DE2450278A1 - Einrichtung zur zerkleinerung und ausscheidung von in einer fluessigkeit sich befindenden grob- und faserstoffen - Google Patents

Einrichtung zur zerkleinerung und ausscheidung von in einer fluessigkeit sich befindenden grob- und faserstoffen

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DE2450278A1 DE19742450278 DE2450278A DE2450278A1 DE 2450278 A1 DE2450278 A1 DE 2450278A1 DE 19742450278 DE19742450278 DE 19742450278 DE 2450278 A DE2450278 A DE 2450278A DE 2450278 A1 DE2450278 A1 DE 2450278A1
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Description

  • Einrichtung zur Zerkleinerung und Ausscheidung von in einer Flüssigkeit sich befindenden Grob- und Faserstoffen Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Einrichtung mittels welcher es möglich ist, Grob- und Faserstoffe z.B. vor dem Einlauf in ein Belebungsbecken aus der zuströmenden Flüssigkeit auszuscheiden und zu zerkleinern.
  • Die erfindungsgemässe Einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass sie am Einlauf eine längs ihres Umfanges mit Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen versehene Entwässerungstrommel zur Abführung eines Grossteiles der zugefüh-rten Flüssigkeitsmenge unter Ausfiltrierung der Grob- und Faserstoffe und anschliessend an die Entwässerungstrommel mindestens zwei die Grob- und Faserstoffe aufnehmende Förder- und Zerkleinerungseinheiten aufweist, wobei die letzteren je ein in ihrer Achsialrichtung wirkendes, im Innern je einer Siebtrommel angeordnet es Förderrad zur Beförderung der Grob- und Faserstoffe und mindestens je einen längs der Innenseite der Siebtrommel und über die Durchtrittsöffnungen derselben bewegbaren Schneidteil aufweisen, dass bei den aufeinanderfolgenden Förder- und Zerkleinerungseinheiten die nachfolgende Einheit einen geringeren Innendurchmesser der Siebtrommel aufweist als die vorangehende Einheit, dass im Bereich des Ein- und Austrittes jeder Förder-und Zerkleinerungseinheit je eine über den gesamten Durchsatzbereich wirkende Zerkleinerungsvorrichtung an- Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Zerkleinerung und Ausscheidung von in einer Flüssigkeit, insbesondere in dem einem Belebungsbecken einer Kläranlage zugeführten Abwasser sich befindenden Grob- und Faserstoffen.
  • Es ist bereits bekannt, relativ grosse Grobstoffe mittels einem im Zulauf zu einem Belebungsbecken angeordneten Rechen und einem Rechenreiniger aus dem zuströmenden Abwasser zu entfernen. Um ein zu rasches Verstopfen eines solchen Rechens zu vermeiden, kann ein solcher Rechen nur als relativ grobes Gitter ausgebildet sein.
  • Um nun ein Verstopfen von im Belüftungsbecken angeordneten Oberflächenbelüftungskreiseln zum Beispiel durch Lappen, Strümpfe, Haare oder Zweige zu vermeiden, ist es bekannt, am Einlauf dieser Kreisel eine Zerkleinerungsvorrichtung anzubringen, Dies hat jedoch den Nachteil zur Folge, dass diese unerwünschten Fremdstoffe in das Belebungsbecken gelangen.
  • geordnet ist, und dass Antriebsmittel vorgesehen sind, um die Förderräder und die Zerkleinerungsvorrichtungen über eine im Innern der Förder- und Zerkleinerungseinheiten, in deren achsialer Richtung verlaufende Antriebswelle anzutreiben.
  • Durch die der Entwässerungstrommel nachgeschalteten Förder- und Zerkleinerungseinheiten ist es auf sichere und zuverlässige Weise möglich, unerwünschte Grob- und Faserstoffe aus der Flüssigkeit auszuscheiden und bis auf den gewünschten Feinheitsgrad zu zerkleinern.
  • Es ist zweckmässig, wenn die Ein- und/oder Austrittskanten der Förderräder zur Erzielung einer Scherwirkung mit je mindestens einem feststehenden Schneidmesser zusammenwirken.
  • Um infolge Abnützung erforderliche Revisionen zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn die Förderräder an den Eintritts- bzw. Austrittskanten mit in einer senkrecht zu ihrer Drehachse verlaufenden Ebene sich befindenden Schneidmessern versehen sind.
  • Um zu vermeiden, dass das zu zerschneidende Gut längs der Schneidkanten radial nach aussen verschoben wird und dort eine Anhäufung bildet, welche die Förder- und Zerkleinerungseinheit zum Blockieren bringt, ist es zweckmässig, wenn die zusammenwirkenden Schneidkanten derart geformt sind, dass der Scherwinkel in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene betrachtet während dem Schervorgang längs der Schneidkanten mehrere Male zu- und abnimmt. Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, indem mindestens die Schneidkanten der feststehenden Schneidmesser in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene betrachtet eine Zick-Zack- oder Wellenform aufweisen.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine beispielsweise Ausführungsform einer erfindungsgemässen Einrichtung; Fig. 2 in vergrössertem Massstab einen Schnitt längs der Linie II-II in Figur 1 durch das feststehende Schneidmesser; Fig. 3 eine Ansicht in Richtung des Pfeiles A in Figur 2; Fig. 4 eine analoge Ansicht wie in Figur 3 zur Dar stellung einer anderen Schneidkantenform; und Fig. 5 bis 8 schematisch den Schneidvorgang mittels dem in Figur 3 dargestellten Schneidmesser.
  • Die in Figur 1 dargestellte Einrichtung dient zur Zerkleinerung und Ausscheidung von in dem einen Belebungsbecken einer Kläranlage zugeführten Abwasser sich befindenden Grob-und Faserstoffen.
  • Wie aus Figur 1 ersichtlich, weist diese Einrichtung am Einlauf eine längs ihres Umfanges mit Wasserdurchtrittsöffnungen 1 versehene Entwässerungstrommel 2 zur Abführung von bis etwa 90% der zugeführten Wassermenge unter Ausfiltrierung der Grob- und Faserstoffe auf.
  • Das Fassungsvermögen der Entwässerungstrommel 2 ist derart bemessen, dass ihr Querschnitt im Betrieb nur zu etwas mehr als die Hälfte vom durchströmenden Abwasser ausgefüllt wird, so dass sich etwa ein wie aus dieser Figur ersichtliches Wasserniveau 3 innerhalb der Entwässerungstrommel 2 einstellt.
  • Um ein Verstopfen der Wasserdurchtrittsöffnungen 1 durch Grob- und Faserstoffe zu vermeiden, ist die Entwässerungstrommel 2 um ihre horizontal verlaufende Längsachse dreh bar gelagert und wird mittels der Antriebsmittel 4 langsam gedreht. Im Innern der Entwässerungstrommel 2 ist innerhalb dem im Betrieb freibleibexlden Querschnitt eine gegen den Austritt derselben zu nach unten geneigte Förderrinne 5 und oberhalb derselben eine auf der Aussenseite der Entwässerungstrommel 2 gegen die Förderrinne 5 zu gerichtete Wasserspritzdüse 6 und auf der Innenseite der Entwässerungstrommel 2 ein Abstreifer 6a angeordnet, so dass es möglich ist, mittels einem auf die mit den Durchtrittsöffnungen 1 versehene Aussenseite der Entwässerungstrommel 2 gerichteten Wasserstrahl allfällig verstopfte Durchtrittsöffnungen 1 zu reinigen, wobei das dadurch gelöste Schmutzgut von der Innernseite der Entwässerungstrommel 2 her nach unten in die Förderrinne 5 fällt, die sich aus der Trommel 2 heraus in die Nähe des Eintrittes einer ersten Förder- und Zerkleinerungseinheit 7 erstreckt.
  • Nach der Entwässerungstrommel 2 sind sechs die Grob-und Faserstoffe aufnehmende, entsprechend dem zunehmenden Entwässerungs- und Zerkleinerungsgrad stufenweise ein geringeres Aufnahmevolumen aufweisende Förder- und Zerkleinerungseinheiten 7,8,9,10,11 und 12 angeordnet.
  • Die erste Förder- und Zerkleinerungseinheit 7 ist derart bemessen, dass ihr Aufnahmevolumen etwa 29% desjenigen der Entwässerungstrommel 2 beträgt. Das Verhältnis zwischen dem Radius einer Förder- und Zerkleinerungseinheit und dem Radius der in Förderrichtung unmittelbar nachfolgenden Förder- und Zerkleinerungseinheit liegt etwa im Bereich von 1,1 bis 1,25.
  • Zur Erzielung eines möglichst ungehinderten Uebertrittes entspricht der Uebergang 13 zwischen den einzelnen Förder- und Zerkleinerungseinheiten der Form eines Kegelstumpfmantels.
  • Die Förder- und Zerkleinerungseinheiten 7 bis 12 weisen je ein in ihrer Achsialrichtung wirkendes, im Innern je einer Siebtrommel 14 angeordnetes zweiflügliges Schraubenrad 15 zur Beförderung der zerkleinerten Grob- und Faserstoffe auf. Da die Grob- und Faserstoffe in jeder weiteren Förder- und Zerkleinerungseinheit weiter zerkleinert und eingedickt werden, sind die Durchtrittsöffnungen in jeder der Siebtrommeln 14 kleiner bemessen als in der vorangehenden, und zwar so, dass das zerkleinerte Gut nicht durch sie austritt.
  • Um ein Verstopfen der in den Siebtrommeln 14 vorgesehenen Durchtrittsöffnungen zu verhindern, weist jede der Förder- und Zerkleinerungseinheiten 7 bis 12 je einen längs der Innenseite der Siebtrommeln 14 und über die Durchtrittsöffnungen derselben bewegbaren, durch ein Messer 16 gebildeten und am Schraubenrad befestigten Schneidteil auf. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Flügel der Schraubenräder 15 so zu bemessen und auszubilden, dass sie sich bis unmittelbar an die Innenseite der Siebtrommeln 14 erstrecken und dort scharfkantig ausgebildet sind, so dass sie selber als Schneidteil wirken.
  • Um die anfallenden Grob- und Faserstoffe zu zerkleinern und gleichzeitig ein Verstopfen der Schraubenräder 15 zu verhindern ist im Bereich des Ein- und Austrittes jeder Förder- und Zerkleinerungseinheit 7 bis 12 je eine über den gesamten für das zu zerkleinernde Gut bestimmten Durchsatzbereich wirkende Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet. Dabei ist zu achten, dass am Einlauf der ersten Förder- und Zerkleinerungseinheit 7 und zwischen je zwei benachbarten Schraubenrädern 15 mindestens eine Zerkleinerungsvorrichtung angeordnet ist, um zu vermeiden, dass sich zum Beispiel Faserstoffe über die Eintrittskanten der Schraubenräder 15 legen und die zwischen den Schaufeln gebildeten Kanäle verstopfen.
  • Beim dargestellten Ausführungsbeispiel wirken zur Erzielung einer grösstmöglichen Verstopfungsfreiheit und Zerkleinerungswirkung die Ein- und Austrittskanten der Schaufeln 15 mit feststehenden Schneidmessern 17 zusammen. Dabei sind zur Erzielung einer feineren Zerkleinerung zum Beispiel zwischen den beiden Förder-und Zerkleinerungseinheiten 11 und 12 mehr feststehende Schneidmesser 17 angeordnet als am Eintritt der Einheit 7.
  • Die Schaufeln 15 weisen zum einfacheren Unterhalt an den Ein- und Austrittskariten in einer senkrecht zu ihrer Drehachse verlaufenden Ebene sich befindende auswechselbare Schneidmesser 18 auf.
  • Um zu vermeiden, dass zum Beispiel Faserstoffe einfach längs der Schneidkanten nach aussen verschoben werden und dort am radial entferntesten Ort mit dem längsten Hebelarm gegenüber der Antriebswelle 19, sich anhäufen und die Förder- und Zerkleinerungseinheit blockieren, sind die zusammenwirkenden Schneidkanten der Schneidmesser 17 und 18 derart geformt, dass der Scherwinkel y in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene betrachtet während dem Schervorgang längs der Schneidkanten mehrere Male zu- und abnimmt.
  • Dies kann zum Beispiel dadurch erreicht werden, dass mindestens die Schneidkanten 20 der feststehenden Schneidmesser 17 in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene betrachtet eine Wellenform (Figur 3) oder eine Zick-Zack-Form (Figur 4) aufweisen.
  • Weist das feststehende Schneidmesser 17 eine wellenförmige Schneidkante 20 auf, dann erfolgt der Schneidvorgang wie schematisch aus den Figuren 5 bis 8 ersichtlich, wo ein zu zerschneidender Faden 21 durch eine wellenförmige Ausnehmung an der Schneidkante 20 eingekreist wird, so dass er nicht mehr entweichen kann, und danach zerschnitten. Aus den Figuren 7 und 8 ist der während dem Schneidvorgang sich ändernde Schneidwinkel 8 deutlich ersichtlich.
  • Nach der letzten Förder- und Zerkleinerungseinheit 12 gelangt das zerkleinerte und eingedickte Gut über eine Abführleitung 22 in eine Dickschlammpumpe 23 und wird durch diese zum Beispiel in eine Müll- und Schlammbehandlungsanlage überführt.
  • Zum Antrieb der Welle 19 dient ein Hydraulikmotor 24, der derart über das auf die Welle 19 wirkende Widerstandsmoment gesteuert wird, dass bei einem sehr stark erhöhten Widerstandsmoment oder einem Blockieren der Welle 19 durch zwischen den Schaufeln eingeklemmte Grob- oder Faserstoffe für eine bestimmte Zeitdauer die Drehrichtung dieses Motors 24 geändert wird, so dass das blockierende Gut wieder zurückbewegt wird und die Schaufeln freigibt.

Claims (16)

  1. PATENTANSPRUECHE
    Einrichtung zur Zerkleinerung und Ausscheidung von in einer Flüssigkeit, insbesondere in dem einem Belebungsbecken einer Kläranlage zugeführten Abwasser sich befindenden Grob- und Faserstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass sie am Einlauf eine längs ihres Umfanges mit Flüssigkeitsdurchtrittsöffnungen (1) versehene Entwässerungstrommel (2) zur Abführung eines Grossteiles der zugeführten Flüssigkeitsmenge unter Ausfiltrierung der Grob- und Faserstoffe und anschliessend an die Entwässerungstrommel (2) mindestens zwei die Grob- und Faserstoffe aufnehmende Förder-und Zerkleinerungseinheit#(7 bis 12) aufweist, wobei die letzteren je ein in ihrer Achsialrichtung wirkendes, im Innern je einer Siebtrommel (14) angeordnetes Förderrad (15) zur Beförderung der Grob- und Faserstoffe und mindestens je einen längs der Innenseite der Siebtrommel (14) und über die Durchtrittsöffnungen derselben bewegbaren Schneidteil (16) aufweisen, dass bei den aufeinanderfolgenden Förder- und Zerkleinerungseinheiten (7 bis 12) die nachfolgende Einheit einen geringeren Innendurchmesser der Siebtrommel (14) aufweist als die vorangehende Einheit, dass im Bereich des Ein- und Austrittes jeder Förder- und Zerkleinerungseinheit je eine über den gesamten Durchsatzbereich wirkende Zerkleinerungsvorrichtung (17,18) angeordnet ist, und dass Antriebsmittel (24) vorgesehen sind, um die Förderräder (15) und die Zerkleinerungsvorrichtungen (17,18) über eine im Innern der Förder- und Zerkleinerungseinheiten (7 bis 12), in deren achsialer Richtung verlaufende Antriebswelle (19) anzutreiben.
  2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ein- und/oder Austrittskanten der Förderräder (15) zur Erzielung einer Scherwirkung mit je mindestens einem feststehenden Schneidmesser (17) zusammenwirken.
  3. 3. Einrichtung nach Anspruch 22 dadurch gekennzeichnet, dass die Förderrader (15) an den Eintritts- bzw. Austrittskanten mit in einer senkrecht zu ihrer Drehachse verlaufenden Ebene sich befindenden Schneidmessern (18) versehen sind.
  4. 4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zusammenwirkenden Schneidkanten derart geformt sind, dass der Scherwinkel (t( ) in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene betrachtet während dem Schervorgang längs der Schneidkanten mehrere Male zu und abnimmt.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Schneidkanten (20) der feststehenden Schneidmesser (17) in einer senkrecht zur Drehachse verlaufenden Ebene betrachtet eine Zick-Zack- oder Wellenform aufweisen.
  6. 6. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entwässerungstrommel (2) derart bemessen und ausgebildet ist, dass mindestens 75%, vorzugsweise mehr als 85% Flüssigkeit über dieselbe abgeführt werden.
  7. 7. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsachse der Entwässerungstrommel (2) horizontal verläuft, die Entwässerungstrommel (2) um ihre Längsachse drehbar gelagert ist, und dass Antriebsmittel (4) zur Drehung der Entwässerungstrommel um ihre Längsachse vorgesehen sind.
  8. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Innere der Entwässerungstrommel (2) mit dem Zulauf der Flüssigkeit verbunden und die Entwässerungstrommel (2) derart bemessen ist, dass ihr Querschnitt im Betrieb nur zum Teil von der durchströmenden Flüssigkeit ausgefüllt wird, dass innerhalb dem im Betrieb freibleibenden Querschnitt im Innern der Entwässerungstrommel (2) ein an der Innenseite der Entwässerungstrommel (2) anliegender Abstreifer (6a), eine gegen den Austritt der Entwässerungstrommel (2) zu nach unten geneigte Förderrinne (5) und oberhalb derselben, eine auf der Aussenseite der Entwässerungstrommel (2) gegen die Förderrinne (5) zu gerichtete Spritzvorrichtung (6) angeordnet ist.
  9. 9. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (24) derart mit einer Umsteueranordnung verbunden sind, dass sie bei stark erhöhtem Bremswiderstand an der Antriebswelle (19) oder einem Blockieren derselben für eine bestimmte Zeitdauer die Drehrichtung ändern.
  10. 10. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufnahmevolumen der ersten Förder- und Zerkleinerungseinheit (7) weniger als 50%, vorzugsweise weniger als 35% des Aufnahmevolumens der Entwässerungstrommel (2) beträgt.
  11. 11. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis zwischen dem Radius einer Förder- und Zerkleinerungseinheit und dem Radius der in Förderrichtung unmittelbar nachfolgenden Förder- und Zerkleinerungseinheit im Bereich von 1,1 bis .1,3 liegt.
  12. 12. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der-Uebergang (13) zwischen den einzelnen Förder- und Zerkleinerungseinheiten mindestens annähernd der Form eines Kegelstumpfmantels entspricht.
  13. 13. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die hinteren Zerkleinerungsvorrichtungen mit mehr feststehenden Schneidmessern (17) versehen sind als die vorderen.
  14. 14. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderräder (15) als Schraubenförderräder ausgebildet sind.
  15. 15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderräder als zweiflügliche Schraubenförderräder (15) ausgebildet sind.
  16. 16. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchtrittsöffnungen in jeder der Siebtrommeln (14) der Förder- und Zerkleinerungseinheiten (7 bis 12) kleiner bemessen sind als in der vorangehenden Einheit.
    L e e r s e i t e
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