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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein selbstreinigendes Zulaufeinspeisungssystem für ein Abwasseraufbereitungssystem; insbesondere auf ein System zum Vorklären bzw. zur primären Aufbereitung von Abwasserströmen, einschließlich des Sandfangs, der Strömungsangleichung, der Feinsiebung, der Strömungsmessung und der primären Klärung; und genauer gesagt auf ein System zum Ausführen von Funktionen in einem einzelnen, primären Absetzbecken, wobei das Becken so hergestellt ist, dass es sich selbst von abgesetzten Feststoffen auf den Beckenwänden und dem Boden durch die hydraulische Kraft des zufließenden Abwasserstroms reinigt.
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Abwasseraufbereitungssysteme des Standes der Technik, die in der Industrie verwendet werden, umfassen im Allgemeinen, sind aber nicht darauf beschränkt, die folgenden Aufbereitungsprozesse: Sandfang, Feinsiebung, Strömungsangleichung und primäre Klärung. Die typischen Aufbereitungsprozesse sind abhängig von der Geschwindigkeit, mit der sich das Abwasser durch das System fortbewegt. Abwasser wird jedoch nicht kontinuierlich durch Menschen erzeugt, sondern wird in schubweisen Prozessen erzeugt, wie beispielsweise Duschen, Spülen einer Toilette oder Betreiben einer Waschmaschine. Derartige Wasserverbrauchsaktivitäten sind im Allgemeinen repetitiv und führen zu täglichen, wöchentlichen, monatlichen und jährlichen Tagesstrommustern für ein spezifisches Abwasseraufbereitungssystem.
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Der Sandfang wird im Allgemeinen früh in dem Aufbereitungsprozess in einem Sandfänger ausgeführt, der eine rechnerische Geschwindigkeit von 0,305 bis 0,914 m/s (1,0 bis 3,0 Fuß pro Sekunde) besitzt. Das häufigste Verfahren zum Entfernen von Sand ist gravitationsbasiert durch Verringerung der Geschwindigkeit der Zulaufströmung, so dass sich der Sand absetzt, oder zentrifugalbasiert durch Verwenden eines kreisförmigen Kanals/Tanks. Der kreisförmige Kanal/Tank ist ein Zykloneindicker, der bewirkt, dass sich der Sand in einer Sicker- bzw. Senkgrube absetzt, wobei der Sand abgetrennt wird, so dass die organischen Stoffe zu den biologischen Prozessen vorrücken können. Der Sand wird dann aus der Senkgrube zu einer Sandwaschanlage bzw. einem Klassierer herausgepumpt und in einen Müllcontainer zur Entsorgung auf einer Deponie abgesondert. Diese Technologie unterliegt einer großen Variation in den Zulaufströmen.
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Das Feinsieben wird typischerweise durch Anordnungen eines Filtersiebs in einem Zulaufkanal bewerkstelligt. Der Zulaufkanal muss eine minimale Geschwindigkeit von 0,38 m/s (1,25 Fuß pro Sekunde) besitzen, um Feststoffe davon abzuhalten, sich in dem Kanal abzusetzen, sowie eine Maximalgeschwindigkeit von 0,914 m/s (3,0 Fuß pro Sekunde), um die Feststoffe daran zu hindern, durch das Feinsieb gezwängt zu werden. Aufgrund der großen Variation in den Tages- und Pumpstrommustern ist es schwierig, dies aufrecht zu erhalten.
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Vorklärbecken sind ebenfalls geschwindigkeitssensitiv, wobei sie Aufbauanforderungen von 3785 Litern (1.000 Gallonen) pro Tag pro 0.0929 Quadratmeter (pro 1 Quadratfuß) und eine minimale Tiefe von 3,048 Metern (10 Fuß) besitzen, wobei sich die schweren Feststoffe an dem Boden des Klärneckens ansetzen, wo sie zu einem Faulbehälter bzw. Digestor gepumpt werden, wobei Sinkstoffe, Fett und der Schwimmschlamm bzw. Schaum gefangen und von der Oberfläche abgeschöpft werden, und die neutralen, schwimmfähigen Feststoffe / das geklärte Abwasser, das Becken über einen Ablaufwehr verlässt. Die Vorklärbecken sind typischerweise große Tanks, die für das Absetzen durch Schwerkraft ausgelegt sind und können elektrische Antriebe, Schraubengänge und Ketten, Rechenarme, Schaufelblätter oder Saugrohre und Schlamm- bzw. Sandpumpen umfassen.
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Der Strömungsausgleich findet typischerweise in einem separaten Behälter statt. Der Strom in der Abwasseranlage ist abhängig von dem Bewegungszeitraum in dem Sammelsystem, dem Sammelsystemaufbau und der Pumpstationsgröße. Im Allgemeinen verwenden größere Sammelsysteme Pumpstationen, um das Abwasser der Behandlungseinrichtung anzuheben. Die Pumpen werden typischerweise auf Antrieben mit variabler Frequenz angeordnet, um zu versuchen, einen gleichbleibenden Strom zu liefern. Das System aus Antrieben mit variabler Frequenz und Pumpen scheitert jedoch unter Bedingungen eines niedrigen und eines hohen Stroms. Die Pumpen müssen für Ströme zu Spitzenstunden ausgelegt sein und Zentrifugal- bzw. Kreiselpumpen besitzen minimale Herunterregelungsfähigkeiten.
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Diese Aufbereitungen und Prozesse erfordern jeweils ihre eigene mechanische Ausrüstung und Hilfsinfrastruktur, was zu höheren Kapitalkosten für die Entwicklung des Systems, erhöhter Wartung und höheren Energiekosten führt. Ferner erfordert die notwendige Hilfsinfrastruktur eine große Menge an Platz, um ein traditionelles Abwasseraufbereitungssystem zu entwickeln. Auf diese Weise besteht ein Bedarf, ein Abwasseraufbereitungssystem zu entwickeln, in dem die Aufbereitungsprozesse in einem einzigen Tank bzw. Behälter ausgeführt werden, das weniger Energie verbraucht, weniger Konstruktionsmaterialien erfordert, und weniger Platz einnimmt, während gleichzeitig eine verbesserte chemische Sauerstoffbedarfsreduktion und ein gleichmäßiger Strom zu nachgelagerten Prozessen geboten werden.
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Die übergeordnete U.S. Patentanmeldung „Primary Equalization Settling Tank“
US 7,972,505 B2 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, um diese Vorklärungsfunktionen vorzusehen. Das System sieht einen Vorklärabsetzbehälter vor, das den Sandfang, den Stromausgleich, die Vorklärung und das Feinsieben ausführt. Eine Strommessvorrichtung ist auf der Auslassseite des Vorklärbeckens gelegen, um den tatsächlichen Ablaufstrom aus dem Vorklärbecken zu messen. Ferner kann ein Gebläse vorgesehen sein, um das Abwasser in dem Vorklärbecken zu belüften, um zu verhindern, dass das Abwasser septisch bzw. faulig wird.
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Das Abwasseraufbereitungssystem des Standes der Technik umfasst ebenfalls zumindest einen Schlammentfernungsbehälter, eine Schwimmschlamm- bzw. Schaumwanne, ein Feinsieb und einen Auslassmechanismus. In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Auslassmechanismus ein angetriebenes Abklärgefäß, welches auf Gelenk arbeitet und eine maximale Betriebshöhe von einem Fuß unterhalb der Wand des Vorklärbeckens besitzt. Das Feinsieb kann direkt an dem Einlass des angetriebenen Abklärgefäßes angebracht sein. Die Höhe des angetriebenen Abklärgefäßes ist anpassbar, um dem tatsächlichen Zulaufstrom einem Zielstrom anzupassen, und zwar durch Variieren des Eintauchens des Abklärgefäßes in den Behälter. Das angetriebene Abklärgefäß kann ferner ein betätigtes Ventil und eine Quelle von komprimierter Luft umfasse, um das angetriebene Abklärgefäß unter Druck zu setzen, um das Feinsieb zu reinigen, wenn das betätigte Ventil geschlossen ist. Das angetriebene Abklärgefäß kann ferner eine Quelle eines trinkbaren oder nicht trinkbaren Wassers umfassen, um das Feinsieb durch Stromumkehr zu säubern, wenn das betätigte Ventil geschlossen ist.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Standes der Technik umfasst der Auslassmechanismus ein schwebendes bzw. schwimmendes Abklärgefäß. Das Feinsieb kann direkt an dem Einlass des schwimmenden Abklärgefäßes angebracht sein, welches an einem Auslassrohr durch einen flexiblen Schlauch angebracht ist. Das Auslassrohr umfasst ein betätigtes Ventil, das anpassbar ist, um den tatsächlichen Ablaufstrom einem Zielstrom anzupassen. Das Auslassrohr kann ebenfalls eine Quelle komprimierter Luft vor dem betätigten Ventil umfassen, um das angetriebene Abklärgefäß unter Druck zu setzen, um das Feinsieb zu reinigen, wenn das betätigte Ventil geschlossen ist. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann das Auslassrohr eine Quelle eines trinkbaren oder nicht trinkbaren Wassers vor dem betätigen Ventil umfassen, um das Feinsieb durch Stromumkehr zu reinigen, wenn das betätigte Ventil geschlossen ist.
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In einem weiteren Ausführungsbeispiel des Standes der Technik umfasst der Auslassmechanismus ein festes Auslassrohr und das Feinsieb ist vertikal um das Auslassrohr herum angebracht.
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US 7,972,505 B2 umfasst ferner ein Verfahren zum Aufbereiten von Abwasser in einem einzelnen Vorklärbecken, das die Schritte der Sandentfernung bzw. des Sandfangs, des Feinsiebens, der Stromangleichung und der primären Klärung umfasst. Das Verfahren umfasst ferner die Verwendung einer Strömungsmessvorrichtung auf der Auslassseite des Vorklärbeckens und das Anpassen eines Auslassmechanismus, der betriebsmäßig mit der Strömungsmessvorrichtung verbunden ist, um die tatsächliche Ablaufstromrate einer Zielstromrate anzupassen.
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In dem System des Standes der Technik wird der Zulauf in das Becken an einem einzigen, nicht spezifizierten Punkt abgeführt, und keine Vorkehrung wird zur Verteilung des Zulaufs innerhalb des Beckens getroffen. Auf diese Weise können sich Feststoffe ungleichmäßig an den Beckenwänden und dem geneigten Beckenboden aufbauen. Ferner ist kein mechanisches oder hydraulisches Mittel zur Unterstützung der Bewegung der angesammelten Feststoffe zu der Schlammwanne an dem Boden des Beckens vorgesehen. Auf diese Weise erfordern die Entfernung der Feststoffe von den Beckenwänden und dem Boden einen signifikanten Einsatz des Betreibers.
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US 5,435,924 A beschreibt eine Schlammsammelvorrichtung zur Entfernung von Schlamm vom Boiden eines Beckens. Die Zulaufleitung für das zu reinigende Abwasser weist dabei am oberen Ende eine Vielzahl von Öffnungen zur besseren Verteilung des einfließenden Abwassers auf.
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DE 69 402 620 T2 beschreibt eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Abwasser, die zugleich das Entsanden, das Entfetten und das Dekantieren sicherstellt. Sie weist einen Entsander auf, dessen vom Dekantierer trennende Wand eine Klappe aufweist, die während der Füllphase des Dekantierers eine Überleitung des unbehandelten Wassers zum Dekantierer und während der Leerungsphase des Dekantierers die Entfernung der vom Sand befreiten und geklärten Wasserschicht ermöglicht, die im Dekantrierer und im oberen Bereich des Entsanders vorhanden ist. Weiterhin sind Abzugssysteme für Schlämme vorgesehen.
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DE 87 08 523 U1 beschreibt eine Abscheidevorrichtung für Abwässer mit einem Behälter, der eine Vorabscheidekammer mit einem Sandfang, eine Abscheidekammer und eine Kammer für Leichtflüssigkeiten aufweist. Des Weiteren ist ein Massenstromregler aus einer wippbaren Wanne mit einer beidseitigen Durchbrechung vorgesehen, die einseitig an einem Überlaufwehr gelagert ist.
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DE 43 04 268 A1 betrifft ein Verfahren und eine Einlaufeinrichtung zur Beschickung von Flachsandfängen bzw. Absetzbecken. Um eine gleichmäßige und geringe Strömung zu erzielen, ist der Zulauf für das Abwasser als Einlaufkammer mit einer Bodenplatte ausgebildet, an der eine über die gesamte Breite des Beckens gehende, ihr gegenüber verstellbare Steuerplatte gelagert ist, die mit einem gegenüberliegend angeordneten Umlenkzylinder einen verstellbaren Auslaufspalt bildet.
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Was in der Technik erforderlich ist, ist ein verbessertes selbstspülendes bzw. selbstreinigendes System für ein Abwasservorklärausgleichsbecken, wobei der Abwasserzulauf lateral und im Wesentlichen gleichmäßig über die Breite des Beckens hinweg verteilt ist; wobei Sand und andere Feststoffe durch Absetzen an einer Vielzahl von Stellen in dem Prozess entfernt werden; und wobei die Gravitationshydraulikkräfte des Abwasserzulaufs eingesetzt werden, um die angesammelten Feststoffe von den Wand- und Bodenoberflächen des Beckens zu einer Schlammwanne an dem Boden des Beckens zu spülen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Selbstreinigungsfähigkeit eines primären bzw. Vorklärwasseraufbereitungsbeckens zu verbessern.
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KURZE ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird durch ein selbstreinigendes Zulaufeinspeisungssystem nach den Ansprüchen 1 und 12 gelöst. Die Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungen der Erfindung. Kurz gesagt, lenkt und verteilt das vorliegende Zulaufeinspeisungssystem bzw. IFS (IFS = Influent Feed System) die Energie, die auf die zufließende Flüssigkeit durch die Schwerkraft übertragen wird, um die Oberfläche der Beckenwände und des geneigten Beckenbodens abzuspülen, um die abgespülten Feststoffe zu einer Schlammwanne zu bewegen, die hierin auch als ein Schlammablauftrichter bezeichnet wird. Dieser Abspülvorgang findet vorzugsweise während Perioden niedriger Flüssigkeitspegel in dem Becken statt, da die Höhe einer herunterfallenden Flüssigkeit von einer Zulaufverteilvorrichtung auf die Oberfläche der Flüssigkeit in dem Tank groß ist; der Querschnitt der Flüssigkeit in dem Tank minimal ist und auf diese Weise höhere Zulaufgeschwindigkeiten erzeugt werden; die flüssige Masse innerhalb des Beckens befindet sich auf dem niedrigsten Niveau, so dass die Trägheit des Zulaufstroms größer als die der Flüssigkeit in dem Becken ist; und das Flüssigkeitsvolumen in dem Tank niedrig ist, wodurch der Anteil der Feststoffe in dem Schlamm erhöht wird.
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Vorzugsweise weist das System zwei identische, benachbarte Becken auf, die eine gemeinsame Zulaufverteilungsvorrichtung teilen, wobei sich jedes einzelne oder beide der einzelnen Becken zu jeglicher gegebenen Zeit in Verwendung befinden und wobei jedes Becken so dimensioniert ist, dass es sämtliche außer die allerhöchsten erwarteten Ströme unterbringt. Ein Überleitungsdurchlass ermöglicht es, dass übermäßige Ströme, die in das erste Becken strömen, in das zweite Becken zur identischen Aufbereitung darin überströmen. Das in Verwendung befindliche Becken wird zu verschiedenen Gelegenheiten jeden Tag während Phasen niedrigen Stroms im Wesentlichen leer sein, die als eine Folge der Tagesstrommuster auftreten. Wenn die Strommuster von den Aufbaubedingungen abweichen, kann der Zulaufstrom zu dem benachbarten Becken umgeleitet werden, um einen niedrigen Flüssigkeitspegel in dem Betriebsbecken zu erzeugen. Auf diese Weise kann ein niedriger Beckenpegel auf natürliche Weise auftreten oder kann durch den Betreiber über eine manuelle Anpassung von Zulaufschützen oder automatisch über Steuerungen hervorgerufen werden.
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Das Zulaufeinspeisungssystem in jedem Becken besitzt erste und zweite Zulaufeinspeisungswannen bzw. IFTs (IFTs = Influent Feed Troughs), die quer zu der Längsabmessung des Beckens angeordnet und an den Beckenendwänden an gegenüberliegenden Enden des Beckens angebracht sind, deren Anordnung Feststoffe zu einem zentralen Schlammablauftrichter in dem Beckenboden leitet. Ein zentraler Ablauftrichter verringert die horizontale Entfernung, die sich abgesetzte Feststoffe fortbewegen müssen. Auf diese Weise wird die Zulaufflüssigkeit in zwei Ströme unterteilt, die in das Becken von gegenüberliegenden Enden des Beckens eintreten und bei oder nahe dem Schlammablauftrichter zusammentreffen. Diese Kollision führt zu einer Turbulenz und verringert auf diese Weise die Strömungsgeschwindigkeiten. Vorzugsweise umfasst das System eine Fähigkeit zur Anpassung des Zulaufstromvolumens an jedem Ende, was eine Feldsteuerung liefert, dahingehend wo die Kollision stattfindet und sich auswirkt.
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Die Zulaufeinspeisungswannen erstrecken sich über die Breite des Tanks, um ein Abspülen der gesamten Endwand und der Bodenoberfläche vorzusehen. Der Strom zu jeder Zulaufwanne kann anpassbar sein, um das Niveau der Spülung vorzusehen, das der Betreiber als notwendig erachtet.
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Jede Zulaufeinspeisungswanne bzw. IFT besitzt eine Senkgrube mit einem mit Ventil versehenem Abfluss, der direkt mit der Schlammwanne verrohrt ist. Ferner ist der Boden jeder IFT nach unten zu der Senkgrube hin geneigt, was ein Ablaufen der Feststoffe aus der IFT durch manuelles oder automatisches Öffnen des Ventils in der IFT-Senkgrube während niedriger Flüssigkeitspegel ermöglicht, was diese Feststoffe über ein Auslassrohr zu der Schlammwanne zur Entfernung aus dem Becken leitet.
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Ein Überströmdurchlass ist über den IFTs gelegen, um es dem Zulauf zu ermöglichen, in die benachbarte IFT des zweiten Beckens zu schwappen, wie es erforderlich sein kann, um verteilt und in der gleichen Art und Weise wie in dem ersten Becken aufbereitet zu werden. Keine Aufmerksamkeit des Betreibers ist erforderlich, da der Überströmdurchlass lediglich eine Öffnung in der gemeinsamen Wand zwischen den ersten und zweiten Becken oberhalb des Niveaus der IFTs ist.
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Während des normalen Betriebs des Systems wird der Flüssigkeitspegel in dem Becken über die Oberseiten der IFTs ansteigen. Dies ist wünschenswert, damit sich die Feststoffe während dieser Phase absetzen. Während die Flüssigkeitstiefe in dem Becken ansteigt, steigt der Flüssigkeitsquerschnitt an, die Flüssigkeitsmasse steigt an und die Entfernung zwischen Einlass und Flüssigkeitsoberfläche nimmt ab. Alles drei führt zu verringerten Zulaufgeschwindigkeiten und auf diese Weise zu einem erhöhten Absetzen.
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Figurenliste
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Die vorangehenden und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der Erfindung, ebenso wie gegenwärtig bevorzugte Ausführungsbeispiele von dieser werden beim Lesen der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlicher werden, in denen zeigt:
- 1 eine schematische Draufsicht eines selbstreinigenden Zulaufeinspeisungssystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;
- 2 eine Seitenquerschnittansicht des Systems, das in 1 gezeigt ist, und zwar entlang der Linie 2-2 genommen;
- 3 eine Seitenquerschnittansicht des Systems, das in 1 gezeigt ist, und zwar entlang der Linie 3-3 genommen; und
- 4 eine Seitenquerschnittansicht des Systems, das in 1 gezeigt ist, und zwar entlang der Linie 4-4 in 3 genommen.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Bezug nehmend auf 1 bis 4, weist ein System 10 zur primären Aufbereitung von Abwasserströmen (einschließlich Sandfang, Strömungsausgleich, Feinsieben, Strömungsmessung und Vorklärung) zumindest ein Becken 12 und vorzugsweise zwei identisch ausgestattete, spiegelbildliche Becken 12, wie in 1 gezeigt, auf. Die folgende Diskussion beschäftigt sich primär mit nur einem der beiden Becken 12, sollte jedoch als gleichermaßen anwendbar auf zwei Becken 12 betrachtet werden, außer dies ist bemerkt.
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Die Gesamtaufbereitung des Abwasserzulaufs ist im Wesentlichen in
US 7,972,505 B2 offenbart. Eine Strömungsmessvorrichtung
14 ist auf der Auslassseite des Vorklärbeckens
12 gelegen, um den tatsächlichen Ablaufstrom aus dem Vorklärbecken zu messen. Ferner kann ein Gebläse (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um das Abwasser
16 in dem Vorklärbecken zu belüften, um zu verhindern, dass das Abwasser faulig bzw. septisch wird.
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Das Abwasseraufbereitungssystem umfasst ebenfalls zumindest eine Schlammwanne 18, eine Schwimmschlamm- bzw. Schaumwanne (nicht gezeigt) wie in dem Stand der Technik, ein Feinsieb 20 und einen Auslassmechanismus. In einem Ausführungsbeispiel umfasst der Auslassmechanismus ein Abklärgefäß 22, das durch einen Motor 24 angetrieben wird, um das Abklärgefäß anzuheben und abzusenken, wie es für die Strömungssteuerung oder das Reinigen erwünscht sein mag. Das Abklärgefäß arbeitet auf einem Drehgelenk 26 in dem Ausflussrohr 28 und besitzt eine maximale Betriebshöhe von einem Fuß unterhalb der Oberseite der Wand des Vorklärbeckens 12. Die Höhe des angetriebenen Abklärgefäßes ist anpassbar, um den tatsächlichen Ablaufstrom einem Zielstrom anzupassen, und zwar durch Varrieren des Eintauchens des Abklärgefäßes in den Zulauf 16. Das angetriebene Abklärgefäß 22 kann ferner ein betätigtes Ventil (nicht gezeigt) und eine Quelle komprimierter Luft (nicht gezeigt) umfassen, um das angetriebene Abklärgefäß unter Druck zu setzen, um das Feinsieb zu reinigen. Das angetriebene Abklärgefäß kann ferner eine Quelle (nicht gezeigt) von trinkbarem oder nichttrinkbarem Wasser umfassen, um das Feinsieb durch Stromumkehr zu reinigen. Das Abwasser 16 besitzt einen Betriebstiefenbereich 17.
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Die vorliegende Erfindung ist auf ein verbessertes, selbstreinigendes Zulaufeinspeisungssystem 30 zur Verwendung in einem primären Abwasseraufbereitungssystem 10 gerichtet.
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Weiterhin auf 1 bis 4 Bezug nehmend, wird ein Zulaufstrom 32 von einer Pump-/Förderstation (nicht gezeigt) zu den Systemen 10 und 30 gepumpt. Das Zulaufrohr 34 fließt in einen Sandfänger 36, im Folgenden auch Sandfangkammer 36, ab, der nahe der Oberseite des Beckens positioniert ist. Der Zulaufstrom tritt aus dem Sandfänger 36 durch eines von zwei Schützen 38 aus und tritt in den Strömungsabzweigkasten 40 ein. Das Auslassvolumen des Strömungsabzweigkastens 40 ist unter Verwendung der Strömungssteuerventile 42 anpassbar.
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Der angepasste Strom bewegt sich über die Schwerkraft durch die Auslassrohre 44 zu einem der beiden Zulaufeinspeisungswannen 46, im Folgenden auch IFTs (IFTs = Influent Feed Troughs) 46, die an gegenüberliegenden Enden des Beckens gelegen sind. Die IFTs 46 können in Längsrichtung zu dem Becken 12 oder in Querrichtung angeordnet sein, wie in 1 gezeigt. Der Zulaufstrom steigt dann in jedem eingespeisten IFT 46 an, bis er gleichmäßig über die Länge des glatten, abgerundeten Wehrs 48 des IFT 46 hinweg überschwappt. Ein erster Teil der Zulaufflüssigkeit strömt die Außenfläche 50 des IFT 46 herunter zu der Wand 52, die Wand 52 herunter zu der geneigten Sohlplatte 54 und zu der Schlammwanne 18, im Folgenden auch Schlammablauftrichter 18. Ein zweiter Teil des Zulaufstroms, der dichte Feststoffe besitzt, kann frei zu der Sohlplatte 54 herunterfallen und zu dem Schlammablauftrichter 18 über die Flüssigkeit geleitet werden, die die Fläche der Wand 52 herunter kommt. Diese Flüssigkeit wird dann über die Schwerkraft durch das gesiebte Abklärgefäß 22 abgelassen, was die Feststoffe in dem Becken einfängt. Wenn die Strömungsrate des Flüssigkeitszulaufs die Ablaufrate übersteigt, steigt der Flüssigkeitspegel an. Ein Überlauf 56 ist bei einer geplanten Entfernung von der Oberseite der gemeinsamen Wand 58, die die Becken 12 trennt, gelegen. Der Überlauf 56 ist oberhalb der IFTs positioniert, so dass das Überlaufen gleichmäßig über das Becken hinweg verteilt ist.
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Der Zulaufpumpstationsendungsstrom an ein System 10 erfordert kein Antrieb mit variabler Frequenz, da das System 10 einen Strömungsausgleich vorsieht, was die Kapitalkosten der Pumpensteuerung verringert und die Energieeffizienz um ungefähr 2% erhöht, da die elektrische Leistung nicht durch einen Antrieb mit variabler Frequenz hindurchgeht. Die Zulaufpumpen müssen eine Kapazität besitzen, die die stündlichen Spitzenströme erfüllt. Die Zulaufpumpe wird typischerweise so dimensioniert sein, dass sie Geschwindigkeiten von 0.914 bis 2.134 Meter pro Sekunde (3 bis 7 Fuß pro Sekunde) in dem Förderrohr 34 vorsieht. Wenn die Geschwindigkeiten übermäßig sind, kann die Druckleitung im Durchmesser bei dem Systemeinlass vergrößert werden, um die Geschwindigkeit in den Sandfänger zu verringern.
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Das System 10 weist vorzugsweise zwei Becken 12 auf, um eine Redundanz vorzusehen, um eine betriebsmäßige Flexibilität für das Ausflocken bzw. die Flockulation / pH-Anpassungen / etc. und zusätzliches Volumen unterzubringen, das während Tagesspitzenströmen auftreten kann.
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Das Vorsehen des Sandfängers 36 an der Oberseite des Beckens ermöglicht es, den gesammelten Sand durch Schwerkraft zu einem Sandabtrennungsprozess (nicht gezeigt) befördert zu werden. Wenn kein Sandabtrennungsprozess vorgesehen ist, kann der Sand in die Schlammwanne 18 über den Ablauf 60 und das Ventil 61 in dem Boden des Sandfängers 27 abgelassen und aus dieser entfernt werden. Die Schlammansammlung besitzt einen Betriebsbereich 63.
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Ein Schütz 38 ist für jedes Becken 12 vorgesehen. Diese Schütze bzw. Stauteile können manuell oder automatisch betrieben werden, um den Strom in das Becken zu beginnen oder anzuhalten. Der automatische Betrieb kann die Strömung zu bestimmten Betriebsphasen zu dem benachbarten Becken leiten. Derartige Anwendungen können Flockulationsprozesse umfassen, wobei Fällungs- bzw. Flockungsmitte, hinzugefügt werden und ein Absetzen in einem bewegungslosen Becken zugelassen wird. Der/die ausgefällte(n), zerronnene(n) Schlamm/Feststoffe werden über die Schlammwanne 18 und das Überstandswannenabklärgefäß 22 entfernt, während das benachbarte Becken die nächste Zulaufmenge verarbeitet. Während der Schlammentfernung werden die Feststoffe zu der Schlammwanne 18 gespült, der Zulaufstrom wird angehalten und die Beckeninhalte werden über die Schlammwanne abgelassen.
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Ein Schmutz- bzw. Schlammventil 62 ist an der Basis jeder IFT-Senkgrube 64, im Folgenden auch Senkgrube 64, gelegen oder ein Kugelventil (nicht gezeigt) an dem Auslassrohr 66 von der Senkgrube 64 wird manuell betrieben, um die Feststoffe aus der IFT zu entfernen. Jedes Becken besitzt zwei IFTs 46, die an gegenüberliegenden Endwänden 52 angebracht sind. Die Zulaufflüssigkeit tritt in die Senkgrube 64 ein und steigt an, bis sie über die gesamte Länge des IFT-Wehrs 48 in einem dünnen Film in das Becken strömt. Das Wasser, das in jeder IFT verbleibt, transportiert die schwereren, dichteren Feststoffe direkt zu der Schlammwanne, wenn das Ablassventil 62 geöffnet ist. Der Boden 68 jeder IFT ist zu dem entsprechenden Ablassventil 62 und der Senkgrube 64 hin geneigt.
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Aus der vorangehenden Beschreibung wird deutlich werden, dass ein verbessertes, selbstreinigendes Zulaufeinspeisungssystem zur Verwendung in einem Vorklär- bzw. primären Abwasseraufbereitungssystem vorgesehen wird. Variationen und Modifikationen des hierin beschriebenen Systems gemäß der vorliegenden Erfindung werden Fachleuten des Gebiets offensichtlich sein. Demgemäß sollte die vorangehende Beschreibung als veranschaulichend betrachtet werden und nicht in einem begrenzenden Sinne.
