DE19613349A1 - Umlaufbecken für die biologische Behandlung von Abwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein als ovaler Graben oder als Kreisring­ becken ausgebildetes Umlaufbecken für die insbesondere biologische Behandlung von Abwasser. Das Becken enthält mindestens einen um eine Horizontalachse rotierenden, mit Schlagelementen bestückten Oberflächen­ belüfter in Walzenform und ggf. noch andere Komponenten, die für die Umwälzung des Abwassers und die biologische Behandlung gebraucht werden. Der Oberflächenbelüfter weist eine Antriebseinheit und eine Lagereinheit auf, die an den Wänden des Beckens abgestützt sind.

Becken dieser Bauform und mit dieser Ausstattung sind hinlänglich bekannt und in großer Zahl auf Kläranlagen in Betrieb. Die Umlaufbecken werden vorzugsweise in Ortbeton hergestellt und müssen dafür komplett eingeschalt und auch bewehrt werden. Auch aus Betonfertigteilen zusammengefügte Umlaufbecken sind bekannt.

Für den in einem Arm des Umlaufbeckens quer zur Umlaufströmung installier­ ten Oberflächenbelüfter ist eine den Arm überspannende Brücke erforder­ lich, von der aus die Antriebseinheit und die Lagereinheit kontrolliert und gewartet werden können. Für die aus Motor und Untersetzungsgetriebe bestehende Antriebseinheit wird in der Regel in einer Wand des Beckens eine kastenförmige Aussparung geformt; die Brücke erhält zumindest über dieser Aussparung einen Durchbruch, der mit Laufgittern oder -platten abgedeckt werden muß. Auch für die am anderen Ende der Brücke liegende Lagereinheit wird mitunter eine Aussparung angeformt. Wenn ein Doppel­ antrieb für zwei beiderseits der Mittelwand des Umlaufgrabens montierte Oberflächenbelüfter verwendet wird, dann wird für diese Antriebseinheit ebenfalls eine Aussparung auf der Mittelwand geschalt und geformt.

Der Aufwand für die Ausformung dieser Aussparungen ist sehr groß. Es müssen besonders angepaßte Schalungen und Bewehrungen angefertigt und eingebaut werden. Schraubanker und Montageplatten für die beiden Einheiten müssen im Boden der Aussparungen mit einbetoniert werden. Das Ausrichten der Antriebs- und Lagereinheiten in den Aussparungen bei der Montage ist ebenfalls schwierig. Die aus diesen Nachteilen hergeleitete Aufgabe, das Umlaufbecken so zu modifizieren, daß der Bau- und Montageaufwand wesent­ lich verringert werden kann, wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 genannten Merkmale gelöst. Es werden jetzt Stützkonsolen für die Antriebs- und Lagereinheiten eingesetzt, die unabhängig von Form, Lage und Größe der Brücke nachträglich an den ohne Aussparungen glatt geschalten und geform­ ten Wänden des Umlaufbeckens befestigt werden. In bevorzugter Ausgestal­ tung dieser Erfindung werden beim Schalen und Bewehren der Wände bereits Anschlußbewehrungen für die Konsolen eingebaut, an die dann die Konsolen angeformt werden. Der Schalungsaufwand ist für eine solche nachträglich angesetzte Konsole wesentlich kleiner als für eine in die Wände eingeformte Aussparung. Die Herstellgenauigkeit ist ebenfalls höher, da die Schalungen für die Konsolen besser ausgerichtet werden können als die für die Aussparungen.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus dieser Erfindung insoweit, als der Oberflächenbelüfter einschließlich der Antriebs- und Lagereinheiten die lichte Weite des Arms des Umlaufbeckens jetzt nicht mehr überschreitet. Die Oberflächenbelüfter-Einheit findet komplett Platz zwischen den beiden Wänden des Graben- bzw. Beckenarms. Die dann in die lichte Weite ragenden Konsolen liegen zwar komplett unter Wasser; sie stellen aber kein bedeu­ tendes Strömungshindernis dar, wenn sie an der Anströmseite abgeschrägt ausgebildet sind.

Wegen des von eventuell vorhandenen Aussparungen unabhängigen Einbaus des Oberflächenbelüfters kann auf drehrichtungsverschiedene Antriebe verzich­ tet werden. Zur Verwirklichung der anderen Umlaufrichtung braucht die Oberflächenbelüfter-Einheit lediglich in der um 180° gedrehten Lage eingebaut zu werden. Dieser mit der Erfindung erreichte Vorteil hilft, den Einkaufs-, Ersatzteil- und Lagerhaltungsaufwand bei den Herstellern der Oberflächenbelüfter zu verringern. Außerdem besteht keine Vertauschungs­ gefahr mehr bei der Erstmontage und bei späteren Reparaturen an den Getrieben.

Anstatt die Konsolen an Anschlußbewehrungen anzuschalen und anzubetonie­ ren, können die Konsolen als Stahlbauteile ausgebildet sein und dann mittels Dübel- oder Klebeanker an die Wände angesetzt werden. Auch die Befestigung an mit den Wänden verdübelten Schienen, z. B. sog. Halfeneisen, ist denkbar. Bei Schienen ist sogar noch ein nachträgliches Ausrichten der Konsolen auf die genaue Einbauhöhe der Antriebs- und Lagereinheiten möglich.

Aus der US-PS 3,658,305 ist ein walzenförmiger Oberflächenbelüfter bekannt, der in einem U-förmigen Gestell gelagert ist, das oben auch die Antriebseinheit aufnimmt. Das U-förmige Gestell paßt exakt zwischen die lichte Weite eines Arms eines Belüftungsbeckens. Abgefangen wird das Gestell von auf den Kronen der Beckenwände aufliegenden Winkeleisen. Eine solche Konstruktion ist mit der Erfindung nicht zu vergleichen und eignet sich nicht für große Rotorlängen und große Grabenbreiten.

Die für die Kontrolle und Wartung des Oberflächenbelüfters notwendige Brücke kann jetzt unabhängig von der Lage der Antriebseinheit, z. B. direkt neben ihr, plaziert werden. Es entfallen dann die Durchbrüche, die den Zugang zu den zu wartenden Komponenten zulassen. Die Brücke ist wesentlich einfacher und kann z. B. auch aus Fertigbetonträgern zusammengesetzt sein. Des weiteren können Spritzschutzelemente vorgesehen werden, die den Oberflächenbelüfter über seine ganze Länge abdecken. Die Spritzschutz­ elemente können dicht an die glatten Wände des Beckenarms angesetzt werden. Auch die Antriebs- und Lagereinheiten können, vorzugsweise durch beidseits von den Konsolen hochgezogene Abschirmwände, gegen Spritzwasser geschützt werden. Die Oberflächenbelüfter selbst erhalten in üblicher Weise mitlaufende Endscheiben, die die beiden Einheiten aus dieser Richtung gegen Spritzwasser abschirmen.

Nach einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung können die Konsolen als Tragrahmen ausgebildet werden, die mittels Zugstangen od. dgl. an der Brücke aufgehängt werden. In diesem Fall können die Beckenwände ebenfalls absolut glatt geformt werden. Es ist zu empfehlen, die Tragrahmen z. B. mittels Dübel noch an den Wänden des Beckens zu verankern und damit gegen Schwingungen zu sichern. Eine solche Aufhängung kann werksseitig vorgefertigt werden und erübrigt Montage- und Ausrichtarbeiten auf der Baustelle.

In der Abbildung ist die hiervor ausführlich beschriebene Ausführungsform der Erfindung in einem Schnitt vertikal durch die Längsachse des Ober­ flächenbelüfters dargestellt.

Mit 1, 1′ sind die beiden Wände des Grabenarms bezeichnet, in den der horizontalachsige Oberflächenbelüfter 2 installiert wird. Der Graben ist im Betrieb etwa bis zu dem Niveau 3 mit Abwasser gefüllt, so daß die an der Hohlwelle 5 sternförmig montierten Schlagelemente 4 Umgebungsluft in Blasenform in das Abwasser einschlagen und einziehen können. Zum seitli­ chen Abfangen von Spritzwasser dienen die auf den Enden der Hohlwelle montierten Stirnscheiben 6, 6′.

Die zur Wartung des Oberflächenbelüfters, seines Antriebs 10 und seines Lagers 11 erforderliche Wartungsbrücke 12 ist eine Stahlprofil-Konstruk­ tion, die auf den Kronen 14, 14′ der Beckenwände verankert ist. Es ist auch eine Betonkonstruktion oder eine Zusammenstellung aus Fertigbeton­ balken denkbar. Die Wartungsbrücke ist im allgemeinen über dem Oberflä­ chenbelüfter montiert, wenn dieser tief genug im Grabenarm positioniert ist. Dann müssen im Boden der Brücke durch Gitter abgedeckte Aussparungen vorgesehen sein, durch die die Maschinenelemente zugänglich sind. Wenn insbesondere die Motor-Getriebe-Einheit über die Beckenkrone vorsteht, dann wird die Wartungsbrücke unmittelbar neben dem Oberflächenbelüfter angeordnet. In der Abbildung ist die erste Situation dargestellt.

Die Beckenwände 1, 1′ enthalten als Versteifung gegen den Bodendruck die üblichen Bewehrungen 15 in Eisengitterform. In Höhe der später anzuformen­ den Konsolen 20, 20′ ragen Anschlußbewehrungen 21 aus der Beckenwand vor. An diese Anschlußbewehrungen werden die Bewehrungskörbe 22, 22′ der beiden Konsolen angehängt. Die in einer vorzugsweise vorgefertigten und dann auch wiederverwendbaren Schalung (nicht dargestellt) betonierten Konsolen 20, 20′ können oben Aussparungen 23, 23′ bekommen, in die später Betonanker 24, 24′ eingemörtelt werden. Es ist auch denkbar, die Betonanker oder ent­ sprechende Fußplatten direkt beim Betonieren der Konsolen mit einzuformen. Die Ausrichtung der Lager- und Antriebseinheiten kann dann durch Unterleg­ platten oder Stellböcke erfolgen.

Nicht dargestellt sind die Spritzschutzhaube, die auch auf den Konsolen abgestützt werden kann, und Einrichtungen zur Erleichterung der Wartung, also z. B. Hebezeuge für den Oberflächenbelüfter, Leitern, Treppen und Schutzgeländer. Treppen sind insbesondere dann angebracht, wenn die Beckenkrone über das Niveau der Umgebung vorsteht. Bei Becken, in denen die eine Wand gleichzeitig die Mittelwand ist, die stirnseitig umströmt wird, kann die Wartungsbrücke über die Mittelwand zu dem im anderen Arm installierten Oberflächenbelüfter verlängert werden. Die Anschlußbeweh­ rungen können nach der anderen Seite zu der dort anzuformenden Konsole herausgezogen werden.

Claims (7)

1. Aus bewehrtem Ortbeton oder Fertigbetonteilen hergestelltes Umlaufbecken für die insbesondere biologische Behandlung von Abwasser, enthaltend mindestens einen um eine Horizontalachse rotierenden, mit Schlagelementen bestückten Oberflächenbelüf­ ter, der mit einer Antriebs- und einer Lagereinheit ausgerüstet und auf Beckenteilen abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, daß Stützkonsolen (20, 20′) für die Antriebs- (10) und für die Lagereinheit (11) vorgesehen sind, die an den ohne Aussparungen glatt geschalten und geformten Wänden (1, 1′) des Umlaufbeckens nachträglich befestigt sind.

2. Umlaufbecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützkonsolen als nachträglich über Anschlußbewehrungen (21) geschalte und geformte Betonteile (20, 20′) ausgebildet sind.

3. Umlaufbecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen als Stahlbauteile ausgebildet sind, die an den Wänden des Umlaufbeckens durch Dübel- oder Klebeanker befestigt sind.

4. Umlaufbecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen als Stahlbauteile ausgebildet sind, die an an den Wänden des Umlaufbeckens befestigten Schienen od. dgl. angeschraubt sind.

5. Umlaufbecken nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen an einer den Arm des Umlaufbeckens überspannenden Brücke hängend befestigt sind.

6. Umlaufbecken nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen als an Zugstangen od. dgl. aufgehängte Tragrahmen ausgebildet sind.

7. Umlaufbecken nach einem oder mehreren der vorstehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Konsolen bzw. Trag­ rahmen beidseits der Antriebs- bzw. Lagereinheit hochgezo­ gene, als Spritzschutz wirkende Abschirmwände aufweisen.