DE2535636A1 - PLANT FOR REMOVING SEDIMENTED SOLIDS FROM A SEPARATION BASIN - Google Patents
PLANT FOR REMOVING SEDIMENTED SOLIDS FROM A SEPARATION BASINInfo
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Description
B£ 16*931B £ 16 * 931
PATENTANWALT 5 KÖLN 1 MITTELSTE. 7PATENT ADVOCATE 5 COLOGNE 1 MIDDLE. 7th
Kamil Fux, SchmerikonKamil Fux, Schmerikon
(Schweiz)(Switzerland)
Anlage zum Entfernen von sedxmentierten Feststoffen aus einem KlärbeckenSystem for removing sedimented solids from a clarifier
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum Entfernen von an der Sohle eines Klärbeckens anfallenden sedxmentierten Feststoffen, mittels mindestens einer über der Sohle angeordneten Saugdüse, welche an einer, über das Klärbecken bewegbare Räumerbrücke befestigt ist und durch welche der abgesaugte Schlamm über eine an der Saugdüse anschliessenden Rohrleitung gefördert wird.The present invention relates to a system for removing sedimentation from the bottom of a clarifier Solids, by means of at least one suction nozzle arranged above the sole, which is attached to one that can be moved over the clarifier Räumerbrücke is attached and through which the sucked sludge via a connecting to the suction nozzle Pipeline is promoted.
Im Bestreben, den Betrieb und den Unterhalt von Kläranlagen und insbesondere ihrer mechanischen Einrichtungen zu vereinfachen, ist es bekannt, die über dem Wasserspiegel der Klärbecken bewegten, für die Entfernung der an der Sohle des Klärbeckens sedxmentierten Feststoffe benötigten Einrichtungen so auszubilden, dass keine elektrischen Antriebe für diese Einrichtungen mitbewegt werden müssen, sondern ortsfest angeordnet, werden können. So ist es bekannt, Räumerbrücken, auf denen dieIn an effort to simplify the operation and maintenance of wastewater treatment plants and, in particular, their mechanical equipment, It is known to move above the water level of the clarifier, for the removal of the at the bottom of the clarifier Sedated solids required devices to be designed in such a way that no electric drives for these devices have to be moved, but can be arranged in a stationary manner. So it is known, scraper bridges on which the
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für das Entfernen des Schlammes benötigten Einrichtungen angeordnet werden, mittels eines Seiltriebes mit ortsfester Antriebsanlage hin und her zu bewegen oder Drehbrücken von Rundklärbecken mittels eines im Zentrum des Klärbeckens fest angeordneten mechanischen Antriebes rotieren zu lassen. Wenn jedoch für die Entfernung der sedimentierten Feststoffe motorische Antriebe, z.B. Pumpenantriebe zum Absaugen auf der Räumerbrücke angeordnet werden müssen, so bleiben trotz des ortsfesten Räumerbrückenantriebes die Unannehmlichkeiten, z.B. Korrosion an Antriebsteilen durch aus dem Klärbecken aufsteigende Gase und Dämpfe und erhöhter Aufwand durch die beweglichen elektrischen Leitungszuführungen, bestehen. Aus diesem Grunde ist es bekannt, für die Absaugung der sedimentierten Feststoffe Saugheber auf der Räumerbrücke anzuordnen und mit diesen die Feststoffe abzusaugen und in einen ausserhalb des Klärbeckens angeordneten Sammelkanal zu fördern, von wo die Weiterbeförderung des Schlammes, z.B. mittels einer Pumpe, erfolgt. Der Betrieb mit Saughebern ist nur dann problemlos, wenn sichergestellt wird, dass eine Verstopfung der Saugdüse oder der Heberleitung nicht erfolgen und dass gegebenenfalls eine Rückspülung vorgenommen werden kann, indem das Niveau des SammeIkanales über das Niveau des Klärbeckens angehoben wird. Trotzdem müssen zusätzliche Sicherungseinrichtungen vorgesehen werden, um Luft- und Gasausscheidungen aus dem geförderten Wasser, welche sich in Form grosser Blasen sammeln und die Fördermenge erheblich vermindern oder sogar zum Abreissen der Wassersäule führen können, zu entfernen. Dies kann beispielsweise durch eine im Scheitel der Heberleitung angeordnete Vakuumpumpe vorgenommen werden, wodurch aber ein weiterer Antrieb auf der Räumerbrücke angeordnet werden muss. Wenn das Absetzen von Feststoffen in der Saugdüse und in der Heberleitung unvermeidlich sind, so erweist sich die Vergrösserung des Hebergefälles durch Absenken des Niveaus im Sammelkanal oder die bereits erwähntearranged for the removal of the sludge required facilities be moved back and forth by means of a cable drive with a stationary drive system or swing bridges from Rotating the round clarifier by means of a mechanical drive that is fixed in the center of the clarifier. if however, motor drives, e.g. pump drives for suction, are used to remove the sedimented solids the scraper bridge have to be arranged, the inconvenience remains despite the stationary scraper bridge drive, e.g. Corrosion on drive parts due to gases and vapors rising from the clarifier and increased effort due to the movable electrical leads exist. For this reason it is known for the suction of the sedimented Arrange solids suction lifter on the scraper bridge and with these suction the solids and into a outside of the clarifier arranged collecting channel to convey, from where the further conveyance of the sludge, e.g. by means of a pump. Operation with suction cups is only problem-free if it is ensured that a The suction nozzle or the siphon line are not clogged and that backwashing is carried out if necessary can by placing the level of the collection channel above the level of the Clarifier is raised. Nevertheless, additional safety devices must be provided to prevent air and gas excretion from the pumped water, which collect in the form of large bubbles and the flow rate is considerable reduce or even cause the water column to tear off. This can be done, for example, by an im Vacuum pump arranged at the top of the siphon line, which, however, creates a further drive on the scraper bridge must be arranged. If the settling of solids in the suction nozzle and in the siphon line is inevitable, do so the increase of the siphon gradient proves itself by lowering the level in the collecting channel or the already mentioned
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Rückspülmöglichkeit durch Anheben des Niveaus des Sammelkanales über das Niveau des Abklärbeckens als nicht sehr wirksam, da aus baulichen Gründen nur verhältnismässig geringe Niveaugefälle zur Verfügung stehen.Backwashing possibility by raising the level of the collecting channel above the level of the clarification basin is not very effective because for structural reasons, only a relatively small level gradient is available.
Wird in einer Kläranlage auf die Anordnung eines Vorklärbeckens verzichtet, so wird das Abwasser mit allen Verunreinigungen, welche nicht mittels der vorgeschalteten Rechenanlagen entfernt werden können, dem Nachklärbecken zugeführt. Bei einer solchen Anlage ist dann die Gefahr einer Verstopfung der Absaugeinrichtung erheblich und dann eine Rückspülung zur Selbstreinigung nur mit zusätzlichen Einrichtungen möglich.If the arrangement of a primary clarifier in a sewage treatment plant is dispensed with, the wastewater with all impurities, which cannot be removed by means of the upstream computer system are fed to the secondary clarifier. At a Such a system then the risk of clogging of the suction device is considerable and then backwashing for Self-cleaning only possible with additional facilities.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage der eingangs beschriebenen Art so zu gestalten, dass eine Rückspülmöglichkeit mit hohem Druck besteht, ohne dass aber auf der Räumerbrücke motorische Antriebe angeordnet werden müssen.The invention is based on the object of designing a system of the type described at the outset in such a way that backwashing is possible with high pressure, but without motor drives having to be arranged on the scraper bridge.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die mit der Räumerbrücke bewegte Rohrleitung mit einer festen, aus dem Klärbecken führenden Rohrleitung mindestens annähernd dicht verbunden ist.This object is achieved according to the invention in that the pipeline moved with the scraper bridge with a fixed pipeline leading from the clarifier at least approximately is tightly connected.
Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung in Form eines Ausführungsbeispiels dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:The invention is shown in the accompanying drawing in the form of an exemplary embodiment and is described below. It shows:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die eine Seite eines Rundklärbeckens mit zentralem Einlaufbauwerk, und1 shows a vertical section through one side of a round clarifier with a central inlet structure, and
Fig. 2 ein Schaltschema für die Rückspülung der Rohrleitung und der Saugdüse.2 shows a circuit diagram for backwashing the pipeline and the suction nozzle.
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In der Figur ist mit 1 ein Klärbecken in Form eines Rundbeckens dargestellt, das im Zentrum ein Einlaufbauwerk 2 aufweist, welches als Hohlsäule 3 ausgebildet ist und an seinem Fuss Oeffnungen 4 aufweist. Das Klärbecken 1 ist durch eine vertikale Aussenwand 5 begrenzt, in welcher ein Ueberfall 6 angeordnet ist, über welchen das geklärte Wasser in eine Rinne 7, z.B. eine Vorflutrinne, gelangt.In the figure, 1 is a clarifier in the form of a round basin shown, which has an inlet structure 2 in the center, which is designed as a hollow column 3 and at his Has foot openings 4. The clarifier 1 is bounded by a vertical outer wall 5 in which an overflow 6 is arranged, through which the clarified water enters a channel 7, e.g. a receiving channel.
Auf der Krone der Aussenwand 5 und auf dem Einlaufbauwerk 2 ist eine Räumerbrücke 8 drehbar gelagert, wobei die Abstützung auf der Krone der Aussenwand 5 mittels Rollen 9 erfolgt. Die Abstützung der Räumerbrücke 8 auf dem Einlaufbauwerk 2 erfolgt mittels eines mit der Räumerbrücke 8 verbundenen hohlen Tragkörpers 10, an welchem ein Zahnkranz 11 befestigt ist. Der Zahnkranz 11 ist mittels nicht dargestellten axialen und radialen Lagerungen uhd Führungen versehen und über diese an einem Sockel 12 abgestützt, welcher von einer Konsole 13 getragen wird, welch letztere innenseitig an der Hohlsäule 3 des Einlaufbauwerkes 2 verankert ist. Ein Ritzel 14 eines ortsfest auf der Krone der Hohlsäule 3 angeordneten Getriebemotors 15 kämmt mit den Zähnen des Zahnkranzes 11.A scraper bridge 8 is rotatably mounted on the crown of the outer wall 5 and on the inlet structure 2, the support takes place on the crown of the outer wall 5 by means of rollers 9. The scraper bridge 8 is supported on the intake structure 2 by means of a hollow support body 10 which is connected to the scraper bridge 8 and to which a toothed ring 11 is attached. Of the Toothed ring 11 is provided by means of axial and radial bearings, not shown, and guides via these a base 12, which is supported by a console 13, the latter on the inside of the hollow column 3 of the intake structure 2 is anchored. A pinion 14 of a geared motor fixedly arranged on the crown of the hollow column 3 15 meshes with the teeth of the ring gear 11.
Durch den aus den Teilen 11, 14, 15 bestehenden Antrieb kann die Räumerbrücke 8 in Bewegung gesetzt werden und bewegt sich damit über dem Klärbecken 1.Due to the drive consisting of the parts 11, 14, 15, the scraper bridge 8 can be set in motion and moves so above the clarifier 1.
Es ist auch möglich, die Räumerbrücke 8 freitragend auszubilden, wobei dann eine Abstützung auf der Krone der Aussenwand 5 entfällt.It is also possible to design the scraper bridge 8 in a self-supporting manner, in which case a support on the crown of the outer wall 5 not applicable.
Die Räumerbrücke 8 trägt zwei Saugdüsen 17, welche knapp über der Sohle des Absetzbeckens 1 angeordnet sind und mit der Räumerbrücke 8 bewegt werden. Jede Saugdüse 17 weist eine Steigleitung 18 auf, welche in eine horizontale Scheitel-The scraper bridge 8 carries two suction nozzles 17, which are arranged just above the bottom of the sedimentation basin 1 and with the Räumerbrücke 8 are moved. Each suction nozzle 17 has a riser 18 which extends into a horizontal apex
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leitung 19 mündet und welche unter der Räumerbrücke 8 knapp über dem Betriebsniveau 20 des Klärbeckens 1 verlegt sowie mit Haltern 21 an der Räumerbrücke 8 befestigt ist. Vor dem Eintritt der Steigleitungen 18 in die Scheitelleitung 19 ist je ein Abschlussorgan 22 und gegebenenfalls ein Durchflussanzeiger (nicht dargestellt) eingebaut.line 19 opens and which is laid under the scraper bridge 8 just above the operating level 20 of the clarification basin 1 as well is attached to the scraper bridge 8 with holders 21. Before the risers 18 enter the apex 19 is a closing member 22 and possibly a flow indicator (not shown) installed.
Die Scheitelleitung 19 erstreckt sich durch den Tragkörper 10 in das Zentrum des Einlaufbauwerkes 2 und weist an ihrem Ende einen Rohrbogen 23 mit einer senkrecht abwärts gerichteten Mündung 24 auf. Die Mündung 24 fluchtet mit der Mündung 25 einer Rohrleitung 26, welche durch den Boden des Einlaufbauwerkes 2 stösst und unter dem Klärbecken hindurcn sich auf die Aussenseite des Klärbeckens 1 erstreckt und in einer Pumpstation 28 mündet.The apex line 19 extends through the support body 10 into the center of the inlet structure 2 and has at its End of a pipe bend 23 with a vertically downwardly directed mouth 24. The mouth 24 is aligned with the mouth 25 a pipe 26, which passes through the bottom of the inlet structure 2 and hurcn under the clarifier on the Outside of the clarifier 1 extends and opens into a pumping station 28.
Die beiden Rohrmündungen 24, 25 sind durch eine Drehverbindung 27 dichtend miteinander verbunden, so dass die Bewegung der mit der Räumerbrücke 8 verbundenen Teile 17, 18, 19, 23 nicht behindert ist.The two pipe mouths 24, 25 are through a rotary joint 27 connected to one another in a sealing manner, so that the movement of the parts 17, 18, 19, 23 connected to the scraper bridge 8 does not is disabled.
Das Ende der Leitung 26 ist mit dem Saugstutzen einer motorisch angetriebenen Förderpumpe 29 verbunden.The end of the line 26 is connected to the suction nozzle of a motor-driven feed pump 29.
Der an die Mündung 25 der ortsfesten Leitung 26 anschliessende senkrechte Leitungsteil 30 ist von einem grösseren Rohr 31 umgeben, welches an ihrem oberen Ende in eine trichterförmige Erweiterung 32 übergeht und an ihrem unteren Ende den Boden des Einlaufbauwerkes 2 durchstösst und in eine Rohrleitung 33 übergeht, welche die Einlaufleitung in das Klärbecken 1 darstellt. The vertical line part 30 adjoining the mouth 25 of the stationary line 26 is surrounded by a larger pipe 31, which merges at its upper end into a funnel-shaped extension 32 and at its lower end the bottom of the Inlet structure 2 penetrates and merges into a pipeline 33, which represents the inlet line into the clarifier 1.
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Die Absaugung der an der Sohle des Klärbeckens 1 sedimentierten Feststoffe erfolgt durch Inbetriebnahme der Pumpe 29, welche zweckmässig eine einstellbare variable Fördermenge aufweist. Gleichzeitig wird die Räumerbrücke 8 durch den Getriebemotor 15 in Bewegung gesetzt, so dass die ganze Sohle des Klärbeckens 1 laufend und kontinuierlich geräumt wird. Tritt nun der Fall ein, dass in dem Leitungssystem 17, 18, 19, 23, 2 6 eine Ablagerung und damit eine Verminderung oder gar ein Unterbruch der Förderung entsteht, so kann die Pumpe 28, welche in geeigneter, in Fig. 2 beispielsweise dargestellter Weise geschaltet ist, so betrieben werden, dass die Leitung 26 Druckleitung wird. Hierzu werden zwei im Normalbetrieb geöffnete Absperrorgane 33, 34 geschlossen und zwei im Normalbetrieb geschlossene Absperrorgane 35, 36 geöffnet, so dass im Spülbetrieb der Fluss im Sinne der gestrichelten Pfeile erfolgt, d.h. entgegengesetzt dem durch ausgezogene Pfeile angedeuteten Fluss im Normalbetrieb. Die Druckseite der Pumpe 29 bleibt bei beiden Betriebsarten gleich, siehe das Richtungsdreieck im Pumpensymbol. Durch diese Umschaltmöglichkeit kann sauberes Druckwasser in die feste und bewegte Rohrleitung gefördert und damit etwaige Ablagerungen herausgespült werden. Kann mittels der Durchflussanzeiger festgestellt werden, dass eine der Steigleitungen 18 geschlossen ist, so kann die andere, nicht verstopfte Leitung mittels ihres Abschlussorganes 22 geschlossen werden, wodurch der volle Pumpendruck und die volle Fördermenge für das Herausspülen der die Verstopfung bewirkenden Feststoffe zur Verfügung steht. Auf diese Weise kann praktisch keine Verstopfung mehr eintreten. Die Möglichkeit, mit der Pumpe 29 periodisch nicht nur das feste, sondern auch wegen der druckdichten Drehverbindung 27 das bewegte Leitungssystem rückspülen zu können, wird ein störungsfreier Betrieb gewährleistet. Im Normalbetrieb dagegen bildet die feste und die bewegte Rohrleitung die Saugleitung der Pumpe 29.The suction of the sedimented on the bottom of the clarifier 1 Solids are carried out by starting up the pump 29, which expediently has an adjustable variable delivery rate. At the same time, the scraper bridge 8 is set in motion by the gear motor 15, so that the entire bottom of the clarifier 1 is evacuated continuously and continuously. If the case now occurs that in the line system 17, 18, 19, 23, 2 6 a deposit and thus a reduction or even an interruption of the delivery occurs, the pump 28, which in FIG is switched in a suitable manner, shown for example in FIG. 2, so that the line 26 Pressure line is. For this purpose, two shut-off devices 33, 34 which are open in normal operation are closed and two in normal operation closed shut-off devices 35, 36 open, so that the flow in the direction of the dashed arrows in the flushing mode takes place, i.e. opposite to the flow indicated by solid arrows in normal operation. The print side of the Pump 29 remains the same in both operating modes, see the direction triangle in the pump symbol. Through this switching option can convey clean pressurized water into the fixed and moving pipeline and with it any deposits be flushed out. Can by means of the flow indicator it is established that one of the riser pipes 18 is closed, so the other, not blocked pipe can be closed by means of their closing member 22, whereby the full pump pressure and the full flow rate for the Flushing out the solids causing the blockage is available. This way practically none can Constipation occur more. The possibility of using the pump 29 periodically not only the solid, but also because of the To be able to backwash the moving line system 27 in a pressure-tight rotary joint 27, trouble-free operation is guaranteed. In normal operation, on the other hand, the fixed and the moving pipeline form the suction line of the pump 29.
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Die Pumpstation 28 kann auch so ausgebildet sein, dass die Leitung 26 als Düker in einen, mit dem Klärbecken 1 kommunizierend verbundenen Pumpensumpf mündet, von wo der Weitertransport der abgesaugten Feststoffe erfolgt. Auch bei einer solchen Anordnung kann eine Hilfspumpe vorgesehen werden, welche in gleicher Weise, wie dies für die Pumpe 29 beschrieben wurde, die Rückspülung der festen und der bewegten Rohrleitung übernimmt.The pumping station 28 can also be designed in such a way that the line 26 as a culvert into one communicating with the clarification basin 1 connected pump sump opens, from where the further transport of the extracted solids takes place. Even with one such an arrangement can be provided with an auxiliary pump, which in the same way as was described for the pump 29, the backwashing of the fixed and moving Pipeline takes over.
Wesentlich ist somit die dichtende Verbindung, welche sowohl gegen Ueberdruck als auch gegebenenfalls gegenüber Unterdruck, z.B. im Normalbetrieb, dichten muss. Wird die Drehverbindung 27 unterhalb des Betriebsniveaus 20 des Klärbeckens 1 gelegt, so wird die Abdichtung gegenüber Unterdruck erleichtert.What is essential is the sealing connection, which can be used against both overpressure and, if necessary, against negative pressure, e.g. in normal operation, must seal. If the rotary joint 27 is placed below the operating level 20 of the clarifier 1, in this way the sealing against negative pressure is facilitated.
Dadurch, dass die Saugdüsen 17, von denen je nach Grosse des Klärbeckens 1 eine grössere Anzahl eingesetzt werden kann, direkt, d.h. ohne dazwischenliegende offene Behälter oder Rinnen, an der Saugleitung der Pumpe 29 liegen, erreicht man eine Lösung, die sonst nur mit feststehenden Saugdüsen erreicht werden könnte. Im übrigen wird durch die beschriebene Leitungsanordnung erreicht, dass nur eine einzige Pumpe 29 verwendet werden muss, die zudem noch tiefer verlegt werden kann als das Niveau im Klärbecken, so dass sie auf der Saugseite einen Ueberdruck aufweist, wodurch die Betriebssicherheit erhöht wird.The fact that the suction nozzles 17, of which depending on the size of the Clarifier 1 a larger number can be used, directly, i.e. without intermediate open containers or Grooves on the suction line of the pump 29 provide a solution that would otherwise only be achieved with fixed suction nozzles could be. In addition, the line arrangement described ensures that only a single pump 29 must be used, which must also be laid deeper can than the level in the clarifier, so that it has an overpressure on the suction side, whereby the operational safety is increased.
Durch die Anordnung des Rohrs 31 um den vertikalen Rohrast 30 der Leitung 26 wird erreicht, dass das ungeklärte Abwasser symmetrisch in das Einlaufbauwerk 2 mündet und somit völlig gleichmässig durch die Oeffnungen 4 im Klärbecken 1 verteilt wird.The arrangement of the pipe 31 around the vertical pipe branch 30 of the line 26 ensures that the unexplained Wastewater flows symmetrically into the inlet structure 2 and thus completely evenly through the openings 4 in the clarifier 1 is distributed.
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Die beschriebene Anlage betrifft ein Rundklärbecken. Durch die Leitungsanordnung mit einer dichtenden Verbindung zwischen dem festen Leitungsteil und dem beweglichen Leitungsteil werden die Saugdüsen 17 die Ansaugöffnungen für die ortsfest ausserhalb des Klärbeckens 1 angeordneten Pumpstation 28. Diese Anordnung kann auch in äquivalenter Weise bei einem■Klärbecken mit rechteckigem Beckengrundriss verwirklicht werden, wobei die Verbindung zwischen dem festen und dem beweglichen Leitungsteil entsprechend z.B. durch ineinandergeschobene Teleskoprohre zu erreichen ist. Es ergeben sich hierbei dieselben Vorteile wie beim Rundklärbecken naohf*Fig. 1.The system described concerns a round clarifier. Due to the line arrangement with a sealing connection between the fixed pipe part and the movable pipe part, the suction nozzles 17 become the suction openings for the pumping station 28, which is fixedly arranged outside of the clarification basin 1. This arrangement can also be equivalent This is the case with a ■ clarifier with a rectangular basin floor plan be realized, wherein the connection between the fixed and the movable line part correspondingly e.g. by telescopic tubes pushed into one another can be reached. The same advantages result here as with the round clarifier naohf * Fig. 1.
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