-
Schlammfaulbehälter Schlammfaulbehälter dienen in der Abwasserreinigung
dem Ausfaulen des Schlammes. Der Bedarf an Abwasserreinigungsanlagen steigt ständig.
Die Errichtung dieser Anlagen ist aber mit hohen Kosten verbunden. Es ist Aufgabe
der Erfindung, die Kosten für die Errichtung mittlerer und kleinerer Anlagen zu
senken.
-
In gasdicht geschlossenen Schlammfaulbehältern werden die aus dem
Abwasser in Form von Klärschlamm entfernten organischen Schnmtzstoffe mit Hilfe
von anaerob lebenden Bakterien weitgehend abgebaut. Hierbei entsteht kalorienreiches
Faulgas.
-
Um den Faulprozeß möglichst abzukürzen und dadurch. mit einem möglichst
kleinen Faulbehältervolumen auszukommen, müssen verschiedene Intensivierungsmaßnahmen,
zum Beispiel das Erwärmen des Faulrauminhalts und gleichmäßiges Halten aut-optimaler
Faultemperatur durch Verbrennung des Faulgases, vorgenommen werden.
-
Für das Beschicken mit Schlamm, für das Abziehesl voll Faulschlanull,
Faulwasser, Schwimmschlamm und Faulgas, für die 5 chiammerwärmung und die übrigen
Intens ivierungsiiafiia1mo n sowie für die Aufrechterhaltung und Beobachtung des
Betriebes und für die Steuerung des Faulprozesses ist eine umfangreiche Installation
erforderlich. Es ist üblich, diese Installation an Ort und Stelle zu errichten.
Diese Art der Montage ist kostspielig. Alle Zurichtarbeiten müssen auf der Baustelle
vorgenommen werden. Das Material, die Werkzeuge, Maschinen und Geräte sowie das
qualifizierte Fachpersonal müssen meist über große Entfernungen an den Montageort
gebracht werden. In ähnlich gewichtigem Maße ist die örtliche bauliche Herstellung
der kompliziert gestalteten Faulbehälter sehr schwierig und dementsprechend sehr
teuer.
-
Es ist zwar schon vorgeschlagen worden, kleine Faulbehälter vollständig
aus Stahl oder einem anderen Metall oder aus Kunststoff herzustellen und weitgehend
vorzufertigen, so daß die am Einsatzort zu erbringenden Arbeiten sehr gering werden.
Aber die Größe solcher vorgefertigter Behälter ist wegen der mit der Größe ungleich
stärker wachsenden Materialkosten und den gleichfalls wesentlich anwachsenden Transportschwierigkeiten
beschränkt. Deshalb mußte die Vorfertigung von Faulbehältern unbedingt auf kleine
Verhältnisse unterhalb von etwa 300 m3 Faulraumvolumen beschränkt bleiben.
-
Größere Faulbehälter werden nicht vorgefertigt, sondern sie werden
an Ort und Stelle von Grund auf erbaut, und zwar normalerweise aus Beton, zuweilen
auch aus Stahl. Weil die Vorfertigung der Faulbehälter (vor allem zwischen etwa
200 und 300 m3 Volumen) keine oder zumindest keine wesentlichen preislichen Vorteile
gegenüber der örtlichen Herstellung erbringt, werden normalerweise auch die kleinen
Faulbehälter meist wie die größeren Faulbehälter örtlich errichtet. Hinzu kommt
noch die Gefahr der Korrosion durch den sehr aggressiven Faulbehälterinhalt. Deshalb
werden normalerweise diese örtlich hergestellten Faulbehälter aller Größen aus altbewährtem
korrosionsfestem Beton verbaut.
-
Bei örtlich erbauten Faulbehältern wird stets auch die noraslerweise
kegelförmige, meist unter etwa 45° geneigte Behälterdecke, die den Deckel bildet,
aus dem gleichen Material an Ort und Stelle hergestellt, wie die Behälterwandung.
Bei Botonbhaltern geschieht dies mit Hilfe sehr aufwendiger Schlungsarbeiten. In
dieser Decke müssen eine ganze Reihe von Aussparungen und Einbauten vorgesehen oder
nachträglich angebracht werden, die für die spätere Aufnahme von Installationseinrichtungen
bestimmt sind. Die hiermit verbundenen Anpaß-Arbeiten sind kostspielig, und es ist
sehr schwierig, die erforderlichen Maße und Toleranzen einzuhalten. Normalerweise
sind umfangrei che Nacharbeiten erforderlich oder es hätten erfahröne und teuere
Facharbeiter von auswärtigen qualifizierten Spezial-Firmen herangezogen werden müssen.
Die bisher örtlich hergstellten Faulbehälter kleinerer Größenordnung waren in bezug
auf Preis und Qualität leistens unbefriedigend. Die gleichen Nachteile haben größere
örtliche hergestellte Faulbehälter aus Stahl, wobei fUr die örtliche Montage Stahlbehälterbau-Spezialfirmen
mit entsprechendem Kostenaufwand herangezogen werden müssen.
-
Alle Schwierigkeiten und Nachteile werden durch die erfindungsgemäße
Lösung des Problems vermieden, derzufolge für den Faulbehälter eine Aufteilung vorgenommen
wird, und zwar die Aufteilung in einen einfachen, meist zylindrischen, oben offenen
und an Ort und Stelle ohne Schwierigkeiten errichtbaren Behälter aus Beton oder
ähmliches Werkstoff, e, B. auch aus Betonsteinen, und in einen aufsetzbaren Deckel
als transportable Einheit aus Metall, Kunststoff oder ähmlich gut werkstattmäßig
zu verarbeitendem und leicht zu transportierendem Werkstoff, worin alle Installationsteile
zusammengefaßt enthalten sind oder zumindest die Aufnahme dieser Installationsteile
vorbereitet ist. as offene örtlich herzustellende Unterteil braucht keine Einbauten
aufzunehmen.
-
Hierbei wird von der Erkenntnis ausgegangen, daß es sehr preisgünstig
ist, an Ort und Stelle den offenen Behälter als ganz einfaches Bauwerk von einfach
ausgebildeten Maurern errichten zu lassen. Diese Arbeiten können also von jeder
kleinen ortsansässigen Baufirma ausgeführt werden, da hierfür keine besonders qualifizierten
Führungs- und Arbeitskräfte erforderlich sind. Auch die statische Berechnung des
nicht oder nur einfach armierten Behälters kann von je dem einfachen Statiker mühelos
vorgenon-en werden. Sie kann aber sogar auch in Form von Tabellen oder Diagrammen
für die verschiedenen Größen genormt werden, so daß noch nicht einmal ein Statiker
erforderlich ist. Auch kann die Bauausführung durch Verwendung vorgefertigter Spezialsteine
(eventuell mit vorgefertigter Armierung) noch weiter vereinfacht und verbilligt
werden Dagegen werden die funktionsnotwendigen Installationsteile mit der Behälterdecke
als transportable Einheit werkstattmäßig in apparatebaulich exakter Weise vereinigt.
Große oder empfindliche und insofern für den Transport nicht geeignete Installationsteile
werden fUr den Einbau vorbereitet und brauchen dann lediglich an Ort und Stelle
mit der Deckel verbunden zu werden. Dadurch lassen sich die Bauzeiten verkürzen
und die Kosten wesentlich senken. Die Installationsteile werden mit den im Apparatebau
üblichen geringen Toleranzen maßgerecht eingebaut. So ist die Anlage nicht von den
groben Toleranzen abhängig, die sich naturgemlß im Betonbau ergeben würden.
-
Ein weiterer Vorteil dieser Aufgabenteilung ist es, daß z. 8.
-
bei Stahlausführungen der Deckel werkstattmäßig bereits einen Korrosionsschutz
erhalten kann. Vor Aufbringen eines-solchen Korrosionsschutzes ist normalerweise
eine Sandstrahlbehandlung der Metallteile erforderlich, und es ist also nicht nbtig,
eine Sandstrahlgebläsebehandlung auf der Baustelle in außerordentlich schwieriger
Weise über Kopf ausführen zu müssen.
-
Bei größeren Anlagen ist es möglich, den Deckel in mehrere Teile aufzuteilen,
wobei die Unterteilung in transportable Einheiten beispielsweise bei einem im Grundrißkreisförwigen
Deckel längs von parallelen Sekanten vorgenommen werden kann.
-
Hierbei können ein oder mehrere zantrale Teile die Installationseinheiten
aufnehmen, während die Randteile lediglich Abdeckungsteile darstellen. Es kann aber
auch eine sektorförmige Aufteilung vorgesehen werden. Die Verbindung der einzelnen
Teile an Ort und Stelle kann in bekannter Weise erfolgen. Bei Stahl z. B. geschieht
dies, ohne daß dadurch der werkstattmäßige Korrosionsschutz zunichte gemacht wird;
eventuell muß er geringfügig ergänzt werden.
-
Um den von innen mit Schlamm gefüllten Deckel materialsparend statisch
zu entlasten und gegen den bei den faultechnisch erforderlichen starken Dachneigungen
erstaunlich starken Auftrieb zu sichern oder um zumindest die Antriebskräfte so
weit zu verringern, daß eine einfache Verankerung mit dem Baustoff der Behälterwandung
ausreicht, wird vorgeschlagen, auf dem Deckel Ballastgewichte, beispielsweise in
Form einer Ballastschicht, aufzubringen. Der obere Rand der örtlich hergestellten
Behälterwand kann hierfür z. B. als über die Dachkante hochgezogene Ringwand ausgebildet
sein. Die Ballastschicht kann aus wärmeisolierendem Stoff, beispielsweise aus einfachem
flimsbeton oder dergleichen, bestehen.
-
Die Verbindung zwischen dem vorgefertigten Deckel und dem örtlich
hergestellten Behälter muß waser- und gasdicht sein.
-
Vorteilhafterweise wird diese Verbindung so vorgenommen, daß sio für
ein späteres Wiederabheben des Deckels wieder boJ-itigt oder so gelockert werden
kann, daß in Lösen und Abheben ohne gänzlich Entleerung des Faulbehälters möglich
ist.
-
W nn also der Deckel repariert oder erneuert werden muß, dann kann
er abgehoben und wieder aufgebracht werden, ohne daß deshalb der Faulbetrieb unterbrochen
werden mu. Lediglich der Schlammspiogol im Faulbehälter muß entsprechend weit abgesenkt
werden.
Dic sonst notwelldigo, auf diese Weiso aber vermiedene Entleerung des Faulbehälters
ist deshalb so unangenehm, weil sie mit sehr großen Aufwendungen und Kosten und
mit einer starken Geruchsbelästigung verbunden ist, und weil der Faulprozeß nach
erfolgter Reparatur wieder ganz neu eingefahren werden mulS, was Wochen oder Monate
dauert und ebenfalls mit sehr großen Aufwendungen und Kosten verbunden ist.
-
Der offene an Ort und Stelle errichtete Behälter ist ohiio die komplizierte
Decke ein solch einfaches Bauwerk, daß die Behälterwandung aus Ziegeln, Steinen
oder ähnlichen Bauelementen, z. n. auch aus vorgefertigten, entsprechend geformten
Betonsteinen mit aufgeputzter oder aufgespritzter, für Faulbehälter geeigneter Innendichtung
hergestellt werden kann.
-
Diese Art der herstellung ist für Faulbehälter völlig neu und wird
erst durch die Erfindung ermöglicht. Zur Erlöhung der Festigkeit und zur Verhinderung
von Rissebildung können Ringbewehrungen und eventuell auch vertikale Bewehrungen
eingelegt bzw. zwischengelegt werden. Zur weiteren Erhöhung der Festigkeit und der
Dichtigkeit können die Ringbewehrungen z. B. auf einfachste Weise mit Schraubschlössern
verspannt bzw. vorgespannt werden. Die Bauelemente können aus wasserdichtem Material,
z. B. als wasserdichte Betonsteine, hergestellt und wasserdicht gefugt werden. Die
Behälterwandung des auf 30 ° bis 37 ° C beheizten Faulbehältern muß dann in ähnlicher
Weise wie bei den bekannten Betonfaulbehsiltern wärmeisoliert werden. Die Bauelemente
können jedoch auch aus wärmedäinmendem Material, beispielsweise aus Gasbeton, hergestellt
werden. Innen- und Außenfläche der Wandung werden mit einem wasserdichten Anstrich
oder dergleichen versehen. Die wärmedämmenden Bauelemente können jedoch auch in
neuartiger Weise durch Tauchen in Bitumen oder Kunststoff oder dergleichen oder
durch allseitigen entsprechenden Anstrich auf allen ihren Außenflächen wasserdicht
gemacht werden. Es brauchen
dann nur noch die @ugen wasserdicht
verschlossen zu werden so daß dann das Nauerwerk zur Erhaltung seiner Wärmedämmfähigkeit
auf der Innen- und auf der Außenseite vor Feuchtigkeitseinflüssen geschützt ist.
Dadurch, daß die einzelnen Bauelemente hierbei ringsherum wasserdichte Zellen bilden
wird außerdem als besonderer Vorteil erreicht, daß dann, wenn der innere oder äußere
wasserdichte Wandschutz mängelhafte Stellen (z.B. durch Beschädigung) aufweist,
nichtgleich die ganze oder ein großer Teil der Wärmeisolierung feucht ulld damit
in seiner Wiricung sehr beeintrüchtigt wird, soiideni nur die kleine, jeweils betroffene
Zelle.
-
In entsprechender Weise wie die Wandung des offeneii einfachen Behälters
kann auch dessen normalerweise (zumindest teilweise) im Grundwasser liegende Kegel
Sohle selbst oder eine über uder unter einer betonierten Sohle liegende Wärmeisoliertschicht
aus entsprechend geformten wasserdicht gemachten, wärmedämmenden Bauelementen hergestellt
werden.
-
Ebenfalls in entsprechender Weise wie bei der Herstellung der Wandung
des offenen einfachen Behälters kaini auch auf der der Witterung ausgesetzten Oberseite
des aus beliebigem Material hergestellten Faulbehalters eine wasserdichte wärmedämmende
Schicht aus entsprechend geformten, wasserdicht gemachten, wärmedämmenden Bauelementen
aufgebracht werden. Bei den vorgefertigten Faulbehälter-Deckeln kann diese Schicht
zugleich als Ballast gegen Auftrieb dienen, oder sie wird auf anderes Ballastmaterial
aufgebracht, das dann selbst nicht warmedämmend zu sein braucht, was sich für das
Ballastgewicht vorteilhaft auswirkt.
-
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
-
Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Deckels und Fig.
2 einen für die Aufnahme des Deckels vorbereiteton Behälter.
-
Ein zylindrischer Behälter 10 wird in üblicher Weise aus Be ton oder
Mauerwerk errichtet. Er kann in ebenfalls üblicher, nicht dargestellter Weise wärmeisoliert
werden, oder er kann aus wärmeisolierenden Steinen errichtet werden. Dieser Behältor
1o erhält an seine. oberen Rand beispielsweise eine ring.
-
förmige Aufnahmenut 12, die von einer hochgezogenen Ringwand 14 umgeben
sein kann.
-
Ein nur Aufnahme vorbereiteter Deckel mit allen funktionanotwenigen
Installationseinrichtungen weist beispielsweisc eine kreisförmige unter Kante 18
auf, die beim Aufsetzen des Deckels 16 auf den Behälter bo in die Nut 12 paßt. Das
Aufsetzen des Deckels 16 wird durch das Anbringen vou Montage-Ösen 20 auf dz Deckel
16 erleichtert.
-
Der Deckel 16 ist gemäß Fig. 1 werkstattmäßug mit allen funktionsnotwendigen
Installationseinrichtungen versehen bzw. so vorbereitet, daß die Installationseinrichtungen
in einfacher Weise an Ort und Stelle mit dem Deckel 16 verbunden werden können.
-
Beispielweise weist der Deckel 16 im Zentrum eine Gasüber-bzw. - unterdrucksicherung
22 auf, die zugleich eine Wellendichtung für ein später in den Schlamm eintauchendes
Rührwerk 24 darstellt. Das Rührwerk 24 wird von einem Motor mit dem Getriebe 26
angetrieben, der sich oben im Zentrum des Deckels neben einem Gasdom 28 befindet.
-
Für die Heizung sind beispielsweise Mantelrohre 30 vorgesehen, die
auf einem Kreisbogen um das Zentrum im Deckel verteilt sind. Es können Mantelrohre
für bis etwa 12 Heizrohre 32 vorgesehen werden. Die Heizrohre 32 sind in Fig. 2
gestrichelt eingezeichnet, da sie nach dem Verbinden des Deckels 16 mit dem Behälter
lo durch die Mantelrohre 30 in einfacher Weise eingesteckt werden können. Zur Heizeinrichtung
gehören ferner eine Vor- und eine Rücklaufringleitung 34. Selbstverständlich kann
auch eine andere Heizeinrichtung, wie z. B. Einblasung von Dampf mit den entsprechenden
Einrichtungen, vorgesehen und vorbereitet sein.
-
An geeigneter Stelle sind Revisionseinrichtungen 36 vorgesehen, die
ein Mannloch sowie beispielsweise ein Beobachtungsfenster aufweisen. Durch eine
an dieser Stelle befindliche Öffnung oder durch das Mannloch kann eine Betriebswasserspritz
einrichtung in daß Innere gerichtet werden.
-
Der Deckel 16 weist unter anderem ferner eine Schwimmschlamm-Entnahmevorrichtung,
beispielsweise eine seitliche Schwimmschlammentnahmeklappe 38, mit einer Schnellschlußvorrichtung
auf, die gegebenenfalls auch automatisch und fernbetätigt bedient werden kann. Der
entnommene Schwimmschlamm wird von einem Schlammschacht 40 aufgenommen, neben dem
sich ein Faulwasserschacht (in der Zeichnung nicht erkennbar) befindet.
-
Der auszufaulende Klärschlamm wird über eine Beschickungs leitung
42 zugeführt und kann beispielsweise über eine Leitung 44 oberhalb des späteren
Schlammspiegels eingespritzt werden, um die Schwimmschicht zu befeuchten. Zum Aufstauen
wird der Frischschlamm dbor eine Leitung 46 eingeleitet, die unter den späteren
Schlammspiegel ragt.
-
Eine Faulschlammentnahmeleitung 48 ragt mit einem Stutzen durch den
Deckel 16 hindurch und wird später mit einer Leitung 50 verlängert, die bis an den
tiefsten Punkt des Behälters lo
reicht. Eine -Faulwasserabztlgseinrichtllng
52 durchdringt don Deckel 16 in der Nahe der Sclllammentnahmeleitung 48, 50.
-
Über vorstehende Einrichtungen hinaus können auch noch Geräte zur
Faulgas-Aufbereitung, -Pufferullg, -Überschußabgabe usw.
-
auf dem Deckel 16 aufgebaut werden.
-
Alle erwähnten Installatioiion werden in der Werkstatt exakt mit dem
Deckel 16 verbunden, bzw. die Verbindung wird weitgehend vorbereitet. Es entsteht
in der Werkstatt kostengünstig eine transportable Einheit, die an Ort und Stelle,
z. B. mit Hilfe eines oder zweier Autokrane, aufgesetzt und mit dem Behälter 1o
verbunden wird. Der Zustand nach diese13 Verbinden ist in Fig. 2 mit gestrichelten
Linien eingezeichnet. Nach dem Aufsetzen des Deckels 16 mit der unteren Kante 18
in die Nut 12 wird beispielsweise der Zwischenraum zwischen der llnteren Kante 18
des Deckels 16 und der Nut i2 mit geeignetem Material, z. B. mit Bitumen, dicht
vergossen oder verfüllt, nachdem erforderlichenfalls zuvor der Deckel 16 auf dem
Behälter 10 ausreichend verankert wurde. Der Verguß bzw. das Yerfiillen können so
vorgenommen werden, daß sie Pirr ein späteres eventuelles Wiederabheben des Deckels
16, z. 3. ZU Reparaturzwecken, wieder (z. B. durch Erhitzung) beseitigt bzw.
-
gelockert werden können. Nachdem der Deckel 16 auf den Behälter aufgesetzt
worden ist, kann zusätzlich eine Ballastschicht 54 aufgebracht werden, die z. B.
aus einem wärmeisolierende Beton bestehen kann.
-
Ansprüche: