DE2422817A1

DE2422817A1 - Verfahren und vorrichtung zur entwaesserung von schlamm

Info

Publication number: DE2422817A1
Application number: DE2422817A
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Riedemann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1974-05-10
Filing date: 1974-05-10
Publication date: 1975-11-20
Also published as: DE2422817B2

Description

Aktonzeichen: Nouanmeldung Verfahron und Vorrichtung zur Entwässerung von Schlamm Di. Erfindung betrifft ein Verfahron und eine Vorrichtung zur Entwässerung von Schlamm, insbesondere Saugbaggergut, bei welchem man den Schlamm in ein Entwässerungsbecken einbringt und darin durch Abführen von Wasser .indickt oder verfestigt.
Die Erfindung wird hierin in wesentlichen unter Bezugnahme auf die Entwässerung von Saugbaggergut erläutert, kann jedoch auch zur Entwässerung anderer Schlammprodukte dienen.
Beim Ausbaggern von Gewässern durch Saugbagger fallen grosse Mengen Schlag an, dessen Entwässerung aus Raua- und Zeitgründen erhebliche Schwierigkeiten bereitet. Nach den bisherigen methoden wird daß Saugbaggergut über eine Leitung oder mittels Schulen oder dergleichen in an Land angeordnete, grosse Schlammbecken eingebracht und darin durch Absetzen und langsames Ablaufenlassen von Wasser allmählich eingedickt und verfestigt. Diese Arbeitsgänge erfordern jedoch sehr lange Zeiträume, so dass angesichts der Förderkapazität des Saugbaggers sehr grosse Decken vorgesehen werden müssen. Dies ist jedoch aus Platzgrunden in der Nähe der Baggerstelle vielfach nicht möglich, so das weite Transportweg. in Kauf genossen werden müssen. Die sich in jedem Entwässerungsbecken vielfach wochenlang hinzichende Entwässerung verursacht eine entsprechend langdauernde B-lästigung der Umgebung.
aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren und eine Vor richtung zum Entwässern von Schlamm der eingang@ genannten Art zu schaffen, welche die bisherigen Nachteile vermeiden und mit einfachen Mitteln eine wesentlich raschere und wirksamere Schlammentwässerung ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemässe Verfahren zur Entwässerung von Schlamm der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass man auf den Schlamm ein die Schlammteilchen zurückhaltendes, wasserdurchlässiges Schichtmaterial aufbringt und das hindurchgetretene Wasser abführt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei über dem wasserdurchlässigen Schichtmaterial ein Unterduck erzeugt.
Hierzu kann man über dem wasserdurchlässigen Schichtmaterial eine im wesentlichen gaadiehte Abdeckung anbringen und den Unterdruck in dem darunterliegenden Zwischenraum erzeugen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn man den Schlamm dabei über einer wasserdurchlässigen Unterlageschicht stehenläss unter dieser ebenfalls einen Unterdruck erzeugt und das hindurchgetretene Wasser abführt. Auf diese Weise wird dem Schlamm sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite Wasser entzogen. Der zugeführte Schlamm kann unter das boreits zuvor ausgelegte, wasserdurchlässige Schichtmaterial eingeleitet werden. Zweckmässig werden aus dem Schlamm zuvor die spezifisch schweren Sinkstoffe durch Absetzen abgetrennt.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Entwässerung von Schlamm, insbesondere Saugbaggergut, mit mindestens einem Entwässrungabecken, Vorrichtungen zum Einbringen des Schlammes und Vorrichtungen zum Abführen von Wasser, die eine auf dem Schlamm im Entwässerungs@ecken angeordnete, wasserdurchlässige Filterschicht und mindestens eine auf dieser angeordnete Vorrichtung zum Abführen des durch die Filterschicht hindurchgetretenen Wassers aufweist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine über der Filterschicht unter freilassung eines zusammenhängenden Zwischenraumes angeordnete, im wesentlichen gasdichte Deckschicht und mindestens eine den Zwischenraum mit einer Vakuumpumpe verbindende Saugleitung auf. Am Boden des Entwässerungsbeckens ist zweckmässig eine wasserdurchlässige Bodenschicht, eine darunterliegende Drainagezone und mindestens eine die Drainagezone mit einer Vakuumpumpe verbindonde Saugleitung vorgesehen. Die Drainagezone enthält zweckmässig mit der Saugleitung verbundene Drainagerohre. Zur rascheren Abführung des Wassers kann über der Filterschicht susätslich zindestens eine Schwimmpumpe vorgesehen sein. Die Filterschicht besteht vorteilhaft aus einer oder mehreren flexiblen Filtermatten und die Deckschicht aus einer oder mehreren flexiblen Deckbahnen aus im wesentlichen gaidichtem Kunstsoff. Zwischen der Filterschicht und der Deckschicht sind nach einer bevorzugten Ausführungsform mit der Saugleitung verbundene Saugrohre angeordnet die zveckmässig aus flexiblem Kunststoff bo stehen und an den Filtermatten befestigt sein können.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann ein als einfache Brdausschachtung ausgebildetes Entwässerungsbecken mit geböschten Seitenwänden oder ein als Laderaum eines Wasserfahrzougs ausgebildetes Entwässerungsbocken bexltsen. Weitere tor teilhafte Ausbildungen der Vorrichtung sind @n den Unteransprüchen beschrioben.
Das erfindungsgemässe Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen eine sehr rasche und wirksams Fntwässerung des eingeführten Schla@@es und damit gleichzeitig eine erhebliche Verringerung des erforderlichen Beckenraumes. Der in fliessfMhiger Form zugeführte Schlamm kann dabei je nach seinen Eigenschaften schon in 6 bis 12 Stunden stiehfest entwässert und abtransportiert werden.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigent Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf die Vorrichtung und Fig. 2 einen schematischen Längsschnitt durch ein Entwässerungsbecken längs der Linie II - II der Fig. 1.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung besitzt drei nebeneinander angeordnete Entwässerungsbecken 6, die J-» weils durch einen Überlauf 5 mit einem gemeinsamen Absetzbecken 4 und durch einen Überlauf 7 mit einem Nachklärbecken 8 verbunden sind. Das Absetzbecken 4 wird von einem im Gewässer 1 schwimmenden Saugbagger 2 über eine Schlammzuleitung 3 mit Schiamm befüllt, in dem sich dieser beruhigt und die groben Sinkstoffe, wie Sand, Steine und constige spezifisch schwere Bestandteile am Boden absetzen.
Aus dem Absetzbecken fliesst der Schlamm über einen 7 bis 8 m breiten Überlauf mit geringem Gefälle in eines der Entwässerungsbecken 6. Das aus dissem abgesogene Wasser gelangt in eine nachklärbecken 8, aus dem es nach hinreichender Klärung über einen Ablaufkanal in das Gewässer 1 nurückströmt.
Das Entwässerungsbecken 6 ist bei der dargestellten Ausführungsform als eine etwa 4 m tiefe Erdausschachtung mit geböschten Seitenwäden 6a ausgebildet. Die geböschten Seitenwände 6a sind zum Schuntz gegen Unterspülung oder dergleichen mit einer Seitenwandschicht 26 aus Kunststoffolie belegt. Am Boden des Entwässerungabeckens 6 ist unter einer etwa ZO em hohen Bodenschicht 13 aus Kies und/oder Sand eine Drainagezone 14 mit einer Vielzahl von im vewentlichen parallel verlegten Drainagerohran 15 vorges@hen. Unter den Drainagerohren 15 liegt eine Unterlageschicht 27 aus Kunststoffolie. Die Drainagerohre 13 sind mit einer nicht dargestellten Abdeckung aus Stroh verschen, durch weiche unerwünschte Verstopfungen weitgchend vermied en werden.
Auf die Oberfläche das das Entwässerungsbecken zu etwa zwei Dritteln füllenden Schlammes 12 ist eine aus Filtermatten bestchende Filterschicht 18 aufgeleg@, deren am Beckenrand überstchende Randbereiche auf den geböschten Seitenwänden 6a aufliegen und dort durch nicht dargestellte Mittel.
beispielsweise Gewichte oder einfach aufgeschüttete Erde festgelegt sind. Die Filtermatten sind flexibel und bestehen aus einem die Schlamteilchen zurückhaltenden, Jedoch wasserdurchlässigen Material insbesondere textiler Art.
Die Flltermatten sind dabei zweckmässig so tragfähig, das sie ohne Schwierigkeiten begangen werden können0 An der Oberseite der Filtermatten sind langgestreckte Saugrohre mit zahlreichen seitlichen Öffnungen im wesentlichen parolle; zueinander angeordnet, di. über eine nicht dargestellte Sammelleitung und eine zweckmässig als Schlauch ausgebildete Saugleitung mit einem vor einer Vakuumpumpe 17 angeordneten Sammelbchälter 23 vervunden sind. In ähnlicher Weise sind die Drainagerohre 15 über aine nicht dargestellte Sammelleitung und eine unterirdisch verlegte Saugleitung 16 mit dem Sammelbehälter 23 verbunden.
Auf der Oberseite der Saugrohre 19 liegt eine aus Deckbahnon aus gasdichtem Kunststoff bestehende Deckschicht 21 auf, dorn Randbereiche ebenfalls auf den goböschton Seitenwänden da dea Entwässerungsbeckens 6 durch Gewichte oder einfach aufgeschüttete Erde festgelegt sind. Der Sammelbehälter 23 ist über eine Wasserpumpe 24 und eine Abführleitung 25 mit dem Nachklärbecken 8 verbunden.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist zwischen der Filterschicht 18 und der Deckschicht 21 eine Schwimmpumpe 10 angeordnetg deren Abführleitung 11 am Rand des Entwässerungsbeckens 6 zwischen der Filterschicht 18 und der Deckschicht 21 herausgeführt und zum Nachklärbecken 8 verlegt ist.
Der Schlamm 12 strömt aus dem Absetzbecken 4 über den Überlaif 5 mit geringem Gefälle längs der geböschten Seitenwand 6a unter der zuvor ausgelegten Filterschicht 18 in das Entwässerungsbecken 6 ein0 Mit zunehmender FUllung des Entwässerungsbeckens 6 wird die auf der Oberfläche des Schlammes 12 aufliegende Filterschicht 18 mit den darauf angeordnsten Saugrohren 19, der Schwimmpumpe 10 und der Deckschlicht 21 angchoben. Die Schwimmpumpe 10 drückt dabei durch ihr Gewicht die Filtsrsehicht 18 in den Schlamm 12 hinein, so da sich um die Schwimmpumpe 10 herum durch die Filterschicht 18 hindurchgetretenes Wasser ansammelt, das im Betrieb ständig durch die Abführleitung 11 abgepumpt wird, Diese Wasserabführung ist von der Betätigung der Vakuumpumpe unabhängig.
Wenn mittels der Vakuumpumpe 17 in dar Drainagezone 14 und/ oder im Zwischenraum 22 zwischen der Filterschicht 18 und der Deckschicht 21 ein Unterdruck von beispielsweise 3 bis 6 m WS erzeugt wird, tritt unter der Saugwirkung Wasser aus dem Schlam 12 durch die Bodenschicht 13 bzw. die Filterschicht 18 hindurch und wird durch die in der Drainagezone 14 verlegten Drainagerohre 15 bzw. die im Zwischenraum 22 angeordneten Saugrohre 19 und die Saugleitungen 16 bzw. 20 zum Sammelbehälter 23 abgesaugt. Aus diesem wird das angssammelte Wasser kontinuierlich oder absatzweise mittels der Wasserpumpe 24 über die Abführleitung 23 in das Nachklärbecken 8 gepumpt.
Unter der Einwirkung des Unterdruckes im Zwischenraum 22 legt sich die Deckschicht 21 dicht gegen die Oberseite der Saugrohre 19 und an den Rändern des Entwässerungsbeckens 6 gegen die Filterschicht 18 an, wobei jedoch die Saugrohre 19 die Aufrechterhaltung eines zusammenhängenden Zwischenraumes gewährleisten. Im Betrieb kann je nach der Art und Zuführungsgeschwindigkeit des Schlammes 12, den Abmesaungen und dem Jeweiligen Füllzustand des Entwässerungsbekkens 6 und dem zeitlichen Arbeitsplan in der Drainagezone 14 und/oder im Zwischenraum 22 mit Unterdruck mit oder ohne zusätzliche Verwendung von Schwimmpumpen 10 gearbeitet werden. B.i kombinierter Anwendung von Unterdruck in der Drainagzone 14 und im Zwischenraum 22 mit gleichzeitiger Benutzung von Schwimmpumpen 10 kann eine sehr rasche Entwässerung des Schlammes erzielt werden, die schon während des Befüllens des Entwässerungsbeckens 6 beginnt und vielfach schon nach sechs bis acht Stunden stichfest entwässerten Schlamm liefert.
Die vorstehend anhand einer bevorzugten Ausfuhrungsform erläuterte Erfindung kann je nach den anforderungen in verschiedener Weise abgewandelt werden, wobei insbesondere suCh eine bewegliche Ausgestaltung der Vorrichtung durch Verwendung von Wasserfahrzeugen mit als Entwässerungsbekken ausgebildetem Laderaum vorgesehen sein kann.
Bei gut filtrierbarem Schlamm und hinreichend rascher Schlammzuführung in das Entwässerungsbocken (6) kann man mindestens einen Teil des sich über der Filterschicht ansammelnden Wassers auch durch den Überlauf (7) ablaufen lassen

Claims

Aktenzeichen: Neuanmeldung PATENTANSPRUCHE 1.) Verfahren zur Entwässerung von Schlamm, insbesondere Saugbaggergut, bei welchem man den Schlamm in ein Entwässerungsbecken einbringt und darin durch Abführen von Wasser eindickt oder verfestigt, d a d u r c h g e k e n nzeichnet, das man auf den Schlamm ein die Schlammteilchen zurückhaltendes, wasserdurchlässiges Schichtmaterial aufbringt und das hindurchgetretene Wasser abführt.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daes man über dem wasserdurchlässigen Schichtmaterial einen Unterdruck erzeugt .
3. ) Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man über dem wasserdurchlässigen Schichtmaterial eine im wesentlichen gasdichte Abdeckung anbringt und dazwischen einen Unterdruck erzeugt.
4.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g ekennzeichnet, dass man den Schlamm über einer wasserdurchlässigen Unterlagescht stchen lässt, unter dieser einen Unterdruck erzeugt und das hindurchgetretene Wasser abführt.
5.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch dz kennzeichnet, dass man den Schlamm unter das ausgelegte, wasserdurchlässige Schichtmaterial einströmen lässt.
6.) Verfahren nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass man aus dem Schlamm zuvor durch Absetzen spezifisch schwere Sinkstoffe abtrennt.
7.) Vorrichtung zur Entwässerung von Schlamm, insbesondere Saugbaggergut. mit mindestens einem Entwässerungsbecken1 Vorrichtungen zum Einbringen des Schlammes und Vorrichtungen zum Abführen von Wasser, gekennzeichnet durch eine auf dem Schlamm (12) im Entwässerungsbecken (6) angeordnete. wasserdurchlässige Filterschicht (18) und mindestens eine auf dieser angeordnete Vorrichtung (10)29) zur Abführung des durch die Filterschicht (18) hindurchgetretenen Wassers.
8.) Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine über der Filterschicht (18) unter Freilassung eines zusammenhängenden Zwisohenraumes (22) angeordnete, im wesentlichen gasdichte Deckschicht (2t undmindestens eine den Zwischenraum (22) mit einer Vaiwumpumpe (17) verbindende Saugleitung (20).
9.) Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch auf der Filterschicht (18) angeordnete Tragelemente (19) für die Deckschicht (21).
10.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch eine am Boden des Entwässerungsbeckens (6) angeordnete, wasserdurchlässige Bodenschicht (13), eine darunterliegende Drainagezone (14) und mindesten.

eine die Drainagezone (14) mit einer Vakuumpumpe (17) verbindende Saugleitung (i6).
11.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch mindestens eine über der Filterschicht (18) angeordnete Schwimmpumpe (to) zum Abführen des durch die Filterschicht (18) hindurchgetretenen Wassers.
12.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, gekennzeichnet durch mindestens einen am Entwässerungsbecken (6) angeordneten Überlauf (7).
13.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 12 dadurch gekennzeiohnet, dass dem Entwässerungsb#ecken (6) mindestens ein Absetzbecken (4) zur Abtrennung spezifisch schwerer Sinkstoffe vorgeschaltet ist.
14.) Vorrichtung nach eine der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass dem Entwässerungsbecken (6) minbestens ein Nachklärbecken (8) für das abgezogene Wasser nachgeschaltet ist.
13.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Drainagezone (i4) mit der Saugleitung (16) verbundene Drainagerohre (15) enthält.
16.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Fliterschicht aus einer oder mehreren, flexiblen Filtermatten (18) besteht.
17.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckschicht aus einer oder mehreren, flexiblen Deckbahnen (21) aus im wesentlichen gasdichter Kunststoff besteht.
18.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermatten (18) und/oder die Deckbahnen (21) Verstärkungseinlagen aufweisen0 19.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Filtermatten (18) bzw.
mehrere Deckbahnen (21) mit ihren Randbereichen überlappen aufeinandergelegt sind.
20.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 19, dadurch gekennzeichnet, da die Filtermatten (18) in ihren benachbarten Randbereichen miteinander lesbar verbunden sind.
214) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dz di. Deokbahnen (21) mit ihren benachbarten Randbereichen miteinander lösbar verbunden sind.
22.) Vorrichtung nach einem der Anspruch. 7 bis al, dadurch gekennzeichnet, dass die Vakuumpumpe (17) einen mit einer Wasserpumpe (24) versehenen Sammelbehälter (23) für das abgezogene Wasser aufweist.
23.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Tragelemente als mit der Saugleitung (20) verbundene Saugrohre (19) ausgebildet sind.
24.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche T bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugrohre (19) flexibel musgebildet sind.
25.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 24, dadurch gekennseichnet, dass die Saugrohre (19) aus biegsamem Kunststoff bestehen.
26.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 25, dadurch gkennzeichnet, dass die Saugrohre (19) an der Oberseite der Fltermatten (18) befestigt sind.
27.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 26, dadurch gekennseichnet, dass die Filtermatten (18), die Saugrohre (19) und die deckbahnen (21) miteinander zu gemeinsamer Verlegung verbunden sind.
28.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Entwässerungsbecken (6) als einfache Ausschachtung des Erdbodens ausgebildet ist und geböschte Seitenwände (6a) aufweist.
29.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Drainagezone (14) und/ oder an den Seitenwänden (6a) des Entwässerungsbeckens (6) und/oder an den Überläufen (5,7) eine Schutssehicht (26,27) aus vasserundurchlässlgem Material, insbesondere flexibler Kunststoffolie angeordnst ist.
30.) Vorrichtung nach einem der Anspruchs 7 bis 29, dadurch gekannseichnet, dass zwischen der Filterschicht (18) und der Deckschicht (21) mindestens eine Schwimmpumpe (io) angeordnet ist.
31.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 30. dadurch gekennzeichnet, dass die Filtermatten (18) und/oder die Deckbchnen (21) mit ihren am Rand des Entwässerungsbeckens (6) überstchenden Randbereichen auf den geböschten Seitenwänden (6a) aufliegen.
32.) Vorrichtung nach einem der ansprüche 7 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass die wasserdurchlässige Bodenschicht (13) mindestens eine Schicht aus Kies und/od.r Sand enthält.
33.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 32, dadurch gekennzeichnet, da an den Drainagerohren (13) in der Bodenschlicht (13) eine Abdeckung aus faserartigem Material, insbesondere Strch, angeordnet ist.
34.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 27, 32 und 33, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Entwässerumgsbecken als Laderaum eines Wasserfahrzeugs, insbesondere einer Schute, ausgebildet ist.
35.) Vorrichtung nach Anspruch 34. d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Filtermatten (18) und/oder die Deckbahnen (21) mindestens an eimer Seitenwand des Ladsraumes lösbar befestigt sind.
36.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 35, dadurch gekennzeichnet, das mehrere in Kreislauf nacheinander befullte und entleerte Entwässerungsbecken (6) vorgesehen sind.
37.) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 36, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Überlauf (5, 7) zusätzlich Vorrichtungen zum Eindosieren von Flockungsmittel vorgesehen sind.