DE19949096A1 - Überwachungseinrichtung für Klärgruben - Google Patents

Abstract

Eine Überwachungseinrichtung für Klärgruben zur zumindest periodischen Kontrolle der Höhe des sich in einer Klärkammer der Klärgrube aus darin zu reinigendem Abwasser absetzenden Sedimentschlamms weist zumindest eine dauerhaft innerhalb der Klärkammer angeordnete Sensorvorrichtung, die die Höhe des Sedimentschlamms erfaßt, und eine mit der Sensorvorrichtung gekoppelte Anzeigevorrichtung, die in Abhängigkeit von der ermittelten Sedimentschlammhöhe außerhalb der Klärgrube ein entsprechendes Signal abgibt, auf. Diese hat vorzugsweise eine innerhalb der Klärkammer sich im wesentlichen in senkrechter Richtung erstreckende Führung und einen in dieser verschieblich geführten Schwimmkörper (2), dessen Dichte höher als die von Wasser und geringer als die des Sedimentschlamms ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Überwachungseinrichtung für Klärgruben nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie damit ausgerüstete Klärgruben nach dem Anspruch 11.

In der Praxis sind Klärgruben mit einer oder mehreren Klärkammern im Ein­ satz, wobei sich insbesondere in der sogenannten Vorklärkammer Sedimente aus dem Abwasser als Schlamm absetzen, der in unregelmäßigen Abständen durch Abpumpen entfernt werden muß. Da das für den Klärvorgang erforderli­ che Bakteriengleichgewicht in der Klärgrube sensibel ist und möglichst wenig durch äußere Eingriffe beeinflußt werden sollte, ist ein zu frühes Abpumpen des Schlamms zu vermeiden. Obwohl zu Zeit noch die meisten Klärgruben aus Kosten- und Vereinfachungsgründen in regelmäßigen Abständen unabhängig von der Schlammhöhe abgepumpt werden, sollte das Abpumpen aus den vor­ genannten Gründen bevorzugt erst dann erfolgen, wenn die Klärkammer na­ hezu voll mit Sedimentschlamm ist.

Um diesen Zeitpunkt festzustellen und zur regelmäßigen Überwachung, muß bei den bekannten Klärgruben von Zeit zu Zeit ein gläsernes Probenentnah­ merohr in die Vorklärkammer senkrecht eingeführt, an der Oberseite ver­ schlossen und dann wieder herausgezogen werden, wonach sich am Rohr die zur Zeit in der Klärkammer vorliegende Höhe des Sedimentschlamms ablesen läßt. Dieser Prüfvorgang wird meist von einem Serviceunternehmen vorge­ nommen, das bei Erreichen der erwünschten Abpumphöhe ein Entsorgungsun­ ternehmen zum Auspumpen der Grube beauftragt. Dies muß dann sehr kurz­ fristig erfolgen, da sich in einer gänzlich mit Schlamm gefüllten Kammer keine Sedimente mehr absetzen können und somit kein Klärvorgang mehr erfolgt.

Ist andererseits die erwünschte Abpumphöhe an Sedimentschlamm noch nicht erreicht, kann der Zeitpunkt zum Abpumpen der Grube normalerweise schlecht vorausgesagt werden, da die momentanen Lebensumstände der Grubennutzer großen Einfluß auf die Menge sich absetzender Sedimente haben. Ist bei­ spielsweise die Klärgrube einem Einfamilienhaus zugeordnet, so sammelt sich in einem bestimmten Zeitraum nur wenig Schlamm an, wenn die Benutzer ver­ reist oder häufig abwesend sind, wohingegen in einem Zeitraum, in dem die Bewohner des angeschlossenen Hauses häufig anwesend sind und viele Gä­ ste haben überdurchschnittlich viel Sedimentschlamm abgelagert wird.

Mit der bekannten Überwachungseinrichtung mittels eines Schlammhöhenbe­ stimmungsrohrs ist es daher für ein Serviceunternehmen schwierig, den richti­ gen Zeitpunkt zum Abpumpen des Sedimentschlamms festzulegen.

Die Erfindung befaßt sich daher mit dem Problem, eine Überwachungseinrich­ tung für Klärgruben anzugeben, die auf unkomplizierte Weise eine dauernde Überwachung der Sedimentschlammhöhe zur Festlegung des optimalen Ab­ pumpzeitpunktes ermöglicht.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch eine Überwachungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Durch die dauerhafte Anordnung einer Sensorvorrichtung in der Klärkammer, in der sich der Sedimentschlamm absetzt, kann kontinuierlich festgestellt wer­ den, ob der Schlamm die ein Abpumpen notwendig machende Höhe erreicht hat, ohne daß ein Serviceunternehmen die Grube begutachten muß. Ist die angestrebte Abpumphöhe erreicht, kann dies über die mit der Sensorvorrich­ tung gekoppelte Anzeigevorrichtung an einem Ort außerhalb der Klärgrube durch das dort angezeigte Signal abgelesen werden. Dies kann beispielsweise unmittelbar über der Klärgrube an einer entsprechenden Station auf dem Erd­ boden oder auch weiter entfernt z. B. in dem an die Grube angeschlossenen Gebäude sein. Bei dem Signal kann es sich um ein einfach mechanisch erhal­ tenes Signal, wie z. B. das Ansteigen eines Zeigers in einem skalierten Röhrchen, oder auch um ein elektronisches Signal handeln, das dann in opti­ sche oder akustische Signale wie Warnleuchte oder Signalton oder eine Kom­ bination von beidem umgesetzt wird.

Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen und einem zeichnerischen dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das im folgenden erläutert wird; es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Überwachungseinrichtung in Seitenansicht,

Fig. 2 eine Ansicht aus Richtung II auf den Gegenstand aus Fig. 1 und

Fig. 3 eine Draufsicht in Richtung III auf den Gegenstand in Fig. 1.

Die in den Figuren dargestellte Überwachungseinrichtung weist eine Führung aus Stahlrohren 1 auf, zwischen denen ein kugelförmiger Schwimmkörper 2 in Längsrichtung der Führung verschieblich gehalten ist. Nach oben und unten wird die Bewegung des Schwimmkörpers 2 durch Deckplatten 3, 4 begrenzt. An der oberen Deckplatte 3 sind seitlich der Stahlrohre 1 rechtwinklig zu der obe­ ren Deckplatte 3 zwei Halteplatten 5 angebracht, mit denen die Vorrichtung auf den Rand einer Klärgrube aufgesteckt werden kann, so daß sich die Führung senkrecht in die Vorklärkammer, in der sich der Sedimentschlamm absetzt, hineinerstreckt.

Die Dichte des Schwimmkörpers 2 liegt zwischen der des sich in der Vorklär­ kammer absetzenden Sedimentschlamms und der von Wasser, so daß der Schwimmkörper 2 in der Führung immer so tief absinkt, bis er auf dem Sedi­ mentschlamm aufliegt. Die momentane Höhe des Schwimmkörpers 2 und damit die Höhe des Sedimentschlamms kann außerhalb der Klärgrube an einer Anzeigevorrichtung angezeigt werden. Auf mechanisch einfache Weise kann z. B. der Schwimmkörper 2 einen Anzeigestab nach oben herausdrücken, an dessen Höhe sich die Sedimentschlammhöhe ablesen läßt.

Bei der dargestellten Ausführungsform ist jedoch eine magnetisch-elektrische Kopplung vorgesehen. Dazu ist in der Führung etwa in der Höhe, bei der, wenn diese vom Sedimentschlamm erreicht wird, ein Abpumpen erfolgen soll­ te, eine mit einem Magneten 6 versehene Induktionsspule 7 angebracht. Ein entsprechender Gegenmagnet ist in dem Schwimmkörper 2 angeordnet. Wenn sich der Schwimmkörper 2 bis auf eine bestimmte Distanz dem Magneten 6 und der Induktionsspule 7 nähert, wird der Schwimmkörper 2 durch den Ge­ genmagneten an den Magneten 6 herangezogen. Dadurch wird in der Indukti­ onsspule 7 eine Spannung induziert, wodurch ein Stromimpuls an einen auf der oberen Deckplatte 3 angeordneten Sender 8 übermittelt wird. Bei dieser Lösung ist es vorteilhaft, daß die Induktionsspule 7 mit keiner externen Span­ nungsquelle verbunden sein muß. Mit ihr kann jedoch auch eine externe Spannungsquelle und ein Meßgerät verbunden sein, worüber sich anhand des sich ändernden Magnetfeldes die jeweilige Höhe des Schwimmkörpers 2 able­ sen läßt.

Alternativ kann die Sensorvorrichtung auch durch einen optischen Sensor ge­ bildet sein. Dieser kann entweder die Höhe eines wie im Ausführungsbeispiel angeordneten Schwimmkörpers 2 bestimmen oder auch ohne Schwimmkörper unmittelbar die Sedimentschlammhöhe erfassen, da der Sedimentschlamm wesentlich lichtundurchlässiger als das darüber befindliche Abwasser ist. Um zu jedem Zeitpunkt die exakte Höhe des Sedimentschlamms bestimmen zu können, müßte sich dabei eine Fotosondenleiste senkrecht in der Vorklärkam­ mer erstrecken. Es ist jedoch ausreichend, wenn über eine einzige Fotosonde lediglich der Zeitpunkt ermittelt wird, an dem der Sedimentschlamm die Höhe der Fotosonde erreicht.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Überwachungseinrichtung wird bei Erreichen der vorbestimmten Höhe durch den Schwimmkörper 2 das vom Sender 8 empfangene Signal an einen in dem an die Klärgrube angeschlosse­ nen Gebäude angeordneten Signalempfänger übermittelt und dort angezeigt, so daß ein Entsorgungsunternehmen zum Leerpumpen der Grube beauftragt werden kann. Vorzugsweise ist die vorbestimmte Höhe, bei der ein Signal übermittelt wird, so festgelegt, daß noch eine Frist von beispielsweise zwei Wochen für das Auspumpen der Grube verbleibt.

Um die Grubenwartung noch weiter zu vereinfachen, kann die Anzeigevorrich­ tung, insbesondere der Signalempfänger unmittelbar mit einer Telekommuni­ kationseinrichtung, beispielsweise einer Telefonanlage, verbunden sein, die bei Empfang des Signals selbsttätig eine Servicestation bei dem Entsorgungs­ unternehmen anwählt und so Meldung über den Servicebedarf an der entspre­ chenden Grube macht.

In der Praxis ist neben dem Erreichen einer bestimmten Sedimentschlammhö­ he ein Service an einer Klärgrube auch dann notwendig, wenn das Bakteri­ engleichgewicht, die sogenannte Biologie der Grube gestört ist, da dann keine ausreichende Reinigung des Abwassers mehr erfolgt. Dies zeigt sich durch eine merkliche Trübung des aus der Grube abfließenden Abwassers. Die Überwachungseinrichtung kann daher eine weitere Erfassungsvorrichtung be­ inhalten, über die die Trübung des üblicherweise die Nachklärkammer der Klärgrube verlassenden Abwassers gemessen wird. Vorzugsweise handelt es sich dabei wiederum um eine Fotosondenanordnung mit einer in dem die Gru­ be verlassenden Abwasser, z. B. im Ablauf der Grube, angeordneten Fotoson­ de und einer dieser zugeordneten Lichtquelle. Die weitere Erfassungsvor­ richtung kann ebenfalls mit der Anzeigevorrichtung verbunden sein, so daß so­ wohl bei Erreichen der vorbestimmten Sedimentschlammhöhe als auch bei einer Störung innerhalb der Biologie der Klärgrube ein entsprechendes Signal übermittelt wird. Beide Signale können unterschiedlich ausgestaltet sein, so daß unmittelbar abgelesen werden kann, um welche Art von Servicebedarf an der Klärgrube es sich handelt.

Eine derart ausgerüstete Klärgrube ist dauerhaft betreibbar, ohne daß die Be­ treiber der Klärgrube sich selbst um den jeweiligen Wartungszustand kümmern müssen. Dadurch, daß die Notwendigkeit der regelmäßigen Kontrolle der Gru­ be durch Servicepersonal entfällt, kann sich eine erfindungsgemäße Überwa­ chungseinrichtung auch unter Kostengesichtspunkten schnell amortisieren.

Claims (11)

1. Überwachungseinrichtung für Klärgruben zur zumindest periodischen Kon­ trolle der Höhe des sich in einer Klärkammer der Klärgrube aus darin zu reini­ gendem Abwasser absetzenden Sedimentschlamms, gekennzeichnet durch zumindest eine dauerhaft innerhalb der Klärkammer angeordnete Sensorvor­ richtung, die die Höhe des Sedimentschlamms erfaßt, und eine mit der Sen­ sorvorrichtung gekoppelte Anzeigevorrichtung, die in Abhängigkeit von der ermittelten Sedimentschlammhöhe außerhalb der Klärgrube ein entsprechen­ des Signal abgibt.

2. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorvorrichtung eine innerhalb der Klärkammer sich im wesentli­ chen in senkrechter Richtung erstreckende Führung und einen in dieser ver­ schieblich geführten Schwimmkörper (2) aufweist, dessen Dichte höher als die von Wasser und geringer als die des Sedimentschlamms ist.

3. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine mit dem Schwimmkörper (2) magnetisch gekoppelte Induktionsspule (7), die ein elektrisches Signal abgibt, wenn der Schwimmkörper (2) eine in der Füh­ rung vorbestimmte Höhe erreicht oder übersteigt.

4. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmerkörper (2) zumindest teilweise aus einem magnetischen Werkstoff besteht und an der Führung ein weiterer Magnet (6) angeordnet ist, der so stark ausgelegt ist, daß er den Schwimmerkörper (2) bei Erreichen einer vorbestimmten Höhe in der Führung nach oben zieht.

5. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensorvorrichtung durch einen optischen Sensor gebildet ist.

6. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Sensor eine in vorbestimmter Höhe der Klärkammer ange­ ordnete Fotosondenanordnung ist.

7. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekenn­ zeichnet durch einen Sender (8) und einen in räumlicher Entfernung von der Klärgrube angeordneten Signalempfänger.

8. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeigevorrichtung mit einer Telekommunikations­ einrichtung verbunden ist, die bei Empfang eines bestimmten Signals eine Meldung an eine Servicestation übermittelt.

9. Überwachungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensorvorrichtung eine weitere ebenfalls mit der Anzeigevorrichtung verbundene Erfassungsvorrichtung nachgeschaltet ist, die den Grad der Trübung des die oder eine weitere Klärkammer verlassenden Abwassers mißt.

10. Überwachungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Erfassungsvorrichtung eine Fotosondenanordnung ist.

11. Klärgrube zur Reinigung von Abwasser, mit zumindest einer Klärkammer, gekennzeichnet durch eine Überwachungseinrichtung nach einem der An­ sprüche 1 bis 9.