DE1924727A1

DE1924727A1 - Raking device for sludge thickening in sedi- - mentation tanks

Info

Publication number: DE1924727A1
Application number: DE19691924727
Authority: DE
Inventors: Hugo Klesper; Busse Dr-Ing Oswald
Original assignee: Passavant Werke AG and Co KG
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1969-05-14
Filing date: 1969-05-14
Publication date: 1970-11-19

Abstract

Raking arrangement employs a number of reverberatory elements or rods which are immersed in the sludge and are led round a circular tank or moved formwards and backwards along an elongated one. The parths in which the reverberatory elements move are not circular or are not straight, respectively.

Description

Krählvorrichtung zur Unterstützung der Schlammeindickung in Schlammabsetzbecken. Rake device to support the sludge thickening in sludge settling basins.

Die Erfindung betrifft eine Krähvorrichtung zur Unterstützung der Schlammeindickung in Schlammabsetzbecken, in einer Vielzahl von in den Schlamm tauchenden, in Rundbecken auf Umlaufbahnen oder in Längsbecken auf hin und her gehenden Bahnen geführten Krählelementen, insbesondere Krählstäben. The invention relates to a crowing device to support the Sludge thickening in sludge settling basins, in a variety of sludge submerged, in circular pools on orbits or in longitudinal pools on reciprocating lanes guided crowing elements, in particular crowing rods.

Die Schlammeindickung durch Sedimentation in Absetz- oder Eindickerbecken dient zur Erhöhung des Feststoffgehaltes von kommunalen oder industriellen Abwsserklärschlämmen, aber auch z.B. von bei der Naßaufbereitung von mineralischen Rohstoffen anfallenden Schlämmen. Der Eindickeffekt kann durch Krählwerke der vorstehend genannten Art verbessert und beschleunigt werden. Deren Krahlelemente bewirken bei ihrem Durchgang durch den Schlamm eine Umschichtung des Schlamms, die die Abtrennung des eventuell in Hohlräumen od.dgl. eingeschlossenen Wassers begünstigt, welches sich in den hinter den Krählelementen gebildeten Furchen ansammelt. Sludge thickening through sedimentation in settling or thickening basins serves to increase the solids content of municipal or industrial sewage sludge, but also, for example, from the wet processing of mineral raw materials Sludge. The thickening effect can be achieved by rakers of the type mentioned above be improved and accelerated. Their radiating elements cause them to pass through through the sludge a redeployment of the sludge, which the separation of the eventual in cavities or the like. trapped water favors which is in the behind accumulates furrows formed by the rake elements.

Bei den bekannten Krählwerken werden die Krählelemente auf kreisformigen Umlaufbahnen (bei Rundbecken) oder auf geradlinig hin und her gehenden Bahnen (bei Längsbecken) bewegt, so daß sie bei jedem Umlauf bzw. bei jeder Hin- und Rückfahrt genau dieselbe Bahn beschreiben. Dies hat verschiedene Nachteile. Einmal ist es erwünscht, daß möglichst jeder Punkt des Beckens während der Verweilzeit des Schlammes mindestens einmal von einem Krähelement bestrichen wird. Bei kreisförmiger bzw. geradliniger Bewegung der Krählelemente verbleiben aber zwischen den Bahnen streirenförmige Bereiche, die nicht von der Krählwirkung erfaßt werden. Um diese Bereiche klein zu halten, müssen die Krählelemente verhältnismäßig dicht gesetzt werden, was sowohl die Vorrichtung verteuert als auch vor allem einen höheren Energieaufwand füi. den Antrieb der Krälilvorrichtung bedingt. In the known rabbits, the rabbits are circular Orbits (for round pools) or on linear orbits going back and forth (with Longitudinal basin) so that it moves with each round trip or with each round trip describe exactly the same path. This has several disadvantages. Once it is it is desirable that as far as possible every point of the basin during the dwell time of the sludge brushed at least once by a crowing element will. With circular or rectilinear movement of the crowing elements, however, remain between the tracks stripe-shaped areas that are not affected by the crowing effect. Around To keep areas small, the crowing elements must be set relatively densely become, which both makes the device more expensive and, above all, a higher energy consumption füi. the drive of the Krälilvorrichtung caused.

Auf der anderen Seite sind für einen optimalen Eindickeffekt außer der durch die Krählstäbe verursachten Umschichtung des Schlammes auch ausreichende Ruhezeiten erforderlich, in denen der Schlamm sich wieder setzen und verdichten kann. Wenn man nun bei kreisförmiger bzw. geradliniger Führung der Krählelemente eine ausreichende Relativgeschwindigkeit zwischen den Krählelementen und dem Schlamm erzielen will, so muß man das Krählwerk so schnell umlaufen bzw. ilin und her fahren lassen, daß Jedes Krählelement seine Bann in verhältnismäßig kurzen Zeitabständen wiederholt, so daß ausreichende Ruhezeiten nicht gegeben sind. Um diesem Nachteil zu begegnen, ist es bereits bekannt, Krählwerke nicht in kontinuierlicher Vorwä.rtsbewegung, sondern intermittierend, insbesondere im sogenannten Pilgerschritt über den Beckenboden zu bewegen. Abgesehen davon, daß damit das Problem, streifenförmige unbearbeitete Schlammbereiche zu vermeiden, nicht gelöst wird, hat dieses Verfahren auch den Nachteil, daß die Krahlelemente kurz hintereinander dieselben Bahnabschnitte in entgegengesetzten Richtungen befahren, was eine unrationelle Arbeitsweise ist, da Jedes Krählelement bei der Rückwärtsbewegung in der bei der Vorwärtsbewegung schon gebildeten Furche arbeitet.On the other hand are except for an optimal thickening effect the shifting of the sludge caused by the crow bars is also sufficient Periods of rest required, during which the sludge will settle and compact again can. If you now with circular or straight guidance of the Krählelemente a sufficient relative speed between the rake elements and the mud want to achieve, so you have to go around the rake so fast or drive it in and here let that each Krählelement his spell in relatively short time intervals repeated so that sufficient rest periods are not given. To this disadvantage to counteract, it is already known that rakes are not in a continuous forward movement, but intermittently, especially in the so-called pilgrim step over the pelvic floor to move. Apart from the fact that with it the problem, strip-shaped unprocessed Avoiding muddy areas is not resolved, this method also has the disadvantage that the radiation elements in quick succession the same track sections in opposite directions Driving directions, which is an inefficient way of working, since every crowing element in the backward movement in the furrow already formed in the forward movement is working.

Erfindungsgemäß ist eine Krähivorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß die Krählelemente auf nicht kreisförmigen Umlaufbahnen bzw. auf nicht geradlinigen hin und her gehenden Bahnen geführt sind. According to the invention, a crane device is that mentioned at the beginning Kind characterized in that the raking elements on non-circular orbits or are guided on non-linear, reciprocating tracks.

Durch die nicht kreisförmige bzw. nicht geradlinige Bewegung der Krählelemente ist es möglich, praktisch jeden Punkt des Beckens zu erfassen. Man kann hierdurch mit weniger Krählelernenten auskommen; dementsprechend verringert sich auch der Drehwiderstand des Krähiwerkes und damit der Energlebedarf für seinen Antrieb. Da der von den Krahlelementen effektiv zurückgelegte Weg wesentlich länger ist als bei kreisförmiger oder geradliniger Bewegung, kann man bei gleicher Relativgeschwindigkeit zum Schlamm längere Umlaufzeiten bzw. Hin- und Rückfahrzeiten wählen. Due to the non-circular or non-linear movement of the Raking elements make it possible to capture practically every point of the basin. Man can get by with fewer crawlers; accordingly reduced the rotation resistance of the crane and thus the energy requirement for its Drive. Because the distance effectively covered by the radiation elements is much longer is more than circular or linear movement, you can longer cycle times or to and fro with the same relative speed to the mud Select return times.

Überdies läßt sich die Bahnbewegung so gestalten, daß bei jedem Umlauf verschiedene Bahnen beschrieben werden, so daß der von der vorherigen Bahn erfaßte Schlamm während des nächst folgenden Umlaufes nicht mehr erfaßt wird und Gelegenheit hat, sich zu setzen.In addition, the path movement can be designed so that with each revolution different trajectories are described so that the one covered by the previous trajectory Sludge is no longer detected during the next following cycle and opportunity has to sit down.

Hierdurch wird auch das Problem der ausreichenden Ruhezeiten gelöst.This also solves the problem of adequate rest periods.

Praktisch realisiert man die erfindungsgemäße Bewegung der Krählelemente vorteilhafterweise so, daß man eine an sich bekannte, die Krählelemente tragende, bei Rundbecken kreisförmig umlaufende oder bei Längsbecken geradlinig hin und her bewegte Tragkonstruktionen vorsieht, an der die Krählelemente so befestigt sind, daß mindestens ihre unteren Enden quer zur Bewegungsrichtung der Tragkonstruktion bewegbar sind, wobei diese zusätzliche Querbewegung während der Bahnbewegung der Tragkonstruktion aus geführt wird Diese zusätzliche Querbewegung der Srshlelemente ist vorzugsweise eine periodisch hin und hergehende Bewegung, deren Periode klein gegenüber der Umlaufzeit bzw. der Hin- und Rttckfahrzeit der Tragkonstruktion ist. Man erhält also eine einer geraden oder einen Kreis überlagerte zick-zack-förmige oder wellenförmige Bahn. Die Periode der zusätzlichen Querbewegung der Krählelemente sollte in einem nicht ganzzahligen, insbesondere in einem nicht rationalen Verhältnis zur Umlaufzeit bzw. Hin- und Rückfahrtzeit der Tragkonstruktion stehen, so daß sich derselbe Bahnverlauf nicht bei jedem Umlauf, sondern erst nach einer größeren Anzahl von Umläufen (bei nicht ganzzahligem Verhältnis) bzw. überhaupt nicht (bei nicht rationalem Verhältnis) wiederholt. The movement of the rake elements according to the invention is implemented in practice advantageously in such a way that one known per se, carrying the rake elements, In the case of a round pool, it goes around in a circle or in the case of a lengthy pool, it goes back and forth in a straight line provides for moving supporting structures to which the crowing elements are attached in such a way that at least their lower ends are transverse to the direction of movement of the supporting structure are movable, this additional transverse movement during the web movement of the The supporting structure is made of this additional transverse movement of the Srshlelemente is preferably a periodic reciprocation Movement, whose Period small compared to the cycle time or the travel time to and from the supporting structure is. One thus obtains a zigzag shape superimposed on a straight line or a circle or wavy path. The period of the additional transverse movement of the rake elements should be in a non-integer, especially in a non-rational ratio stand for the rotation time or the round trip time of the supporting structure, so that the same trajectory not with every revolution, but only after a larger number of revolutions (if the ratio is not integer) or not at all (if not rational relationship) repeated.

Vorzugsweise wird die zusätzliche Querbewegung der Krählelemente durch die Fahrtbewegung der Tragkonstruktion selbst über Steuerkurven gesteuert. Bei ortsfester Steuerkurve erhält man stets ein ganzzahliges Verhältnis der Periode der Querbewegung zur Umlaufzeit. Preferably, the additional transverse movement of the raking elements controlled by the movement of the supporting structure itself via control cams. With a fixed control curve, you always get an integer ratio of the period the transverse movement to the orbital time.

Treibtman aber die Kurvenscheibe ihrerseits mit einer vom Umlauf'der Tragkonstruktion verschiedenen Drehzahl an, so erhält man zumindest ein nicht ganzzahliges Verhäl-t,nis.But if you drive the cam in turn with one of the Umlauf'der If the supporting structure has different speeds, at least one that is not an integer is obtained Relationship.

Für die Erzielung der Querbewegung der Krählelemente an der Tragkonstruktion gibt es verschiedene vorteilharte Möglichkeiten: Man kann die Krählelemente an der Tragkonstruktion in Querrichtung verschiebbar lagern. Da esjedoch im wesentlichen nur auf die Bewegung der unteren Enden der Krählelemente ankommt, kann man auch die einfachere Möglichkeit wählen, die Krählelemente an ir Tragkonstruktion in Querrichtung pendelnd zu lagern. Man kann aber auch an der Tragkonstruktion um lotrechte Achsen drehbare Träger vorsehen, an denen die Krählelemente gehalten sind. In diesem Fall erhält man eine zykloidenförmige Bewegung der Krählelemente. Diese Art der Bewegung ist jedoch weniger vorteilhaft, weil sie mit sehr unterschiedlichten Relativgeschwindigkeiten der Krählelemente zum Schlamm verbunden iSt, Ausfilhrungsformen der Erfindung werden an Hand der Zeichnungen sohematisch erläutert. To achieve the transverse movement of the crowing elements on the supporting structure there are various advantageous options: You can use the rake elements on the Store the supporting structure so that it can be moved in the transverse direction. Since it is essentially only the movement of the lower ends of the rake elements is important choose the simpler option, the rake elements on ir support structure in the transverse direction to store pendular. But you can also on the supporting structure around perpendicular axes Provide rotatable supports on which the rake elements are held. In this case a cycloidal movement of the rake elements is obtained. That kind of movement however, it is less advantageous because they operate at very different relative speeds the rake elements are connected to the mud, embodiments of the invention Sohematically explained on the basis of the drawings.

Fig. 1 und 2 zeigen in Vorderansicht und Draufsicht ein Krählwerk für ein Lngsbecken. 1 and 2 show a rake in a front view and a plan view for a long pool.

Fig. 3 und 4 zeigen in Vorderansicht und Draufsicht ein Krählwerk flir ein flundbecken. 3 and 4 show a rake in a front view and a plan view for a basin.

Fi 5 zeigt ein Beispiel für eine Kurvensteuerung der Querbewegungen der Krählelemente. Fig. 5 shows an example of a curve control of the transverse movements the crowing elements.

In Fig. 1 ist ein rechteckiges Absetzbecken 1 im Querschnitt gezeigt, auf dessen Krone eine Brücke 2 auf Rollen 3 verfahrbar ist. Der Antrieb zum Verfahren der Brücke in beiden Richtungen ist nicht dargestellt. In Fig. 1, a rectangular sedimentation basin 1 is shown in cross section, on the crown of which a bridge 2 can be moved on rollers 3. The drive to move the bridge in both directions is not shown.

Hierfür sind zahlreiche verschiedene Konstruktionen bekannt. An der Brücke sind zwei um lotrechte Achsen drehbare Tragsterne 7, 8 gelagert (vgl. auch Fig. 2), die durch Motoren 9, lo in Drehung versetzt werden.Numerous different designs are known for this. At the Bridge are two star supports 7, 8 rotatable about vertical axes (see also Fig. 2), which are set in rotation by motors 9, lo.

Von den Armen der Tragsterne 7, 8 erstrecken sich Krählstäbe 11 lotrecht nach unten in den Schlamm. Bei Drehung der Tragsterne 7, 8 und gleichzeitiger Vorwärts-oder Rückwärtsfahrt der Brücke 2 beschreiben die Krählstäbe 11 zykloidenförmige Bahnen im Schlamm, so daß im Gegensatz zur geradlinigen Bewegung jeder Punkt des Beckens erfaßt wird. Durch geeignete Einstellung der Drehzahl der Motoren 9, lo relativ zur Fahrtgeschwindigkeit der Brücke 2 kann erreicht werden, daß bei aufeinanderfolgenden Fahrten der Brücke 2 Krählstäbe 11 nicht dieselben Bahnen beschreiben.From the arms of the supporting stars 7, 8 crow bars 11 extend perpendicularly down in the mud. When rotating the supporting stars 7, 8 and simultaneous forward or Backward travel of the bridge 2 describes the Krählstäbels 11 cycloid paths in the mud, so that in contrast to the rectilinear movement, every point of the basin is detected. By suitably setting the speed of the motors 9, lo relative to the speed of travel of the bridge 2 can be achieved that with successive Travels of the bridge 2 Krählstänke 11 do not describe the same orbits.

In Fig, 3 ist ein Rundbecken 12 im Schnitt ge zeigt, auf dessen Krone eine Brücke 13 konzentrisch zur Beckenachse umläuft. WiedeMmist der in üblicher Weise ausgebildete Antrieb-der Brücke nicnt gezeigt. In Fig, 3, a round basin 12 is ge shows in section, on the crown a bridge 13 runs concentrically to the pool axis. Again the usual Wise trained drive-the bridge is not shown.

An der Brücke sind Krählstäbe 14 um waagerechte, zur Brückenlängsachse rechtwinklig verlaufende Achsen pendelnd gelagert. Die über die Brücke nach oben verlängerten oberen Enden der Krählstäbe 14 sind an eine Schub- und Zugstange 15 angelenkt, die in Längsrichtung der Brücke verschiebbar ist. Mit dieser Schubstange sind zwei Kurvenfolgerollen 16, 17 verbunden, die an einer Steuerkurvenscheibe 18 anliegen und beim Umlauf der Brücke 13 eine periodische Hin-und Herbewegung der Stange 15 und damit eine entsprechende Pendelbewegung der Krählstäbe 14 bewirken.At the bridge there are crow bars 14 around the horizontal axis to the bridge's longitudinal axis Axles running at right angles are oscillating. The one up over the bridge elongated upper ends of the crowing rods 14 are attached to a push and pull rod 15 hinged, which is displaceable in the longitudinal direction of the bridge. With this push rod two cam follower rollers 16, 17 are connected, which are attached to a control cam 18 and when the bridge 13 rotates a periodic back and forth movement of the Rod 15 and thus cause a corresponding pendulum movement of the crow bars 14.

Die Kurvenscheibe 18 kann beispielsweise die in Fig. 5 gezeigte wellenförmige Kontur mit einer ungeraden Anzahl von Wellen, z.B. 7, aufweisen. Die Kurvenscheibe 18 kann feststehen, wird aber vorzugsweise mit einer Drehzahl angetrieben, die nicht gleich der Umlaufdrehzahl der Brücke 13 ist. Hierdurch wird erreicht, daß die Bahnen der Krählelemente bei jedem Umlauf verschieden sind, so daß z.B. der innere Krählstab bei einem Umlauf die in Fig. 4 mit A bezeichnete Bahn und beim nächstfolgenden Umlauf die Bahn B beschreibt.The cam disk 18 can be, for example, the wave-shaped one shown in FIG. 5 Have a contour with an odd number of waves, e.g. 7. The cam 18 can be fixed, but is preferably driven at a speed that is not is equal to the rotational speed of the bridge 13. This ensures that the tracks of the rake elements are different with each revolution, so that e.g. the inner rake rod in one revolution, the path denoted by A in FIG. 4 and in next Circulation describes the path B.

Selbstverständlich stehen dem Fachmann außer den beschriebenen Ausführungsbeispielen noch zahlre.'ne andere Möglichkeiten zur Verfügung, den Krählele:£'nten eine der Kreisbewegung bzw. geradlinigen Bewegung überlagerte Hin- und Herbewegung zu erteilen. Insbesondere kann die pendelnde Aufhängung der Krählsbe auch bei einer geradlinigenhin und her verfahren drücke gemäß Fig. 1 verwendet werden und umgekehrt. Statt der pendelnden Aufhängung können die Krählelemente -;rl der Brücke auch verschiebbar gelagert sein. Z.B. können sie an einer in Längsrichtung der Brücke umlaufenden endlosen Kette befestigt sein. In addition to the exemplary embodiments described, the person skilled in the art is of course available There are still numerous other options available, the Krählele: One of the To give circular motion or rectilinear motion superimposed reciprocating motion. In particular, the pendulum suspension of the crow can also be used in a straight line and method forth pressures according to FIG. 1 are used and vice versa. Instead of the pendulum suspension, the Krählelemente -; rl of the bridge can also be moved be stored. For example, they can be attached to a circumferential bridge in the longitudinal direction of the bridge be attached to an endless chain.

Claims

Rake device to support the sludge thickening in sludge settling basins, with a multitude of diving into the mud, in circular pools on orbits or crowing elements, in particular, guided in longitudinal basins on lanes going back and forth Crow standing, in that the crowing elements (11, 14) on non-circular orbits ozw. on non-linear reciprocating Lanes are guided.

2. Krähivorriohtung according to claim 1, with one of the Krählelemente load-bearing, circular in the case of round tanks or straight in the case of longitudinal tanks Moved to and fro: supporting structures, by the fact that at least the lower ends of the crowing elements (11, 14) transverse to the direction of movement the supporting structure (2, 13) are movable and this additional transverse movement during the path movement of the supporting structure.

3. Raking device according to claim 2, characterized in that g e k e n n z e i c h n e t that the additional transverse movement of the crow elements (11, 14) is periodic is a reciprocating motion, the period of which is small compared to the orbital time or The round trip time of the supporting structure (2, 13) is.

4. Krähivorrichtung according to claim 3, characterized g e k e n n z e f c h ne t that the period of the additional transverse movement is in a non-integer, especially in a non-rational relationship to the turnaround time or the round trip time the supporting structure stands.

5. crowing device according to one of claims 2 to 4, characterized g e it is not shown that the additional transverse movement of the rake elements (11, 14) by the travel movement of the supporting structure (2, 13) via control cams (18) is controlled.

6. tråhlvorrichtung according to any one of claims 2 to 5, characterized g e k e n n n z e i n e t, that; the crowing elements on the supporting structure in the transverse direction are slidably mounted.

7. Krähivorrichtüng according to one of claims 2 to 5, characterized g e it is not indicated that the rake elements (14) on the supporting structure (13) are mounted oscillating in the transverse direction.

8. crowing device according to one of claims 2 to 5, characterized g e it is not indicated that the rake elements (11) are attached to the supporting structure (2) are held on carriers (7, 8) such that they can rotate like planets.