DE2219441A1 - Verfahren und vorrichtung zur mechanischen oder mechanisch-chemischen wasseraufbereitung und/oder abwasserbehandlung - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtugg zur mechanischen oder mechanisch-chemische.n Wasseraufbereitung und/oder Abwas serbehandlung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur mechanischen und/oder mechanischchemischen Wasseraufbere itung und/oder Abwasserbehandlung durch Sedimentation und Eindickung der im Wasser mitgeführten sedimentationsfähigen Verunreinigungen.
• Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur DurchfUhrung des Verfahrens.
• Reinigungsprozesse zur Wasseraufbereitung und/oder Abwasserreinigung unter Anwendung mechanischer und/oder mechanisch-chemischer Verfahren sind im allgemeinen durch die Trennung von Sedimentation und Eindickung gekennzeichnet.
• Beide Prozesse unterliegen unterschiedlichen Dimens ionierungsgrundrege In.
• Sedimentationsbecken in Wasserreinigungsanlagen beanspruchen im Vergleich zu den ihnen nachgeschalteten Schlammeindickern in der Regel etwa das 5- bis 20-fache an Oberfläche und Volumen. Dabei orientiert sich die Bemessung der Sedinentationsstufe allein an den Anforderungen, die an das gereinigte Klarwasser gestellt werden. Die notwendige Klärfläche ist von der spezifischen Sedimentationsfähigkeit der abzuscheidenden Feststoffe abhängig. Der Begriff "Eindickung" umfaßt ausschließlich den Vorgang der maximalen Aufkonzentrierung der in der Sedimentationsphase abgetrennten Feststoffe bzw. Dünnschlämme im Sinne der Vorbereitung auf eine wirtschaftliche, endgültige Entwässerung und gegebenenfalls Deponie. Der größte Teil des Eindickvorganges unterliegt grundlegend anderen Gesetzmäßigkeiten als die Sedimentation.
• Allgemein kann davon ausgegangen werden, daß bei der mechanischen und/oder mechanisch-chemischen Wasseraufbereitung und/oder Abwasserreinigung der Jeweilig eingesetzten Sedimentationseinrichtung etwa die 20- bis 100-fache Suspensionsmerge pro Zeiteinheit zugeführt wird als dem dieser Sedimentationseinrichtung nachge schalteten Eindicker. Ein Eindickvorgang im Sinne der Definition kommt also unter den Bedingungen der Sedimentation in konventionellen Kläreinrichtungen und -becken normalerwiese nicht zustande.
• Beiden Prozessen ist gemeinsam, daß sie außerordentlich empfindlich auf hydraulische Stoßbelastungen reagieren, die immer zu Störungen des Klär- bzw. Eindickvorganges führen. Dies schließt einen optimalen Verfahrensablauf ohne räumliche Trennung beider Stufen aus.
• Abhängig vom erforderlichen Wirkungsgrad werden die genannten Prozesse auch mit anderen Maßnahtnen kombiniert, wobei zum Beispiel für die Sedimentation die im Wasser enthaltenen ungelösten und/oder kolloidal gelösten Verunreinigungen in geeigneter Weise in eine sedimentationsfäiige Form überführt werden.
• Insbesondere für die mechanisch-chemische Behandlung von Wasser und Abwasser werden unter anderem sogenannte Schlamhkontaktanlagen eingesetzt. Sie sind unter dem Gesichtspunkt gestaltet, daß für einen wirkungsvollen Ablauf des Sedimentationsprozesses die Sinkgeschwindigkeit der absitzenden Teilchen vergrößert werden muß. Der Zusatz geeigneter Flockungsmittel zum Wasser und/oder Abwasser erfolgt ebenso in diesem Sinne wie die Herstellung des sogenannten Schlammkontaktes, bei dem durch Umwälzung bereits geflockter Verunreinigungen mit Rohwasser und zudosierten Flockungschemikalien im wesentlichen eine Teilchenvergrößerung angestrebt wird.
• Die Erzeugung von Teilchen mit einer bestimmten, minimalen Sinkgeschwindigkeit ist in erster Linie deswegen erforderlich, weil sich in der Regel genau wie in einem konventionellen Klärbecken auch in der Sedimentationszone einer Schlammkontaktanlage vertikal oder horizontal gerichtete Strömungen ausbilden, die die Sedimentation der flockenförmigen Feststoffe mehr oder weniger stark behindern.
• Mit steigender Flockengröße wird also die Absetzbarkeit der Verunreinigungen erhöht und damit der Reinigungseffekt verbessert.
• Da für die einwandfreie Flockung und Durchführung des Schlammkontaktverfahrens in den verschiedenen Zonen einer Schlammkontaktanlage unterschiedliche Turbulenzverhältnisse erforderlich sind, kann gegebenenfalls eine Beeinflussung der Sedimentation durch die für die Flockung und Entstabilisierung benötigten Bedingungen erfolgen. Auch aus diesem Grunde ist die erreichbare Konzentration der abgetrennten Feststoffe in einer Schlammkontaktanlage im allgemeinen gering. Gleichzeitig ist es nicht möglich, den Sedimentationsteil einer Scblammkontaktanlage hydraulisch derartig zu belasten, daß, bezogen auf die Klärfläche, mehr als 2 bis 5 m3 Wasser/Abwasser pro g und Stunde durchgesetzt werden können. Die Sedimentationszone einer Schlammkontaktanlage beansprucht im allgemeinen etwa 85 fi der Gesamtoberfläche eines solchen Systems.
• Generell ist für die einwandfreie Durchführung der Sedimentation und der Schlamm, räumung auch eine bestimmte minimale Beckentiefe erforderlich. Gemessen am Beckenvolumen und an der Beckenfläche ist also die Belastbarkeit aller konventionellen Sedimentationsanlagen verhältnismäßig gering und der Reinigungseffekt wegen der stets vorhandenen, nicht kontrollierbaren Strömungen im eigentlichen Absetzteil des Beckens nicht optimal. Die unkontrollierten Sedimentntions- und Strömungsverhältnisse sind der Hauptgrund dafür, daß der abgeschiedene Schlamm einen geringen Feststoffgehalt besitzt, so daß er vor Weiterbehandlung eingedickt werden muß. Dies erfolgt in der Regel durch mechanische Einwirkungen, z. B. durch Krählen, in einem gesonderten Eindickbecken. Bisher bekannte Anlagen haben aus den genannten Gründen insgesamt einen sehr großen Platzbedarf, hohe Erstellungskosten und einen nicht optimalen Wirkungsgrad.
• In neuester Zeit sind hochwirksame Sedimentationsvorrichtungen für Sedimentationen bekannt geworden, die aus schräggestellten Platten oder Röhren bestehen, die von der abzutrennenden Suspension durchströmt werden. Ihr Funktionsprinzip besteht darin, die Sedimentationswege zu verringern. Der Sedimentationsvorgang kann in vergleichsweise sehr kurzer Zeit ablaufen. Damit ergibt sich ein sehr stark herabgesetzter Platzbedarf.
• Es sind Vorschläge bekannt geworden, derartige Sohrägplatten- oder Röhrenabscheider zur Sedimentation von Belebtschlämen in Abwasserkläranlagen einzusetzen.
• Der in den Plattenpaketen bzw. Rohren sich absetzende und an ihnen nach unten rutschende Schlamm wird jedoch auch hier nicht optimal eingedickt und muß in diesem Sinne separat behandelt werden. Er wird bei Gegenstromabscheidern zu diesem Zweck am unteren Ende der Platten oder RÖhren gesammelt und durch Fördermittel in ein gesondertes Eindickbecken gefördert, wo er punktförmig eintritt und über die Fläche des Eindickers verteilt werden muß. Dabei entstehen unerwunschte neue Verwirbelungen und prozeßverzögernde Verdünnungseffekte.
• Hieraus resultiert ein hoher Raum- und Kostenaufwand.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Steigerung des Wirkungsgrades sowohl der Sedimentation als auch der Eindickung und damit des gesamten Prozesses ein Verfahren der genannten Art in einer sehr platzsparenden Anordnung und mit geringstem Aufwand an Förder-, Steuerungs- und Bedienungsvorgängen bei Vermeidung der erwähnten Nachteile durchfUhren zu können. Es wurde gefunden, daß sich dieses Ziel in sehr überraschendem Maße dadurch verwirklichen la~ßt, daß man bei Verwendung von bekannten Parallelplattengleichstromabscheidern das am unteren Ende des Abscheiders in gleichmäßig verteilter Form austretende Sediment direkt, ohne zwischengeschaltete Fördervorgänge und Behinderungen durch Strömungsprozesse einer Eindickung unterwirft.
• Demgemäß ist das erfindungsgemäße Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß man in einer oberen, ersten Zone (Sedimentationszone) das Wasser in an sich bekannter Weise in zahlreiche parallele Teilströme aufgeteilt durch gegen die Horizontale geneigte Kanäle strömen läßt, an deren Bodenflächen sich das Sediment absetzt und nach unten wandert, und daß man das Sediment aus den unteren Enden der Kanäle und entsprechend gleichmäßig über die Fläche verteilt, direkt in eine sich unmittelbar darunter anschließende zweite, untere Zone (Eindickzone) absinken läßt und in dieser zweiten Zone durch mechanische Einwirkung, wie z. B. Krählen, eindickt.
• Hierdurch wird einerseits jede Zwischenförderung, Verdünnung oder Verwirbelung des Schlamms zwischen Sedimentationszone und Eindickzone vermieden und in der Eindickzone dank der gleichmäßig über die Fläche verteilten, vertikal nach unten erfolgenden Schlammzurührmng ein optimaler Eindickeffekt erzielt, so daß die Ein# dickzone bei verbesserter Leistungsfähigkeit unverhältnismäßig kleiner ausgebildet werden kann, als dies bei konventionellen Eindickern bekannt ist. Gleichzeitig wird durch den Einbau von Gleichstrom-Parallelplattenabscheidern die für die Sedimentation benötigte Beckenoberfläche soweit herabgesetzt, daß ihr Platzbedarf nunmehr der für den Eindickprozeß benötigten Fläche gleich ist. Durch die Anordnung der Sedimentationszone direkt über der Eindickzone wird für beide keine zusätzliche Bodenfläche benötigt, ohne daß sich jedoch hierdurch für die Eindickvorgänge unerwünschte, die Konzentrierung des Schlamms behindernde Ströi wungsvorgange aus der Sedimentationszone heraus ergeben können, wie dies bei Verwendung eines im Gegenstrom durchflossenen Absetzbeckens mit oder ohne Platten abscheidern der Fall wäre.
• Die gleichzeitige, optimale Sedimentation und Eindickung wird auf kleinstmöglichem Raum in gegenüber konventionellen, bekannten Systemen sehr kurzer Zeit erzielt. Weiterhin ergibt sich der Vorteil, daß auch stoßartige hydraulische Belastungsänderungen in der Sedimentationsstufe auf den Eindickprozeß ohne Einfluß bleiben. Daruer hinaus ist die Eindickzone selbst auf Grund ihrer fünstigen Betriebsbedingungen abhängig von der Struktur der abzuscheidenden Feststoffe um das > bis 10-fache der konventionellen Peststoffbeschickung überlastbar, wodurch sich für das Gesamtsystem ein zusätzlicher Vorteil der. Überlastbarkeit mit Feststoffen ergibt.
• Vorzugsweise wird das Verfahren so durchgeführt, daß man das Wasser ausschließlich in bzw. aus der Sedimentationszone zu- bzw. ableitet und dadurch die Ein# dickzone völlig strömungsfrei hält.
• Bei den bekannten, z. B. Belebungsbecken in der biologischen Abwasserreinigung nachgeschalteten Schrägplatten- oder Rölirenabscheidern tritt die Suspension am unteren Ende der Sedimentationseinrichtung in die Strömungskanäle ein. Das Klarwasser gelangt durch diese nach oben, während sich das Sediment im Gegenstrom dazu an den Bodenflächen der Kanäle nach unten bewegen muß. Aufwärtsströmung und Sedimentation beeinflussen sich hier gegenseitig derart, daß die Sedimentation nur für solche Feststoffe wirksam erfolgen kann, deren Sinkgeschwindigkeit größer ist als die Aufstiegsgeschwindigkeit der Strömung. Bei Anwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren würde sich weiterhin der Nachteil ergeben, daß die Zuführung der Suspension praktisch in der Eindickzone erfolgen muß, wo sie auch die Eindickung selbst bzw. den gleichmäßigen Eintritt des Sediments in die Ein~ dickzone behindernde Strömungen zur Folge hätte. Gemäß einer bevorzugten Ausfübrungsform der Erfindung wird das Verfahren deshalb so durchgeführt, daß man das zu reinigende Wasser im Gleichstrom mit dem Sediment von oben nach unten durch die Kanäle strömen läßt und das gereinigte Wasser oberhalb des unteren Endes der Kanäle aus den einzelnen Kanälen ableitet. In den Kanälen der Sedimentationszone#selbst ergibt sich somit ein die Sedimentation und die Wanderung des Sediments nach unten begünstigender Strom gleicher Richtung, während das untere Ende der Kanäle völlig strömnngsfrei ist und hier ausschließlich ein durch die Schwerkraft bedingtes Abrutschen des Sediments in die Eindickzone erfolgt.
• Eine Vorrichtung zur Durchfuhrung des obengenannten Verfahrens ist gemäß der Erl findung dadurch gekennzeichnet, daß über einem mit mechanischen Eindickvorrichtungen versehenen Eindickbehälter ein otder mehrere Schrägplattenseparatoren oder Röhrenseparatoren angeordnet sind, deren untere Austrittsöffnungen unmittelbar in den Eindickbehälter münden und über mindestens einen wesentlichen Teil von dessen der Eindickung dienenden Grundfläche verteilt sind. Vorzugsweise beträgt die Fläche, über der die Austrittsöffnungen verteilt sind, 50 bis 100 ß der Grundfläche des Eindickbehälters. In der bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung sind der Zulauf für das zu reinigende Wasser und der Ablauf für das gereinigte Wasser oberhalb der Oberkante der einzeln oder hintereinander angeordneten Separatorpakete und damit außerhalb des Eindickbehälters angeordnet.
• Wie bereits erwähnt, finden die hier betrachteten Sedimentations- und Eindickvorgänge mit besonderem Vorteil Anwendung im Anschluß an vorherige, die Flockung bewirkende oder begünstigende Aufbe re itungsvorgänge. Vorte ilhafterweise wird deshalb das erfindungsgemäße Verfahren so durchgeführt, daß man vor der Aufteilung des zu reinigenden Wassers in Teilströme zunächst eine Entstabilisierung der festen und kollpidal gelösten Verunreinigungen des Wassers unter Chemikalienzusatz durchführt. Im Anschluß daran findet unter geeigneten Turbulenzbednngungen die Flockung statt.
• Zu diesem Zweck kann die neue Vorrichtung derart ausgestaltet werden, daß dem Abteil, das die Schrägabscheider enthält, ein separates Abteil zur Flockung und diesem gegebenenfalls ein weiteres Abteil zum Entstabilisieren der Verunreinigungen vorgeschaltet ist. Hierdurch wird die Entstabilisierung der Feststoffe von deren Flockung sowie die Flockung deutlich von der Sedimentation getrennt, wodurch sich die in den beiden Abteilen erforderlichen Umwälzströmungen und Turbulenzen nicht gegenseitig negativ beeinflussen, sondern in der für den jeweiligen Vorgang notwendigen und optimalen Form vorgesehen werden können.
• Nach einem anderen Ausgestaltungsgednnken der Neuerung kann sowohl das Flockungsals auch das Entstabilisierungsabteil mit mindestens einem vorzugsweise getrennt antreibbaren Rührorgan versehen sein, das für einen innigen Kontakt des zugegebenen Chemikals mit dem zulaufenden Rohwasser sorgt. Das Eindickabteil kann mit einem Räum- und Krählwerk ausgestattet sein, das neuerungsgemäß von einer Brücke getragen wird. Es ist zweckmäßig, die Brücke über dem Sedimentationsabteil anzuordnen und auf dem Behälterrand abzustützen. Sie kann dabei so verlaufen, daß swe auch das Flockungs- und gegebenenfalls das Entstabilisierungsabteil mit Überspannt und dort die Rührorgane trägt Parallelplattenschrägabscheider sind in der Regel paketartig gebündelt, wodurch sich eine rechteckige und insbesondere quadratische Fläche für den Schlammaustritt ergibt. Damit ist es zweckmäßig, auch die Grundfläche des Eindickabteils dieser Form anzugleichen. In der Regel werden die Schrägabscheiderpakete in einem die brückenartige Lagerung des Räwn- und Krühlwerks sowie die Parallelplattenabscheiderpakete umfassenden quadratischen Raum angeordnet. Hierbei ist das Räum- und Krählwerk durch eine einzige, vornehmlich mittige, vertikale Säule verankert, die durch einen freien Längsspalt zwischen den Abscheiderpaketen nach unten in das Eindickabteil geführt wird. Nimmt man für das Eindickabteil eine rechteckige Form, muß das Räum- und Krählwerk im Hin- und Hergang arbeiten, wozu es an einer Brücke starr befestigt ist, die auf dem Beckenrand in beiden Richtungen längs verfahrbar angeordnet ist. Es wird an dieser Stelle besonders darauf hingewiesen, daß ein eine rechteckige Grundrißform aufweisender Eindickbehälter auch ohne die Kombination mit darüber angeordneten Paketen von Schrägabscheidern oder ähnlichen Hochle istungssedimentatoren uberzeugende Vorteile bietet. So herrschen bei ihm im Gegensatz zu dem runden Eindicker mit umlaufendem Krähl- und Räumwerk an allen Punkten gleiche Krählbedingungen, da das Kran 1 werk Überall dieselbe Geschwindigkeit besitzt. Der Räumvorgang wird sehr einfach gestaltet, da der Schlamm in die am Ende des Behälterbodens quer angeordneten Schlammsammelrinnen unmittelbar hineingeschoben wird, während er bei Rundräumern durch entsprechende Schrägstellung der Räumschilde und gegebenenfalls Neigung des Beckenbodens nur allmählich und quer zur eigentlichen Bewegungsrichtung der Räumschilde in den Sumpf gelangt. Der rechteckige Eindickbehälter bietetinsofern einen Vorteil, als der einzudickende Schlamm entlang der gesamten La~ngsachse des Beckens gleichmäßig verteilt werden kann, wodurch sich eine optimale Ausnutzung der Eindiekfläche ergibt, Unabhängig davon ergeben sich die gleichen Vorteile dann, wenn dem Eindickabteil eine kreisrunde Grundfläche gegeben wird, die dann von dem in diesem Fall zweckmäßigerweise quadratischen Grundriß des Abscheideabteils umschrieben wird und stufenlos in dieses übergeht. In beiden Fällen, also sowohl beim Längs- als auch beim Rundräum- und Krählwerk, wird durch die Tragsäule der Eindickerkonstruktion innerhalb des Abscheideabteils nur wenig Platz beansprucht. Dies führt zur bestmöglichen Ausnutzung der Flächen und Volumina.
• Die erfinderischen Merkmale des neuen Verfahrens und der hierzu benötigten Vorrichtungen werden anhand von Ausfübrun#sbei#pielen erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen: Fig. 1 einen vertikalen Längsschnitt durch eine Reinigungsvorrichtung mit neben dem Sedimentations- und Eindickabteil liegenden Abteilen für Flockung und Entstabilisierung, Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. 1, Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine andere Reinigungsvorrichtung, bei der das Flockungsabteil und teilweise auch das Entstabilisierungsabteil über dem Sedimentationsabteil liegt, Fig. 4 eine Draufsicht zu Fig. 3, Fig. 5 einen Längsschnittdurch eine weitere Reinigungsvorrichtung mit längsge räumtem, rechteckigem Eindickabteil.
• Gemäß Fig. 1 und 2 sind in einem Behälter 1 mit rechteckigem Querschnitt neben~ einander ein Sedimentations- (2), ein Flockungs- (3) und ein Entstabilisierungsabteil 4 angeordnet. Unter dem Sedimentationsabteil 2 liegt ein Eindickabteil 5, das hier kreisrunden Querschnitt hat, um den Einbau eines rundlaufenden Krähl-und Räunmerks 6 zu ermöglichen, und stufenlos in das dartiberliegende, im Querschnitt quadratische Sedimentationsabteil 2 ü#bergeht.
• Im Enstabilisierungsabteil 4 ist ein (7) und im Flockungsabteil 3 sind zwei Rührer 8 vorgesehen, die von entsprechenden Brücken bzw. Stegen 9, 10 getragen werden. Eine ähnliche Brücke 11 u~berspannt auch das Sedimentations- und Ein dickabteil 2, 5 und dient in erster Linie zur Lagerung des Krähl- und Räu@@werks 6.
• Die zum Räumwerk gehörenden Schlammkratzer 12 arbeiten hierbei in Richtung auf den in der Mitte des dorthin abfallenden Behälterbodens vorgesehenen Schlamm sumpf 13.
• Das Sedimentationsabteil 2 ist mit mehreren nebeneinanderliegenden und zueinander parallelgeschalteten Paketen von Schrägabscheidern 14 od. dgl. angefüllt, deren Zulaufseite oben liegt und deren unteres Austrittsende für den Schlamm unmittelbar über dem Eindickabteil 5 liegt. Die Platten der Abscheider sind hier in Richtung des vom Flockungsabteil 3 her kommenden Zulaufstroms geneigt, so daß der Zulauf beim Eintritt in die Abscheider um mehr als 900 umgelenkt wird. Sie können aber auch eine entgegengesetzte Neigung haben. Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, sind die Platten der Abscheider im unteren Bereich in an sich bekannter Weise nach unten abgewinkelt. An dieser Knickstelle sind in an sich ebenfalls bekannter Weise nicht dargestellte Trennflächen vorgesehen, die das von den Flocken befreite Wasser vom Schlamm trennen und seine vorzeitige und wirbelfreie Abführung ermöglichen. Die diesen Trennflächen zugeordneten Ablauföffnungen sind an nach oben geführte Ablaufleitungen 15 angeschlossen, die ihrer.
• seits in obere horizontale Ablaufrinnen 16 münden, Der Flüssigkeitsspiegel in diesen Rinnen 16 und in der nachgeordneten Sammelrinne 17 ist dabei in bezug auf den im Flockungs- bzw. Sedimentationsabteil aufrechterhaltenen Spiegel so geregelt, daß das gereinigte Wasser selbsttätig aus den Abscheidern 14 in die Rinnen 16, 17 fließt.
• Flockungs- (3) und Sedimentationsabteil (2) sind über den oberen Überlauf der Trennwand 19 miteinander verbunden. Über diesen Uberlauf steht das Flockungsabteil 3 ausschließlich mit der oberen Zulaufseite der Schrägplattenabscheider in Verbindung, deren zur Tragsäule 33 der Brücke 11 gerichtete Innenseite ist durch ein Begrenzungsblech 18 gegen den nicht mit Abscheidern gefüllten Beckenteil getrennt, um Kurzschlußströmungen zu verhindern. Die Welle des Krähl- und Räumwerks 6, 12 kann somit durch den einbaufreien Innenabschnitt des Sedimentationsabteils 2 ungehindert hindurchtreten.
• Die zwischen dem Flockungs- und dem Sedimentationsabteil weit nach oben hochgezogene Trennwand 19 bewirkt, daß schwere Flocken u. U. gar nicht erst mit in die Abscheider gelangen, sondern sich schon im Flockungsabteil 3 absetzen. Sie sammeln sich dann auf dem schräg abfallenden Abteilboden und können von dort mit Hilfe einer auch den schlammsumpf 13 des Eindickabteils 5 bedienenden Pumpe 21 abgezogen werden.
• Die Ausfurungsform gemäß Fig. 3 und 4 unterscheidet sich von der vorbeschrie benen dadurch, daß das Flockungsabteil 23 ganz oberhalb des Eindickabteils 25 und größtenteils neben dem Sedimentationsabteil 22 liegt. In dem am tiefsten herabreichenden Teil sind die Rührer 8 angeordnet. Auch das Entstabilisierungsabteil 4 liegt teilweise über dem Flockungs- (23) bzw. Eindickabteil (25), so daß sich insgesamt eine sehr kompakte Einheit ergibt. Die Rührer 7, 8 und das Krähl- und Räumwerk 6 werden hier von einer einzigen kreuzförmigen Brücke 20 getragen, von der aus auch die Qualität des in den Rinnen 26 abfließenden Klarwassers überwacht werden kann.
• Fig. 5 zeigt im Längsschnitt eine Variante zu der in Fig. 1 und 2 dargestellten Vorrichtung. Und zwar hat hier das Eindickabteil 35 keinen runden, sondern einen rechteckigen Grundriß, der sich mit dem des Sedimentationsabteils 2 deckt, so daß die Wände der beiden Abteile stufenlos und ohne Schrägflächen ineinander übergehen. Dieses rechteckige oder quadratische Eindickabteil 35 wird hierbei von einem an einer Vertikalsäule 27 befestigten Krähl- und Räumwerk 28, 29 bedient, die ihrerseits an einem auf dem Behälterrand längsverfahrbaren, brückenartigen Gestell 30 angebracht ist. Die Räumschilde 29 sind doppelt vorhanden, so daß in beiden Fahrtrichtungen geräumt werden kann. Anschläge 31 für das Fahrgestell 30 verhindern, daß das Krähl- und Räumwerk 28, 29 an die Behälterwände anstößt und beschädigt wird. Da in beiden Fahrtrichtungen geräumt wird, sind auch an beiden Querseiten des Eindickabteils 35 Schlänunsammelrinnen 32 vorgesehen, aus denen der Schlamm mit Hilfe der Pumpe 21 abgezogen wird.
• Die Wahl eines rechteckigen Querschnitts für das Eindickabteil hat außer dem Vorzug, daß schräge Übergangsflächen zum Sedimentationsabteil fehlen, noch den Vorteil einer#instigeren Raumausnutzung. Auch der Herstellungsaufwand für einen rechteckigen Behälter ist geringer als für einen teils runden, teils rechteckigen. Alle diese Vorzüge gelten im übrigen unabhängig davon, ob -über dem Eindickabteil ein Sedimentationsabteil angeordnet ist oder nicht oder ob statt der dargestellten Parallelplattenabscheider andere Abscheiderarten oder -verfahren vorgeschaltet sind. Auch das in dem rechteckigen Behälter in Längsrichtung arbeitende Krähl- und Räumwerk stellt eine vorteilhafte Lösung dar, die unabhängig von der Art ist, wie und von wo der einzudickende Schlamm anfällt.
• Der Ablauf des Verfahrens ist folgender: Das zu behandelnde Wasser bzw. Abwasser gelangt zunächst in das Entstabilisierungsabteil 4, in dem in der Regel hydrolysierende Metallsalze, z.B. Eisen(III)-Chlorid, Aluminiumsulfat oder polymere, kationische Polyelektrolyte zugesetzt werden.
• Im gleichen Abteil kann auch die pH-Korrektur durch Zugabe entsprechender pH-Stellmittel zum Wasser und/oder Abwasser erfolgen. Die in dieser Weise vorbehandelte Mischung verläßt das Entstabilisierungsabteil 4 und gelangt in ein nachgeschaltetes Flockungsabteil 2, 23, in dem es zur Ausbildung sichtbarer, sedimentierbarer Flocken kommt und das sich von dem Entstabilisierungsabteil 4 durch grundsätzlich andere Turbulenzbedingungen unterscheidet.
• Die Aufenthaltszeit des Wassers bzw. Abwassers in diesen beiden Abteilen richtet sich in der Regel nach den verfahrenstechnischen Erfordernissen.
• Aus dem Flockungsabteil 3, 23 gelangt das Plocken/Wassergemisch nunmehr in das Sedimentationsabteil 2, 22, in dem die Pakete der Schrägplattenabscheider 12, 24 angeordnet sind. In diese tritt das Flocken#assergemisch von oben ein und strömt zusammen mit den sich absetzenden Flocken im Gleichstrom nach unten. Nach dem vorzeitigen Abziehen des gereinigten Wassers können die Flocken allmählich in das Ein~ dickabteil 5, 25 absinken, sich auf dessen Boden sammeln, wo sie nach Eindickung und nach Räumung in den Schlammsumpf aus diesem abgepumpt werden.
• Unter diesen Bedingungen ergibt sich, daß unterhalb der Schrägplattenabscheider 12, 24 praktisch keine Turbulenz herrscht und das Absinken der sedimentierten Feststoffe im Eindickabteil s fflrungsSrei in einen strömungsfreien Raum hinein erfolgen kann.
• Auf Grund des oben beschriebenen verfahrenstechnischen Ablaufs der Sedimentation ist es nunmehr möglich, daß die abgeschiedenen flockenförmigen Feststoffe, über meistens etwa 80 fi der Behältergrundfläche aus den Abscheidern austretend, in sehr gleichmäßiger Weise in das unter dem Sedimentationsabteil liegende Eindickabteil gelangen.
• Zum Ausgleich des jeweils pro Zeiteinheit aus dem Eindickabteil mit dem Schlamm abgezogenen Trübwasservolumens wird eine entsprechende Wassermenge ohne Störung des Sedimentationsprozesses dem oberen Abteil kontinuierlich entnommen. Hierdurch wird eine äußerst langsame, vertikal nach unten gerichtete Flüssigkeits strömung im Eindickabteil aufrechterhalten, die die Eindickung unterstützt und eine Anfaulung des unterhalb der Abscheider befindlichen Trübwassers unterbindet.

Claims (21)

P at e n t ans pr ü c h e

1. Verfahren zur mechanischen oder mechanischrchemi schen Wasseraufbereitung und/oder Abwasserbehandlung durch Sedimentation und Eindickung der im Wasser mitgeführten sedimentationsfähigen Verunreinigungen, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man in einer ersten Zone (Sedimentationszone) das Wasser in an sich bekannter Weise in zahlreiche parallele Teilströme aufgeteilt durch gegen die Horizontale geneigte Kanäle strömen läßt, an deren Bodenflächen sich das Sediment absetzt und nach unten wandert, und daß man das Sediment aus den unteren Enden der Kanäle und entsprechend gleichmäßig über die Fläche verteilt direkt in eine sich unmittelbar darunter anschließende zweite Zone (Eindickzone) absinken läßt und in dieser zweiten Zone durch mechanische Einwirkung, ie z.B. Krählen, eindickt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß man das Wasser ausschließlich in bzw.

aus der Sedimentationszone zu- bzw. ableitet und dadurch die Eindickzone völlig strömungsfrei hält.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß man das wasser im Gleichstrom mit dem Sediment von oben nach unten durch die Kanäle strömen läßt und das gereinigte Wasser oberhalb des unteren Endes der Kanäle aus den einzelnen Kanälen ableitet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß man vor der #ufteilung des zu reinigenden Wassers in Teilströme eine Ausflockung der gelösten Verunreinigungen unter Clijmikalienzusatz und/oder unter sanftem Rühren bzw. Umwälzen sowie gegebenenfalls davor eine Entstabilisierung der festen Verunreinigungen durchführt.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch g e k e n n z e i c h -n e t , daß über einem mit mechanischen xindickeinrichtungen (6, 28) versehenen Eindickbehälter (5, 25, 35) Schrägplattenabscheider oder Röhrenabscheider (14, 24) angeordnet sind, deren untere Austrittsöffnungen unmittelbar in den Eindickbehälter münden und über mindestens einen wesentlichen Teil von dessen zur Eindickung dienenden Grundfläche verteilt sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Fläche, über die die unteren Austrittsöffnungen der Abscheider verteilt sind, zwischen 50 und 100 der Grundfläche beträgt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5.oder 6, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Zulauf für das Wasser und der Ablauf für das gereinigte Wasser oberhalb der unteren Austrittsöffnungen der Abscheider und damit außerhalb des Eindickbehälters liegen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß ein Behälter (1), in dessen oberem Teil Schrägplatten- oder -röhrenabscheider (14, 24) od. dgl. angeordnet sind und dessen unterer Teil als Eindickabteil (5, 25, 35) dient, ein den Abscheidern (14, 24) vorgeschaltetes Flockung und ggf. Entstabilisierungsabteil (3, 4, 23) aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n -z e i c h n e t , daß das Flockung (3, 23) und/oder das Entstabilisierungsabteil (4) mit mindestens je einem Rührorgan (7, 8) od. dgl. versehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-bis 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das von den Abscheidern (14, 24) eingenommene Sedimentationsabteil (2, 22) in der Draufsicht einen rechteckigen, insbesondere quadratischen, und das Eindickabteil (5, 25) einen runden, vom Sedimentationsabteil (2, 22) umschriebenen Querschnitt hat, wobei beide vorzugsweise stufenlos ineinander übergehen.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Eindickabteil (35) einen rechteckigen Querschnitt hat.

12. Vorrichtung nach Anspruch.8 bis 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Flockungsabteil (23) mindestens teilweise über dem Sedimentationsabteil (22) und vorzugsweise ganz über dem Eindickabteil (25) liegt.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Eindickabteil (5, 25, 35) mit einem Krähl- und Räumwerk (6, 12, 28, 29) versehen ist, das von einer Brücke (11, 20, 30) getragen wird.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Brücke (20) auch das Flockung und ggf. auch das Entstabilisierungsabteil (4, 23) überspannt und dort die Rührorgane (7, 8) trägt.

15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das Krähl- und Räumwerk (28, 29) an einer Brücke (30) befestigt ist, die auf dem Behälterrand in beiden Richtungen längs verfahrbar ist.

16. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß das Krähl- und Räumwerk (28, 29) mittels einer vertikalen, mittigen Säule (27) an der Brücke (30) befestigt ist, die durch einen freien Längsspalt zwischen den Abscheidern geführt ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 11 und 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß das rechteckige Eindickabteil (35) an beiden quer zur Krähl- bzw. Räumrichtung verlaufenden Seiten des Bodens Schlammsammelrinnen (32) aufweist, die an eine gemeinsame Schlammsaugpumpe (21) angeschlossen sind.

18. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Brücke (11, 20) ortsfest ist und eine drehbare vertikale Säule (33) trägt, die durch eine mittige Öffnung in den Abscheidern (14, 24) in das Eindickabteil (5, 25) geführt ist und dort das im runden Eindickabteil umlaufende Krähl- und Räumwerk (6, 12) trägt.

19. Vorrichtung nacil einem der Ansprüche 5 bis 18, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , daß die Schrägplatten-oder -röhrenabscheider (14, 24) od. dgl. oberhalb ihrer unteren Schlammaustrittsöffnungen Ablaufbffnungen zum vorzeitigen Abzug des gereinigten Wassers aufweisen.

20. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß an die Ablauföffnungen für das gereinigte Wasser nach oben in horizontale Ablaufrinnen (16, 26) geführte Ablaufleitungen (15) angeschlossen sind.

21. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch g e -k e n n z e i c h n e t , daß Flockung und Eindickabteil -(3, 5) je einen getrennten Schlammsumpf (13) aufweisen, die an eine gemeinsame Schlammsaugpumpe (21) angeschlossen sind. L e e r s e i t e