DE19858262C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von Beckenböden mit Sandschichten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reinigung von Sand­ schichten von langsam arbeitenden Sandfiltern, Sickerbecken und anderer Becken mit Sandschichten in Wasseraufbereitungs­ anlagen oder ähnlichen Anlagen, wobei während des Betriebs des Filters einige Zentimeter der Schichtoberfläche entfernt wer­ den, der Sand von dem Schlamm oder der Filterschicht, die sich auf dessen Oberfläche gebildet hat, gereinigt wird, der ge­ reinigte Sand in die Schicht zurückgeführt wird und der ge­ trennte, in Wasser suspendierte Schlamm zur Drainage oder zur Ablage an geeigneter Stelle ausgestoßen wird. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Ver­ fahrens. Das Verfahren wird durchgeführt durch Überqueren der Oberfläche des Sands mit einer mit Ketten versehenen Reini­ gungsmaschine in einem vorbestimmten Muster, das gewährlei­ stet, daß bei Beendigung des Reinigungsvorgangs die gesamte Oberfläche gereinigt wurde, wobei der langsam arbeitende Sand­ filter oder das betreffende Sickerbecken während des Reini­ gungsvorgangs in Betrieb sind.

Bei Verwendung bekannter Verfahren zur Reinigung von Filtern von Becken dieser Art, mußte der Filter oder das betreffende Becken zunächst außer Betrieb genommen werden und dessen Was­ ser mußte abgelassen werden. Eine Maschine, wie beispielsweise ein Kompaktlader wird dann zur Entfernung der obersten Sand­ schicht und zum Transport des Sandes an eine geeignete Stelle zu dessen Reinigung verwendet. Wenn der Filter dann im Anschluss an die Reinigung der Schicht wieder mit Wasser befüllt wird, muss das gefilterte Wasser zunächst zwei bis drei Wochen lang als Abwasser abgelassen werden, bevor der Filter seinen Normalbetrieb wieder aufnimmt, da das Trocknen der Sandober­ fläche eine Zerstörung der mikrobakteriellen Aktivität in der Schicht zur Folge hat. Jeder Reinigungsvorgang dieser Art erfordert einen Zeitaufwand von ungefähr einem Monat und die Dienste von drei Anlagenmitarbeitern sowie eines Fremdunter­ nehmers. Da jährlich wenigstens zwei Filterbettreinigungs­ vorgänge durchgeführt werden, bei welchen insgesamt ungefähr 6 cm Sand abgetragen werden müssen, muss der Filter alle 10 Jahre mit Sand wieder aufgefüllt werden.

Aus der DD 62302 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regenerierung des Sandes bzw. Kieses in großflächigen Sickerbecken bekannt, wonach eine das Sickerbecken überspannende, fahrbare Brücke vorgesehen ist, an der eine Anzahl nebeneinander angeordneter, in ihrer Höhe verstellbarer Wasserstrahlpumpen befestigt sind, deren Sandaufnahmetrichter gegen die Fahrtrichtung der Brücke in Arbeitsstellung gerichtet sind. An der Brücke ist eine Trennvorrichtung für Sand und Waschwasser angebracht, die mit Sandabgabetrichtern ausgestattet ist. Mittels der in der DD 62302 beschriebenen Vorrichtung wird das zu regenerierende Gut kontinuierlich in einer vorbestimmten Schichthöhe abgesaugt, anschließend gewaschen und vom Waschwasser getrennt wieder eingebaut. Die hierzu vorgesehene Vorrichtung ist mit dem Nachteil behaftet, dass die benötigte fahrbare Brücke eine feste Installation ist, die dem betreffenden Sickerbecken zugeordnet ist. Hierzu ist darüber hinaus die Installation von Schienen beiderseits des Beckens erforderlich.

Aus der DE 27 19 485 C2 ist eine Vorrichtung zum Regenerieren einer Bodenmaterialschicht in Filterbecken zur Trinkwasseraufbereitung bekannt, die an einem als Kettenfahrzeug ausgebildeten Fahrzeug zur Vorwärtsbewegung über die Filterschicht vorgesehen ist. Für den Einsatz des in der DE 27 19 485 beschriebenen Kettenfahrzeugs ist es offensichtlich erforderlich, das betreffende zu reinigende Filterbecken außer Betrieb zu nehmen bzw. trockenzulegen.

Nach einem praktischen Ausführungsbeispiel im Rahmen der Pa­ tentansprüche sieht die Erfindung eine ferngesteuerte, mit Ketten versehene Reinigungsmaschine zur Überquerung der Ober­ fläche des Sandbetts bzw. der Sandschicht vor, während der Filter in Betrieb ist, in einem vorbestimmten Muster, so dass die gesamte Oberfläche am Ende des Reinigungsvorgangs überquert wurde. Die Maschine besteht aus einem Chassis, das mit Raupenketten ausgestattet ist und über einen Schneckengetrie­ bemotor angetrieben wird. Die Vorderseite der Maschine ist mit einem Saugstutzen versehen, der sich über die gesamte Breite der Maschine erstreckt und an eine Tauchpumpe angeschlossen ist, deren Leistungsfähigkeit ausreicht, um eine Sand- und Schlammschicht von ungefähr 3 cm Dicke zu entfernen und das so entfernte Material einem Hydrozyklon zuzuführen, in welchem der Sand gereinigt wird und anschließend hinter der Maschine auf dem Sandbett wieder abgelagert wird. Die Zeit, die zur Reinigung eines Filters mit ungefähr 2,430 m² benötigt wird, beträgt ca. 8 Stunden, einschließlich der Zeit, die dafür benötigt wird, die Reinigungsmaschine in dem Filter anzuordnen und diese wieder zu entfernen, während die Filtereinheit in Betrieb ist, was eine signifikante Zeitersparnis verglichen zu den im Stand der Technik bekannten Verfahren bedeutet.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeich­ nungen beschrieben, wobei Fig. 1 eine Seitenansicht der Reinigungsmaschine und

Fig. 2 einen waagerechten Querschnitt der Maschine entlang der Linien A-A in Fig. 1 zeigen.

Wie dies in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, ist das Chassis 1 auf vier Paar Doppelrädern 2 angeordnet, die jeweils durch linke und rechte Raupenketten 3 auf jeder Seite der Maschine umgeben sind. Die Ketten sind durch einen vollgekapselten Schneckengetriebemotor 4 angetrieben, der zentral auf dem hinteren Bereich des Chassis angeordnet ist, und welcher über von jeder Seite hervorstehende Achsschenkel, die mit einer magnetischen Kupplung versehen sind, jeweils eine Kette über ein einziges in diese eingreifendes Kettenrad 5 antreibt. Das vordere Ende der Maschine ist mit einer Welle versehen, die mit magnetischen Kupplungen ausgestattet ist und die als ge­ meinsame Welle mit den Kettenrädern 6 verbunden ist, welche sich in Eingriff mit den Ketten an der vorderen Seite der Maschine befinden. Die magnetischen Kupplungen dienen dazu, die Kette auf derjenigen Seite, zu der die Maschine beim Dre­ hen gesteuert werden soll, zu bremsen oder freizugeben. Auf dem vorderen Ende der Maschine ist eine Tauchpumpe 7 angeord­ net, die mit einem Ansaugstutzen 8 versehen ist, welcher sich an seinem unteren Ende auswärts verbreitert, um sich dort über die gesamte Breite der Maschine zu erstrecken. An dem unteren Ende des Ansaugstutzens ist dieser mit einer Tragrolle 9 ver­ sehen, die auf dem Sandbett oder der Sandschicht des Filters ruht. Um die erforderliche Ansaugtiefe in dem Sandbett zu erreichen, sind die Pumpe, der Ansaugstutzen und die Tragrol­ lenanordnung in vertikaler Richtung über das Scharnier 10 mittels der Stellstange 11 einstellbar. Sand, Schlamm und Wasser, die aus dem Filterbett abgezogen werden, werden von der Pumpe durch den Schlauch 12 einem Hydrozyklon 13 zuge­ führt, in welchem der Sand vom Schlamm gereinigt wird und auf die Verteilerplatte 15 fällt, von welchem aus dieser wieder dem Filterbett zugeführt wird. Der wassersuspendierte Schlamm wird zur Drainage oder zu einer geeigneten Ablagestelle aus dem oberen Ende des Hydrozyklons durch das Rohr 16 und den Schlauch 17 ausgetragen.

Die Energiezufuhrkabel zu der Pumpe 7 und dem Schneckengetrie­ bemotor 4 sowohl als auch die notwendigen Steuerleitungen sind von einem Schwimmschlauch 19 umschlossen, der zu einer ge­ eigneten Steuereinrichtung bzw. Steuerstation geführt ist.

Um ein Biegen des Schwimmschlauchs 19 und des Auslaßschlauchs 17 während des Reinigungsvorgangs zu verhindern, wird die Maschine achtförmige Figuren bzw. ein achtförmiges Muster beschreibend über das Sandbett geführt, bis die gesamte Ober­ fläche gereinigt ist.

Claims (7)

1. Verfahren zur Reinigung der Oberfläche eines Sandbetts oder einer Sandschicht in einem langsam arbeitenden Sandfilter, Sickerbecken oder dergleichen Behälter mit einem Sandbett in einer Wasseraufbereitungsanlage oder dergleichen, ge­ kennzeichnet durch die Verwendung einer ferngesteuerten unterwasser selbstfahrenden Reinigungs­ maschine, während der langsam arbeitende Sandfilter, das Sickerbecken oder das betreffende Behältnis noch in Betrieb sind, wobei das Filterbett überquert wird und einige Zentimeter der oberen Fläche des Filterbetts mit Hilfe einer Tauchpumpe (7) entfernt werden, und dieser Sand in einem Hydrozyklon gereinigt und in das Filterbett zurückgeführt wird, während der getrennte, in Wasser suspendierte Schlamm oder Filterfilm als Abwasser oder an eine geeignete Ablagestelle durch einen Schlauch abgeführt wird.

2. Vorrichtung zur Reinigung von Sandbetten in langsam arbei­ tenden Sandfiltern, Sickerbecken oder dergleichen Behältern mit Sandbetten in Wasseraufbereitungsanlagen oder dergleichen mit einer ferngesteuerten Reinigungsmaschine, die ein auf Raupenketten verfahrbares Chassis (1) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Reinigungsmaschine mit einer Tauchpumpe (7) ausgestattet ist, welche einen Ansaugstutzen (8) aufweist, der sich bis zu dessen unteren Ende auswärts so verbreitert, dass er sich über die gesamte Breite der Maschine erstreckt, und der mit einer Tragrolle (9) an seinem unteren Ende versehen ist, dass die Pumpe (7) und die Tragrolle (9) in vertikaler Richtung verstellbar sind und dass der Auslass der Pumpe mittels eines Schlauchs (12) an einen Hydrozyklon (13) angeschlossen ist, dessen unterer Auslass auf einer Verteilerplatte ausstößt, über welche der saubere getrennte Sand dem Sandbett wieder zugeführt wird, während ein Rohr (16), das an einen Schlauch (17) angeschlossen ist, zum Auslass des wassersuspendierten Schlamms aus dem oberen Auslass des Hydrozyklons (13) verwendet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Raupenketten über einen gekapsel­ ten Schneckengetriebemotor (4) angetrieben sind, der vor­ zugsweise zentral auf dem hinteren Ende des Chassis (1) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, da­ durch gekennzeichnet, dass der Schnec­ kengetriebemotor (4) über jeweils einen von jeder Seite hervorstehenden Achsschenkel mit einer magnetischen Kupp­ lung jeweils eine Raupenkette über ein einziges Kettenrad (5) antreibt, welches in Eingriff mit der Raupenkette ist, und dass das vordere Ende der Maschine mit einer mit magne­ tischen Kupplungen versehenen, die Kettenräder (6) verbin­ denden gemeinsamen Welle ausgestattet ist, wobei die Ket­ tenräder (6) wiederum in Eingriff mit den Ketten an dem vorderen Ende der Maschine befindlich sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Pumpe (7) und die Tragrolle (9) in vertikaler Richtung über ein Scharnier (10) mittels einer Stellstange (11) verstellbar sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Verteiler­ platte (15) über die volle Breite der Maschine erstreckt, so dass der saubere Sand über die volle Breite der Maschine dem Sandbett wieder zuführbar ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, da­ durch gekennzeichnet, dass ein Energie­ zufuhrkabel (18) für die Pumpe (7) und ein Energiezufuhr­ kabel für den Vortrieb der Reinigungsmaschine sowohl als auch Steuerleitungen zur Steuerung der Maschine in einem Schwimmschlauch (19) angeordnet sind, der zu einer Steuer­ station an dem langsam arbeitenden Sandfilter oder dem Sickerbecken geführt ist.