiel sind drei Tauchkörperelemente vorgesehen. Jedes der Tauchkörperelemente 16 weist eine plattenförmige Stützeinrichtung 39 auf, an der die flexible Wandung 35 befestigt ist. Jedes der Tauchkörperelemente 16 bildet dabei einen separaten Raum 36. Die 5a und 5b zeigen den Tauchkörper 15 im aufgepumpten Zustand.
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Bei der in den 6a und 6b dargestellten Ausführungsform weist der Tauchkörper 15 wiederum mehrere Tauchkörperelemente 16, 16' auf. Diese sind an der Seitenwand 9 bzw. an der Trennwand 7 gegenüberliegend angeordnet. Zudem sind die Tauchkörperelemente 16, 16‘ jeweils in zwei Reihen übereinander angeordnet. Jedes der Tauchkörperelemente 16, 16' weist eine plattenförmige Stützeinrichtung 39 auf, an der die flexible Wandung 35 befestigt ist. Die Tauchkörperelemente 16, 16' bilden dabei jeweils einen Raum 36. Die durchgezogenen Linien der Wandung 35 zeigen den gefüllten Zustand des Tauchkörpers 15. Durch eine gestrichelte Linie ist zudem der geleerte Zustand des Tauchkörpers 15 illustriert, in dem die Wandung 35 an der Außenseite der Stützeinrichtung 39 anliegt.
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Die Figuren lassen weiterhin erkennen, dass bei der in den 5a und 5b dargestellten Ausführungsform die Tauchkörperelemente 16 jeweils eine konvexe Außenkontur aufweisen. Bei der in den 6a und 6b dargestellten Ausführungsform ist die Außenkontur hingegen im Wesentlichen gerade.
