DE19600372C1

DE19600372C1 - Removal of solid pollution, especially sand, from sewage

Info

Publication number: DE19600372C1
Application number: DE1996100372
Authority: DE
Inventors: Walter Gesner
Original assignee: Oeko-Systeme Maschinen- und Anlagenbau 35767 Breitscheid De GmbH; OEKO SYSTEME MASCHINEN und ANL
Current assignee: GESSNER, WALTER, 35745 HERBORN, DE
Priority date: 1996-01-08
Filing date: 1996-01-08
Publication date: 1997-04-30
Anticipated expiration: 2016-01-09

Abstract

The device removes solid pollution, especially sand, from sewage, and has spiral conveyor equipment in a deposit tank (1). The spiral is inclined so as to convey the deposited material into a container. The spiral surface (5) of the conveying equipment has apertures (7), in the region of the water surface (WS) in the tank, in order to separate the sand from the mixture of sand, water and organic components which the spiral delivers. The apertures may be arranged in a section of the conveyor which extends from below the water surface to a short distance above it.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austragen von festen Verunreinigungen aus Abwasser, insbesondere zum Abtrennen von Sand nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for discharging solid contaminants from waste water, in particular for separating sand according to the generic term of claim 1.

Im Klärwerksbetrieb ist es notwendig, die im Abwasser vorhandenen Feststoffe zu entfernen. Zur Entnahme und Entwässerung der Feststoffe ist es üblich, die ausge schiedenen Feststoffe mittels einer Schneckenfördereinrichtung in einen bereitste henden Container zu transportieren. Eine solche Vorrichtung beschreibt insbeson dere die DE-PS 30 19 127. Diese Vorrichtung weist die Merkmale nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 auf.In sewage treatment plant operation, it is necessary to add the solids present in the wastewater remove. For the removal and dewatering of the solids, it is common that the out different solids into a ready one by means of a screw conveyor transporting container. Such a device describes in particular the DE-PS 30 19 127. This device has the features according to the preamble of claim 1.

In unserer heutigen, umweltbewußten Zeit mit begrenzten Deponiekapazitäten ist man bemüht, die dem Abwasser entnommenen Feststoffe zu trennen, insbesondere die schwereren Sandanteile von den leichteren organischen Verunreinigungen. Die zu entsorgende Sandmenge wird dadurch verringert, und die Geruchsbelästigung durch faulende organische Bestandteile wird vermindert. Zum Abtrennen von Sand aus dem Gemisch aus Sand, Wasser und organischen Bestandteilen, werden des halb im Klärwerksbetrieb vielfach sogenannte Sandklassierer eingesetzt. Sie beste hen aus einem Behälter mit einem schrägen Bodenteil. In diesem Behälter setzen sich die schweren Bestandteile auf dem Boden ab und sie werden mittels eines Schabers über die Schräge aus dem Behälter nach oben gefördert.In today's environment-conscious era with limited landfill capacity efforts are made to separate the solids removed from the waste water, in particular the heavier sand from the lighter organic contaminants. The The amount of sand to be disposed of is reduced, and the odor nuisance by rotting organic constituents is reduced. For separating sand from the mixture of sand, water and organic components, the So-called sand classifiers are often used in sewage treatment plant operations. You best hen from a container with a sloping bottom part. Put in this container the heavy components on the floor and they are removed using a Scraper conveyed upwards over the slope from the container.

Man unterscheidet zwei Bauarten, nämlichThere are two types, namely

a) the snail classifier and
b) the pilgrim step classifier.

Der Vorteil des Schneckenklassierers liegt in der einfachen Bauart, und daß nur ein drehendes Teil vorhanden ist. Durch eine drehende Schnecke werden die Feststoffe über den schrägen Boden des Absetzbehälters nach oben gefördert. Das mitgeför derte Wasser fließt über die Spalte zwischen Schneckentrog und Schneckenflügel zurück. Der Nachteil besteht darin, daß es sich um einen kontinuierlichen Förder vorgang handelt, und deshalb die leichten organischen Teile mit dem Sand ausge tragen werden. Der Pilgerschrittklassierer besitzt einzelne Schaber, die an einem gemeinsamen Balken befestigt sind. Der Sand wird mittels der Schaber an dem schrägen Boden des Absetzbehälters hochgeschoben. Am Ende des Hubes wird der Balken mit den Schabern angehoben, in die Ausgangsstellung zurückgebracht, ab gesenkt, und der Fördervorgang beginnt von neuem. An der Wasseroberfläche wird durch die Schaber auch Wasser die Schräge hochgefördert, das beim Anheben des Schabers wieder zurückfließt und dabei leichte Bestandteile mit zurückspült. Da durch wird ein guter Klassiereffekt erzielt. Der Nachteil dieser Bauart ist aber der aufwendige Antriebsmechanismus mit den vielen wartungsintensiven bewegten Tei len.The advantage of the screw classifier lies in the simple design and that only one rotating part is present. The solids are removed by a rotating screw conveyed upwards over the sloping bottom of the settling tank. The mitgeför Most of the water flows over the gap between the snail trough and the snail wing back. The disadvantage is that it is a continuous funding process, and therefore the light organic parts with the sand will wear. The pilgrim step classifier has individual scrapers that work on one common beams are attached. The sand is scrapped on the sloping bottom of the settling container pushed up. At the end of the stroke, the Beam with the scraper raised, returned to the starting position lowered, and the conveying process starts again. On the water surface by the scraper water also raised the slope, which when lifting the Scraper flows back again, washing back light components. There a good classification effect is achieved by. The disadvantage of this design is elaborate drive mechanism with the many maintenance-intensive moving parts len.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie einerseits eine dem Schneckenklassierer vergleichbare, einfache Bauart aufweist, aber andererseits auch noch zusätzlich den Klassiereffekt des Pilgerschrittklassie rers übertrifft.The invention has for its object to design a device of the type mentioned so that it on the one hand has a simple design comparable to the snail classifier, but on the other hand also the classification effect of the pilgrim step class rers surpasses.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dienen die im Patentanspruch 1 an gegebenen Merkmale.To solve the problem of the invention are used in claim 1 given characteristics.

Indem man die Förderfläche der Wendel einer Schneckenfördereinrichtung, wie sie an sich durch die DE-PS 30 19 127 bekannt ist und auch bei den Schneckenklassie rern eingesetzt wird, im Bereich unterhalb bis kurz oberhalb des Wasserspiegels mit Durchbrechungen versieht, wird erreicht, daß die leichten organischen feinsten und auch gröberen Bestandteile des Abwassers unterhalb des Wasserspiegels in Schwebe gehalten und auch im Bereich des Wasserspiegels regelrecht durch das zurückfließende Wasser ausgewaschen werden. Um den Auswascheffekt zu unter stützen, ist im Bereich oberhalb des Wasserspiegels die Zuführung von Frischwas ser zweckmäßig. Das Frischwasser wird über Sprühdüsen auf den durch die mit Durchbrechungen versehene Wendel umgewälzten Sand gesprüht. Die einzelnen Sandkörner werden so intensiv ausgewaschen. Der gesäuberte Sand setzt sich auf den schrägen Boden ab, während die ausgeschwemmten organischen Stoffe mit dem Wasser zurückgeschwemmt werden. Die zu entsorgende Sandmenge wird da durch nicht nur verringert und weitgehend von faulenden organischen Bestandteilen befreit, sondern die substratreichen organischen Bestandteile werden auch wieder der Kläranlage zugeführt, wo sie zum Stickstoffabbau erwünscht sind. Es wird ein ausgezeichneter Klassiereffekt mit dem einfachen und wartungsfreundlichen Aufbau eines Schneckenförderers erreicht.By making the conveying surface of the helix of a screw conveyor as shown is known per se from DE-PS 30 19 127 and also in the snail class rern is used, in the area below to just above the water level Breakthroughs is achieved that the lightest organic and finest also coarser components of the wastewater below the water level in Hovered and literally in the water level by the backflowing water can be washed out. To reduce the washout effect support, is the supply of fresh water in the area above the water level this expedient. The fresh water is sprayed onto the through the with Breakthrough-sprayed coiled sand sprayed. The single ones Grains of sand are washed out intensively. The cleaned sand sits up off the sloping floor, while the washed out organic substances be washed back into the water. The amount of sand to be disposed of is there by not only reducing and largely from rotting organic matter freed, but the substrate-rich organic components are also again fed to the sewage treatment plant where they are required for nitrogen degradation. It will be a Excellent classifying effect with the simple and maintenance-friendly structure of a screw conveyor.

In der Zeichnung ist die Erfindung in Ausführungsbeispielen dargestellt. In the drawing, the invention is shown in exemplary embodiments.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 Den Gesamtaufbau des Sandklassierers in der schematischen Seitenansicht. Fig. 1 The overall structure of the sand classifier in the schematic side view.

Fig. 2 Den Aufbau in der Sicht von vorne gemäß Pfeil II. Fig. 2 The structure in the view from the front according to arrow II.

Fig. 3 Einen Schnitt durch den Absetzbehälter senkrecht zum schrägen Bodenteil. Fig. 3 shows a section through the settling tank perpendicular to the sloping bottom part.

Fig. 4 Die Anordnung von Wasserzulauf und Wasserüberlauf in Sicht von oben auf den Absetzbehälter. Fig. 4 The arrangement of water inlet and water overflow in a view from above of the settling tank.

Fig. 5a + 5b Die Ausbildung der Wendel in Form eines mit Abstand zur Schnecken welle angeordneten Flachstahlbandes. Fig. 5a + 5b The formation of the helix in the form of a flat steel strip arranged at a distance from the screw shaft.

Fig. 6a + 6b Die Ausbildung der Wendel, bestehend aus Teilabschnitten, welche teilweise mit Abstand sich überlappend hintereinander angeordnet sind. Fig. 6a + 6b The formation of the helix, consisting of sections, which are partially overlapping one behind the other.

Fig. 7 Eine mit dreieckförmigen Ausschnitten versehene Wendel. Fig. 7 A helix provided with triangular cutouts.

Fig. 8 Eine Wendel aus Lochblech. Fig. 8 A coil made of perforated sheet.

Der Sandklassierer besteht aus dem Absetzbehälter 1 mit dem schrägen Bodenteil 2. In diesen Absetzbehälter 1 wird über den Wasserzulauf 3 das einem Sandfang der Kläranlage entnommene Sand-Wasser-Gemisch eingefüllt. Die Sinkstoffe, ins besondere die schweren Sandanteile, setzen sich auf dem Bodenteil 2 ab, welcher einen Schneckentrog 4 bildet, und mittels der im Schneckentrog 4 angeordneten, in Form einer flächigen Wendel 5 um die Drehachse 6 gewundenen Schneckenförde rer über den schrägen Bodenteil 2 nach oben transportiert. Während die Wendel 5 die Drehachse 6 im unteren Bereich, als auch am oberen Ende, in welchem sich der Sand abgesetzt hat, dicht anliegend umgibt, ist die Wendelfläche im mittleren Be reich B, unter und oberhalb des Wasserspiegels WS, mit Durchbrechungen 7 verse hen: Die Durchbrechungen 7 ermöglichen es, daß das zunächst mitgeförderte Was ser durch die Durchbrechungen wieder zurück in den Absetzbehälter 1 laufen kann, dabei den nach oben geförderten Sand bespült und die mitgeführten leichteren or ganischen Bestandteile zurückspült, während der so gereinigte Sand auf dem letzten Schneckenabschnitt zum Sandaustrag 8 und gegebenenfalls in einen bereitstehen den Container C gefördert wird. Unterhalb des Wasserspiegels WS werden mit die ser einfachen Maßnahme die leichten organischen Bestandteile in Schwebe gehal ten und im Bereich des Wasserspiegels regelrecht ausgewaschen. Die zurückge spülten leichten Bestandteile gelangen über den Überlauf 9 und den Ablauf 10 ge meinsam mit dem von Sand befreiten Abwasser zurück in die Kläranlage. An der tiefsten Stelle es Absetzbehälters ist zusätzlich ein Entleerungsstutzen 11 ange bracht. Der Schneckenförderer wird über den an der Drehachse 6 angesetzten Motor 12 angetrieben, welcher vorzugsweise ein robuster Stirnradgetriebemotor ist.The sand classifier consists of the settling tank 1 with the sloping bottom part 2 . The sand-water mixture taken from a sand trap of the sewage treatment plant is filled into this settling tank 1 via the water inlet 3 . The sediments, especially the heavy sand, settle on the bottom part 2 , which forms a snail trough 4 , and by means of the screw conveyors arranged in the snail trough 4 and wound in the form of a flat helix 5 around the axis of rotation 6 over the inclined bottom part 2 transported above. While the helix 5 surrounds the axis of rotation 6 in the lower area, as well as at the upper end, in which the sand has settled, the helix area in the central region B, below and above the water level WS, with openings 7 hen : The breakthroughs 7 make it possible for the water that was initially conveyed to run back through the perforations back into the settling tank 1 , thereby flushing the sand conveyed upwards and flushing the lighter organic components carried along, while the sand thus cleaned is on the last screw section to the sand discharge 8 and possibly in a ready container C is promoted. Below the water level WS, this simple measure is used to keep the light organic components in suspension and to wash them out in the area of the water level. The backwashed light components get back over the overflow 9 and the drain 10 together with the sand-free wastewater into the sewage treatment plant. At the deepest point of it settling tank is also an emptying nozzle 11 is introduced . The screw conveyor is driven by the motor 12 attached to the axis of rotation 6 , which is preferably a robust spur gear motor.

Aus Fig. 2 und Fig. 3 ist ergänzend zu entnehmen, daß der Absetzbehälter einen trichterförmigen Querschnitt hat. Die Durchbrechungen der Wendel 5 können unter schiedlich gestaltet sein. Gemäß Fig. 5a und Fig. 5b besteht die Wendel aus einem entsprechend geformten Flachstahlband 13, welches mit Abstand die Drehachse 6 umgibt und an dieser mittels der Stege 14 befestigt ist. Am Boden des Schnecken troges 4 wird der Sand durch die über den Boden bei Drehung bewegte Wendelau ßenkante gefördert, das mitgeförderte Wasser und die leichten organischen Schmutzbestandteile können aber im Bereich oberhalb des Wasserspiegels durch den großen Spalt 7a zur Drehachse hin zurückfließen. Dabei wird der Sand in der bereits beschriebenen Weise ausgewaschen.From Fig. 2 and Fig. 3 it can also be seen that the settling tank has a funnel-shaped cross section. The openings of the coil 5 can be designed differently. Referring to Fig. 5a and Fig. 5b there is the coil of a correspondingly shaped strip of sheet material 13, which surrounds the rotation axis 6 at a distance and is secured thereto by means of the webs 14. At the bottom of the snail trough 4 , the sand is conveyed by the Wendelau ßenkante moving over the ground during rotation, but the water that is also conveyed and the light organic dirt components can flow back through the large gap 7 a to the axis of rotation in the area above the water level. The sand is washed out in the manner already described.

Die Fig. 6a; 6b sowie Fig. 7 und Fig. 8 zeigen drei andere mögliche Ausführungs formen. Die Wendel ist nach Fig. 6a aus mehreren aneinandergereihten Wendelab schnitten zusammengesetzt. Dabei überlappen sich das Ende des vorhergehenden Wendelabschnittes und der Anfang des folgenden Wendelabschnittes mit Abstand auf einem Teilumfang a. Es wird so ein Durchlaß für Wasser und organische Schmutzteilchen in dem sich überlappenden Abschnitt, d. h., eine Durchbrechung 7b gebildet. Auch so kann der nach oben zu fördernde Sand durch das zurückfließende Wasser ausgewaschen werden.The Fig. 6a; 6b and Fig. 7 and Fig. 8 show three other possible forms of execution. The coil is cut according to Fig. 6a composed of a plurality of Wendelab lined up. The end of the preceding spiral section and the beginning of the following spiral section overlap at a distance on a partial circumference a. A passage for water and organic dirt particles is thus formed in the overlapping section, ie an opening 7 b. Even so, the sand to be pumped up can be washed out by the water flowing back.

Die Wendelfläche kann gemäß Fig. 7 auch mit Ausschnitte 7c versehen sein. Bei der abgebildeten Ausführung handelt es sich um dreieckförmige Ausschnitte, welche in Winkelabständen von etwa 90° über den Umfang verteilt sind. Die Dreieckspitze reicht bis nahe an die Drehachse 6. Es sind auch andere beliebige Formen und An ordnungen der Ausschnitte 7c denkbar. The helical surface, according to Fig. 7 with cutouts 7 may be provided c. The version shown is a triangular cut-out, which is distributed around the circumference at angular intervals of approximately 90 °. The triangle tip extends close to the axis of rotation 6 . Other arbitrary shapes and arrangements of the cutouts 7 c are also conceivable.

Die Wendelfläche kann z. B. auch direkt mit Durchbrechungen versehen sein, z. B. mit Löchern 7d gemäß Fig. 8. Auch andere Lochformen oder Wendelausschnitte sind denkbar, um den gewünschten Auswascheffekt zu erzielen.The spiral surface can e.g. B. also be provided directly with openings, z. B. with holes 7 d as shown in FIG. 8. Other hole shapes or spiral cutouts are also conceivable to achieve the desired washout effect.

Um die Spülwirkung zu verbessern, ist im Bereich oberhalb des Wasserspiegels WS ein Wasseranschluß 16 für Sprühdüsen 17 vorgesehen.In order to improve the flushing effect, a water connection 16 for spray nozzles 17 is provided in the area above the water level WS.

Je nach dem Grad der Verunreinigung des Abwassers mit organischen Bestandtei len, kann eine mehr oder weniger intensive Sprühwirkung durch zugeführtes Be triebswasser über die Sprühdüsen 17 herbeigeführt werden.Depending on the degree of contamination of the wastewater with organic constituents, a more or less intensive spraying effect can be brought about by operating water supplied via the spray nozzles 17 .

Das Absetzbecken 1 mit Zulaufstutzen, Überlauf, Schneckentrog, Befestigungsele menten usw. besteht zweckmäßig aus Edelstahl.The sedimentation tank 1 with inlet pipe, overflow, screw trough, fastening elements, etc. is suitably made of stainless steel.

Die Förderschnecke ist vorteilhaft aus verschleißfestem Stahl hergestellt und wird zusätzlich mit einem Schutzanstrich versehen. Je ein Deckel 18a und 18b für das Absetzbecken 1 und den aus dem Absetzbecken herausragenden Teil des Schneckentroges sorgt dafür, daß das Gerät hygienegerecht abgekapselt ist.The screw conveyor is advantageously made of wear-resistant steel and is also given a protective coating. A cover 18 a and 18 b for the sedimentation basin 1 and the part of the screw trough protruding from the sedimentation basin ensures that the device is encapsulated in a hygienic manner.

Die Gesamtreinigungswirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann durch die Art und Weise der Abwasserzuführung in das Absetzbecken 1 verbessert werden. Durch Ausbildung des Wasserzulaufes 3 derart, daß das zugeführte Abwasser in ei ne rotierende Strömung versetzt wird, wie in Fig. 4 durch Pfeile angedeutet, kann bereits im Absetzbecken ein Teil der organischen Bestandteile vom Sand getrennt und durch den Überlauf 9 abgeführt werden. Durch rotierende Strömung wird die Trennstrecke von Sand und organischen Bestandteilen verlängert. Wenn man dem Abwasser im Bereich des Wasserzulaufes 3 Luft beimischt, wird die Trennung be günstigt, weil die organischen Bestandteile nach Art eines Flotationseffektes schneller aufsteigen. Die Auslauföffnung des Wasserzulaufes 3 sollte das Abwasser zunächst möglichst parallel zu einer Seitenwand des Absetzbeckens 1 einleiten, weil so die rotierende Strömung im Absetzbecken 1 aufrecht erhalten wird. Der Überlauf 9 wird zweckmäßig im Zentrum der rotierenden Strömung angeordnet. Aus Fig. 4 dürfte das Prinzip deutlich hervorgehen.The overall cleaning effect of the device according to the invention can be improved by the manner in which the wastewater is fed into the settling tank 1 . By designing the water inlet 3 such that the supplied wastewater is placed in a rotating flow, as indicated in FIG. 4 by arrows, some of the organic constituents can already be separated from the sand in the sedimentation tank and discharged through the overflow 9 . The separation distance of sand and organic components is extended by rotating currents. If you add 3 air to the wastewater in the area of the water inlet, the separation will be favored because the organic components rise faster in the manner of a flotation effect. The outlet opening of the water inlet 3 should initially discharge the wastewater as parallel as possible to a side wall of the settling basin 1 , because the rotating flow in the settling basin 1 is maintained in this way. The overflow 9 is advantageously arranged in the center of the rotating flow. The principle should be clear from Fig. 4.

Claims

1. Apparatus for discharging solid contaminants, in particular sand, from wastewater, consisting of a settling tank with a screw conveyor, the inclined helix of which promotes the settling substances from the settling tank into a container, characterized in that for separating sand from the from the spiral-conveyed mixture of sand, water and organic constituents, the spiral surface ( 5 ) of the screw conveyor in the area of the water level (WS) of the settling tank ( 1 ) is provided with openings ( 7 ; 7 a; 7 b; 7 c).

2. Device according to claim 1, characterized in that the openings ( 7 ; 7 a; 7 b; 7 c) are arranged in a conveyor section extending from below the water level (WS) to just above the water level.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the helix ( 5 ) consists of a winding flat steel strip ( 13 ), which forms a gap-shaped opening ( 7 a) to the axis of rotation ( 6 ) by means of webs ( 14 ) the axis of rotation ( 6 ) is attached.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the helix ( 5 ) is composed of a plurality of helical sections lined up, the end of the preceding helical section overlapping with the beginning of the following helical section at a distance over a partial circumference (a).

5. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the surface of the helix is provided with cutouts ( 7 b).

6. The device according to claim 5, characterized in that the cutouts ( 7 b) are arranged at angular intervals of approximately 90 ° in the surface of the coil ( 5 ).

7. The device according to claim 5 or 6, characterized by triangular cutouts ( 7 b), the tip of which extends close to the axis of rotation ( 6 ).

8. The device according to claim 1 or 2, characterized in that the helix ( 5 ) consists of a perforated sheet.

9. The device according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that above the water level (SW) a helix ( 5 ) acting spray device ( 16 , 17 ) is provided.

10. The device according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the settling tank ( 1 ) and the helix ( 5 ) with axis of rotation ( 6 ) containing snail trough ( 4 ) each with a lid ( 18 a, 18 b) are provided.

11. The device according to at least one of claims 1 to 10, characterized by a water inlet ( 3 ) which generates a rotating flow of waste water in the settling tank ( 1 ).

12. The device according to at least one of claims 1 to 11, characterized in that the water inlet ( 3 ) is associated with an air admixing device ( 19 ).