DE102017128560B3 - Device for separating suspended matter from liquids, cleaning device and method for separating suspended matter - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen aus Flüssigkeiten, insbesondere einen hydrodynamischen Feststoffabscheider, aufweisend einen Strömungsbehälter (10) mit einer Zuführleitung (12) für verunreinigte Flüssigkeit und einer Abführleitung (13) für gereinigte Flüssigkeit. Der Strömungsbehälter (10) weist einen Innenbehälter (11) mit einer Außenfläche (11a) auf, an der eine zugeführte Flüssigkeit von der Zuführleitung (12) aus in Richtung eines Bodens (19) des Strömungsbehälters (10) tangential führbar ist. Die Flüssigkeit ist innerhalb des Innenbehälters (11) in Richtung der Abführleitung (13) in einer entgegengesetzten Richtung führbar. Weiterhin weist der Strömungsbehälter (10) wenigstens ein Strömungselement mit wenigstens zwei Ausnehmungen (15) auf, das an einer Unterseite des Innenbehälters (11) angeordnet ist, derart, dass die Flüssigkeit in Richtung des Bodens (19) des Strömungsbehälters (10) führbar ist. Es sind wenigstens zwei unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten und/oder Fließarten der Flüssigkeit realisierbar. Die Erfindung betrifft ferner eine Reinigungseinrichtung und ein Verfahren zum Abscheiden von Sinkstoffen.The invention relates to a device for separating suspended matter from liquids, in particular a hydrodynamic solids separator, comprising a flow container (10) with a contaminated liquid feed line (12) and a cleaned liquid discharge line (13). The flow container (10) has an inner container (11) with an outer surface (11a) on which a supplied liquid from the feed line (12) in the direction of a bottom (19) of the flow container (10) is tangentially feasible. The liquid can be guided within the inner container (11) in the direction of the discharge line (13) in an opposite direction. Furthermore, the flow container (10) has at least one flow element with at least two recesses (15) arranged on an underside of the inner container (11), such that the liquid can be guided in the direction of the bottom (19) of the flow container (10) , At least two different flow rates and / or flow types of the liquid can be realized. The invention further relates to a cleaning device and a method for separating suspended matter.
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen aus Flüssigkeiten. Ferner betrifft die Erfindung eine Reinigungseinrichtung und ein Verfahren zum Abscheiden von Sinkstoffen.The invention relates to a device for separating suspended matter from liquids. Furthermore, the invention relates to a cleaning device and a method for separating suspended matter.
Derartige Vorrichtungen und Verfahren sind beispielsweise aus der
Aus der
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber diesem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen aus Flüssigkeiten anzugeben, bei der die Sinkstoffe verbessert voneinander getrennt abgeschieden werden können und die Flüssigkeit verbessert gereinigt wird. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Reinigungseinrichtung sowie ein Verfahren zum Abscheiden von Sinkstoffen anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with this prior art improved apparatus for the separation of suspended solids from liquids, in which the sediment can be separated from each other separated separated and the liquid is cleaned cleaned. The invention is further based on the object of specifying a cleaning device and a method for separating suspended matter.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen aus Flüssigkeiten mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Im Hinblick auf die Reinigungseinrichtung wird die Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 9 und im Hinblick auf das Verfahren durch den Gegenstand des Anspruchs 10 gelöst.This object is achieved by a device for separating suspended matter from liquids having the features of claim 1. With regard to the cleaning device, the object is achieved by the subject matter of claim 9 and in terms of the method by the subject-matter of
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, eine Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen aus Flüssigkeiten, insbesondere einen hydrodynamischen Feststoffabscheider, anzugeben, aufweisend einen Strömungsbehälter mit einer Zuführleitung für verunreinigte Flüssigkeit und einer Abführleitung für gereinigte Flüssigkeit. Der Strömungsbehälter weist einen Innenbehälter mit einer Außenfläche auf, an der eine zugeführte Flüssigkeit von der Zuführleitung aus in Richtung eines Bodens des Strömungsbehälters tangential führbar ist. Die Flüssigkeit ist innerhalb des Innenbehälters in Richtung der Abführleitung in einer entgegengesetzten Richtung führbar. Weiterhin weist der Strömungsbehälter wenigstens ein Strömungselement mit wenigstens zwei Ausnehmungen auf, das an einer Unterseite des Innenbehälters angeordnet ist, derart, dass die Flüssigkeit in Richtung des Bodens des Strömungsbehälters führbar ist. Es sind wenigstens zwei unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten und/oder Fließarten der Flüssigkeit realisierbar.The invention is based on the idea of providing a device for separating suspended matter from liquids, in particular a hydrodynamic solids separator, comprising a flow container with a contaminated liquid feed line and a purified liquid discharge line. The flow container has an inner container with an outer surface, on which a supplied liquid can be guided tangentially from the feed line in the direction of a bottom of the flow container. The liquid can be guided within the inner container in the direction of the discharge line in an opposite direction. Furthermore, the flow container has at least one flow element with at least two recesses, which is arranged on an underside of the inner container, such that the liquid can be guided in the direction of the bottom of the flow container. At least two different flow rates and / or flow types of the liquid can be realized.
Die Erfindung hat den Vorteil, dass eine Strömungsführung mit unterschiedlichen Fließgeschwindigkeiten und/oder Fließarten dazu führt, dass Sinkstoffe sequentiell nach ihrer Größe abgeschieden und damit präzise voneinander getrennt werden können. Je nach Fließgeschwindigkeit und Fließart lassen sich unterschiedlich große Sinkstoffe voneinander absetzen. Somit kann auch bei sehr hohen Durchflüssen und den damit verbundenen hohen Fließgeschwindigkeiten eine verbesserte Sinkstoff-Abscheidung, insbesondere auch von sehr feinen Sinkstoffen, erzielt werden. Mit anderen Worten lässt sich ein verbesserter Rückhalt von Sinkstoffen realisieren. Folglich ist der Anteil an zurückbleibenden Sinkstoffen im abgeführten gereinigten Wasser gering. Weiterhin hat die Erfindung den Vorteil, dass die Vorrichtung kompakt bei einer gleichzeitig hohen Durchflussrate der Flüssigkeit realisiert werden kann. Ferner ist die Vorrichtung leicht und einfach zu reinigen.The invention has the advantage that a flow guidance with different flow velocities and / or flow types leads to the fact that sediments can be sequentially separated according to their size and thus can be precisely separated from one another. Depending on the flow rate and flow type, different sizes of suspended matter can be deposited from each other. Thus, even at very high flow rates and the associated high flow rates improved sediment deposition, especially of very fine sediments, can be achieved. In other words, an improved retention of suspended matter can be realized. As a result, the proportion of remaining suspended matter in the discharged purified water is small. Furthermore, the invention has the advantage that the device can be realized compactly with a simultaneously high flow rate of the liquid. Furthermore, the device is easy and easy to clean.
Im Rahmen der Anmeldung ist das wenigstens eine Strömungselement vorzugsweise als Lochblech ausgebildet. Das Lochblech kann beispielsweise waagrecht zum Boden des Strömungsbehälters oder in einem Winkel zu einer Längsachse des Strömungsbehälters angeordnet sein, wobei die Flüssigkeit und die darin enthaltenen Sinkstoffe in Richtung des Bodens des Strömungsbehälters durch die Ausnehmungen des Lochblechs geführt werden können. Insbesondere weist der Strömungsbehälter zwei oder mehrere Strömungselemente auf, welche parallel zueinander angeordnet sein können.In the context of the application, the at least one flow element is preferably formed as a perforated plate. The perforated plate can be arranged, for example, horizontally to the bottom of the flow container or at an angle to a longitudinal axis of the flow container, wherein the liquid and the sediments contained therein can be guided in the direction of the bottom of the flow container through the recesses of the perforated plate. In particular, the flow container has two or more flow elements, which can be arranged parallel to one another.
Bevorzugte Materialien für den Strömungsbehälter und/oder den Innenbehälter sind Stahlbeton, Stahl, Kunststoff, GFK (glasfaserverstärkter Kunststoff) oder ähnliche Materialien.Preferred materials for the flow container and / or the inner container are reinforced concrete, steel, plastic, GRP (glass fiber reinforced plastic) or similar materials.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further preferred embodiments of the invention are specified in the subclaims.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform weisen die Ausnehmungen unterschiedliche geometrischen Formen und/oder Größen auf. Die Ausnehmungen des Strömungselementes, insbesondere des Lochblechs, können dabei bevorzugt runde und ovale Formen aufweisen. Es sind ebenso quadratische und rechteckige oder ähnliche geometrische Formen denkbar. Die Ausnehmungen bilden dabei die Öffnungen für die Strömungsführung. Aufgrund der unterschiedlichen geometrischen Form bzw. Größe der Ausnehmungen lassen sich vorteilhaft unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten und/oder Fließarten realisieren.In a particularly preferred embodiment, the recesses have different geometric shapes and / or sizes. The recesses of the flow element, in particular of the perforated plate, may preferably have round and oval shapes. There are also conceivable square and rectangular or similar geometric shapes. The recesses form the openings for the flow guidance. Due to the different geometric shape or size of the recesses can be realized advantageously different flow rates and / or flow types.
Vorzugsweise ist der Innenbehälter im Strömungsbehälter derart, insbesondere exzentrisch, angeordnet, dass sich wenigstens eine Engstelle und/oder Aufweitung für die Strömungsführung der Flüssigkeit ausbildet. Vorzugsweise kann der Innenbehälter um den Mittelpunkt des Strömungsbehälters verschoben, bzw. exzentrisch angeordnet sein. Insbesondere können der Innenbehälter und/oder der Strömungsbehälter oval oder rund ausgebildet sein. Durch die exzentrische Anordnung des Innenbehälters im Strömungsbehälter, kann sich der verfügbare Fließquerschnitt für die Strömung der Flüssigkeit erweitern oder reduzieren. Mittels einer Reduzierung des Fließquerschnitts kann die Strömung der Flüssigkeit beschleunigt, und mittels einer Erweiterung des Fließquerschnitts verlangsamt werden. Dadurch lässt sich der Absatz der Sinkstoffe innerhalb der Flüssigkeit verbessern und kontrollieren.Preferably, the inner container in the flow container in such a way, in particular eccentrically arranged, that forms at least one constriction and / or expansion for the flow guidance of the liquid. Preferably, the inner container can be moved about the center of the flow container, or arranged eccentrically. In particular, the inner container and / or the flow container can be oval or round. Due to the eccentric arrangement of the inner container in the flow container, the available flow cross-section for the flow of the liquid can expand or reduce. By reducing the flow cross-section, the flow of the liquid can be accelerated, and slowed by an extension of the flow cross-section. As a result, the sales of sediment within the liquid can be improved and controlled.
Weiter vorzugsweise ist der Innenbehälter abschnittsweise trichterförmig, insbesondere in Richtung des Bodens des Strömungsbehälters, ausgebildet. Der Innenbehälter kann vorzugsweise zylinderförmig und an einer Unterseite trichterförmig ausgebildet sein. Im zylinderförmigen Bereich kann der Innenbehälter eine Länge, und gleichbedeutend eine Fließstrecke, von 700 mm bis 1000 mm aufweisen. Es sind ebenso größere Fließstrecken denkbar. Durch die trichterförmige Ausbildung kann eine weitere Engstelle für die Strömungsführung realisiert werden. Es lässt sich daher zur unterschiedlichen Abscheidung der Sinkstoffe ein weiterer Wechsel der Fließgeschwindigkeit bzw. Fließart realisieren.Further preferably, the inner container is partially funnel-shaped, in particular in the direction of the bottom of the flow container formed. The inner container may preferably be cylindrical and funnel-shaped on a lower side. In the cylindrical region, the inner container may have a length, and equivalently a flow distance, of 700 mm to 1000 mm. There are also larger flow paths conceivable. Due to the funnel-shaped design, a further bottleneck for the flow guidance can be realized. It is therefore possible to realize a further change in the flow rate or type of flow for the different separation of the suspended matter.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Strömungselement an einer Unterseite des trichterförmigen Abschnitts des Innenbehälters angeordnet. Dadurch können bereits gröbere Sinkstoffe vor dem Durchfließen des Strömungselementes abgeschieden werden. Nach dem Passieren der Flüssigkeit durch das Strömungselement können mittlere bis feine Sinkstoffe abgeschieden werden und weiter in den Innenbehälter zur Abscheidung von feinen Sinkstoffen geführt werden.In a further embodiment, the flow element is arranged on an underside of the funnel-shaped portion of the inner container. As a result, even coarser sediments can be deposited before flowing through the flow element. After passing the liquid through the flow element medium to fine sediment can be deposited and further into the inner container for the deposition of fine suspended matter.
Vorteilhafterweise ist an einer Unterseite des trichterförmigen Abschnitts des Innenbehälters eine zylinderförmige Engstelle ausgebildet. Dadurch kann bei einer Aufwärtsströmung der Flüssigkeit in Richtung der Abführleitung das Mitreißen bereits abgesetzter Sinkstoffe verhindert werden.Advantageously, a cylindrical constriction is formed on an underside of the funnel-shaped portion of the inner container. As a result, the entrainment of already settled sediments can be prevented in an upward flow of the liquid in the direction of the discharge line.
Weiter vorzugsweise weist die zylinderförmige Engstelle eine Länge in Strömungsrichtung von mindestens 10 cm auf. Insbesondere weist die Engstelle eine Länge zwischen 10 cm und 20 cm auf.Further preferably, the cylindrical constriction has a length in the flow direction of at least 10 cm. In particular, the constriction has a length between 10 cm and 20 cm.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Strömungsbehälter einen Sammelbehälter auf, der derart am Boden des Strömungsbehälters angeordnet ist, dass die Sinkstoffe im Sammelbehälter absetzbar sind.In a preferred embodiment, the flow container has a collecting container, which is arranged at the bottom of the flow container such that the sediment can be deposited in the collecting container.
Im Rahmen der Anmeldung wird weiterhin eine Reinigungseinrichtung, insbesondere eine Kläranlage, mit einer Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen aus Flüssigkeiten nach einem der vorhergehenden Ausführungsformen beansprucht.In the context of the application, furthermore, a cleaning device, in particular a sewage treatment plant, with a device for separating suspended matter from liquids according to one of the preceding embodiments is claimed.
Ferner wird im Rahmen der Anmeldung ein Verfahren zum Abscheiden von Sinkstoffen aus Flüssigkeiten beansprucht. Eine verunreinigte Flüssigkeit wird mittels einer Zuführleitung in einen Strömungsbehälter, insbesondere tangential, eingeleitet, wobei der Strömungsbehälter einen Innenbehälter mit einer Außenfläche aufweist, an der die zugeführte Flüssigkeit von der Zuführleitung aus in Richtung eines Bodens des Strömungsbehälters tangential nach unten geführt wird. Die Flüssigkeit passiert wenigstens ein an einer Unterseite des Innenbehälters angeordnetes Strömungselement mit wenigstens zwei Ausnehmungen. Die Flüssigkeit wird nachfolgend innerhalb des Innenbehälters nach oben in Richtung einer Abführleitung für gereinigte Flüssigkeit geführt, wobei die Flüssigkeit innerhalb des Strömungsbehälters wenigstens eine Engstelle und/oder Aufweitung zur Beschleunigung oder Abbremsung der Flüssigkeit passiert, derart, dass wenigstens zwei unterschiedliche Fließgeschwindigkeiten und/oder Fließarten der Flüssigkeit realisiert werden.Furthermore, in the context of the application, a process for the separation of suspended matter from liquids is claimed. A contaminated liquid is introduced into a flow container, in particular tangentially, by means of a feed line, wherein the flow container has an inner container with an outer surface, at which the supplied liquid is guided tangentially downwards from the feed line in the direction of a bottom of the flow container. The liquid passes at least one flow element arranged on an underside of the inner container with at least two recesses. The liquid is subsequently passed upwardly within the inner container in the direction of a purified liquid discharge line, wherein the liquid within the flow container passes at least one constriction and / or expansion to accelerate or decelerate the liquid, such that at least two different flow rates and / or flow types the liquid can be realized.
Durch den erfindungsgemäßen Wechsel von Fließgeschwindigkeiten und Fließarten, wie beispielsweise einer Strömungsführung von oben nach unten und umgekehrt, einer tangentialen Strömungsführung an der Außenseite des Innenbehälters sowie einer Strömungsführung durch Engstellen und/oder Aufweitungen kann die Strömung der Flüssigkeit verlangsamt oder beschleunigt werden. Dadurch können die Sinkstoffe verbessert getrennt voneinander abgesetzt werden.Due to the inventive change of flow rates and flow types, such as a flow guide from above below and vice versa, a tangential flow guide on the outside of the inner container and a flow guide through bottlenecks and / or widening the flow of the liquid can be slowed down or accelerated. As a result, the sediment can be separated improved offset from each other.
Darüber hinaus können die Reinigungseinrichtung und das Verfahren alternativ oder zusätzlich einzelne oder eine Kombination mehrerer zuvor in Bezug auf die Vorrichtung genannte Merkmale aufweisen.In addition, the cleaning device and the method may alternatively or additionally comprise single or a combination of several features mentioned above with respect to the device.
Die Erfindung wird nachstehend mit weiteren Einzelheiten unter Bezug auf die beigefügten schematischen Zeichnungen näher erläutert. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgestaltet sein kann und stellen keine abschließende Begrenzung dar. Darin zeigen
-
1 eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen nach einem ersten Ausführungsbeispiel; -
2 eine frontale Schnittansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen gemäß1 .
-
1 a plan view of a device according to the invention for the deposition of suspended matter according to a first embodiment; -
2 a frontal sectional view of the apparatus according to the invention for the deposition of suspended matter according to1 ,
In der nachfolgenden Beschreibung werden für gleiche und gleichwirkende Teile dieselben Bezugszeichen verwendet.In the following description, the same reference numerals are used for identical and equivalent parts.
Der Strömungsbehälter ist beispielhaft zylinderförmig ausgebildet. Die Zuführleitung
Der Strömungsbehälter
Weiterhin weist der Strömungsbehälter
Das Lochblech
Nach dem Passieren des Lochblechs
Der Innenbehälter
Innerhalb des Innenbehälters
Die anfänglich verunreinigte Flüssigkeit mit Sinkstoffen wird mittels der Zuführleitung
Nachfolgend wird die Flüssigkeit durch den Innenbehälter
An einer Unterseite
Die Flüssigkeit wird insbesondere nach Passieren des Lochblechs
Mittels der Erweiterung des Fließquerschnitts ist eine erneute Abscheidung der Sinkstoffe, insbesondere der feinen Sinkstoffe, trotz Aufwärtsströmung der Flüssigkeit möglich. Die hierdurch von Sinkstoffen gereinigte Flüssigkeit wird mittels der Abführleitung
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Strömungsbehälterflow tank
- 1111
- Innenbehälterinner container
- 11a11a
- Außenflächeouter surface
- 11b11b
- Unterseitebottom
- 1212
- Zuführleitungfeed
- 1313
- Abführleitungdischarge
- 1414
- Lochblechperforated sheet
- 1515
- Ausnehmungrecess
- 1616
- trichterförmiger Abschnittfunnel-shaped section
- 1717
- zylinderförmige Engstellecylindrical constriction
- 1818
- SammelbehälterClippings
- 1919
- Bodenground
- 2020
- Engstellebottleneck
- 2121
- Aufweitungwidening
Claims (10)
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