DE2719485A1 - Verfahren und vorrichtung zur beseitigung der verokerung des kiesbettes bei filterbecken fuer trinkwasserbereitung - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung
• der Verokerung des Kiesbettes bei Filterbecken für Trinkwasserbereitung Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beseitigen der Verokerung des Kiesbettes bei Filterbecken für die Trinkwasserbereitung.
• Zur Bereitung von Trinkwassser aus Flüssen oder sonstigen Gewässern sind "Filterbecken" vorgesehen. Das sind große Becken, die auf ihrem Grund über einer natürlichen Kiesschicht eine Sandschicht aufweisen. In diese Filterbecken wird das zu reinigende Wasser eingeleitet. Es versickert durch die Sand und die Kiesschicht. Unterhalb dieser Kiesschicht wird das gereinigte Wasser dann aus einem Brunnen abgepumpt. Verunreinigungen aus dem Wasser werden zunächst im wesentlichen von der Sandschicht zurückgehalten. Diese Sandschicht muß in bestimmten Abständen gereinigt werden. Es sind zu diesem Zweck Maschinen bekannt (DT-OS 2 239 385), mit denen eine Sandschicht definierter Dicke abgehoben und abgefördert wird. Dieser Sand wird dann zu einer Reinigungsanlage außerhalb des Filterbeckens transportiert. Die bekannten Maschinen zum Abnehmen einer definierten Sandschicht von dem Filterbeckenboden enthalten einen in Fahrtrichtung nach unten geneigten Rahmen, in welchem sich quer zur Fahrtrichtung erstreckende, im wesentlichen horizontale Wellen mit Kettenrädern gelagert sind. über diese Kettenräder sind Förderketten geführt. Eines der Kettenräder ist mit einem Antrieb verbunden, wobei die Förderketten in einem solchen Sinne angetrieben sind, daß sich der unten verlaufende Teil jeder Förderkette entgegen der Fahrtrichtung des Fahrzeugs bewegt. Diese Förderketten tragen quer zur Fahrtrichtung sich erstreckende Schaber. Unter den Förderketten und Schabern ist eine Bodenplatte angeordnet. Der Rahmen wird durch Höhenfühler und eine von den Höhenfühlern gesteuerte Stellvorrichtung in definierter Lage zu dem Filterbeckenboden gehalten.
• Durch die Schaber wird eine definierte Dicke von Sand von dem Filterbeckenboden abgenommen und über die Bodenplatte nach oben gefördert, wo das abgenommene Material auf eine Abfördervorrichtung in Gestalt eines sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Transportbandes fällt.
• Es ist weiterhin erforderlich, von Zeit zu Zeit die Sandschichten des Filterbeckens von Steinen zu befreien. Zu diesem Zweck ist ein Gerät bekannt (DT-OS 2 309 928) welches in ähnlicher Weise wie die vorstehend beschriebene Vorrichtung nach DT-OS 2 239 385 aufgebaut ist und welches den mit Steinen versetzten Sand auf ein Schwingsieb fördert. Das Schwingsieb hat die Gestalt einer sich quer zur Fahrtrichtung erstreckenden Rinne und führt eine solche Schwingung aus, daß es das von dem Schwinsieb zurückgehaltene Material (Steine) quer zur Fahrtrichtung transportiert. Der Sand fällt durch das Schwingsieb hindurch wieder unmittelbar auf den Filterbeckenboden. Die zurückgehaltenen und quer zur Fahrtrichtung transportierten Steine können dann auf ein Förderband fallen, welches die Steine in den Kasten eines die Vorrichtung haltenden Transportfahrzeuges transportiert.
• Die normale, regelmäßig erfolgende Reinigung von Filterbecken beschränkt sich auf die Reinigung der Sand schichten in der vorstehend beschriebenen Weise. Im Verlaufe längerer Zeit werden jedoch auch die unter den Sandschichten befindlichen Kiesschichten in Mitleidenschaft gezogen. Insbesondere durch die in dem Rohwasser enthaltenen chemischen Verunreinigungen tritt mit der Zeit eine "Verokerung" des Kiesbettes ein, die zu einer Verminderung der Wasserdurchlässigkeit des Kiesbettes und damit der Leistung des Filterbeckens führt. Es ist daher erforderlich, gelegentlich auch das unterhalb der Sandschicht befindliche Kiesbett zu reinigen und die gebildete Verokerung zu beseitigen. Dies ist nach dem Stand der Technik eine sehr aufwendige und kostspielige Prozedur. Es werden zu diesem Zweck Trommelwaschanlagen aufgebaut. Das Kiesbett wird mittels Baggern oder Schaufelladern ausgehoben und der Kies zu der Trommelwaschanlage transportiert. Der in der Trommelwaschanlage gereinigte Kies muß dann wieder gleichmäßig auf das Filterbecken verteilt werden. Dabei muß dafür Sorge getragen werden, daß Aushub und Wiederverteilung des Kieses sich nicht gegenseitig stören, d.h. daß ein freier Durchgang für die hierfür erforderlichen Transportfahrzeuge gewährleistet ist. Es ist zu beachten, daß zur Beseitigung der Verokerung des Kiesbettes das Kiesbett bis in eine erhebliche Tiefe, etwa bis zu einem Meter ausgehoben und gereinigt werden muß.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Beseitigen der Verokerung des Kiesbettes bei Filterbecken zu schaffen, welches mit einem gegenüber dem Stand der Technik erheblich verminderten Aufwand durchgeführt werden kann.
• Erfindungsgemäß wird dies durch die folgenden Verfahrensschritte erreicht: (a) Abnehmen und Fördern von Kies aus dem Kiesbett auf ein Schwingsieb bei kontinuierlicher Vorbewegung über das Kiesbett.
• (b) Abfördern des durch das Schwingsieb hindurchfallenden Materials und (c) Zurückfallenlassen des auf dem Schwingsieb zurUckbleibenden Kieses auf das Kiesbett.
• Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird die Verokerung nicht durch eine zentral angeordnete Waschanlage entfernt sondern durch ein Schwingsieb. Es hat sich gezeigt, daß mittels eines solchen Schwingsiebes eine ausreichende Beseitigung der Verokerung des Kiesbettes erfolgen kann. Die Verwendung eines Schwingsiebes gestattet es, den Kies jeweils an Ort und Stelle zu reinigen und sofort wieder auf das Kiesbett zurückfallen zu lassen, wobei dieser Vorgang bei kontinuierlicher Vorbewegung über das Kiesbett stattfindet. Die geschilderten Transportprobleme des vorbekannten Verfahrens treten hierbei nicht auf.
• Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich mit einem erheblich geringeren Aufwand durchführen als das Verfahren nach dem Stand der Technik.
• Eine Vorrichtung zur Durchführung des geschilderten Verfahrens ist gekennzeichnet durch ein Fahrzeug zur Vorwärtsbewegung über das Kiesbett, ein an dem Fahrzeug angebrachtes Schwingsieb, eine an dem Fahrzeug angebrachte Aushub- und Fördervorrichtung zum Abnehmen und Fördern von Kies auf das Schwingsieb und eine unter dem Schwingsieb angeordnete Abfördervorrichtung zum Abfördern des durch das Schwingsieb hindurchfallenden Materials.
• Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
• Die Erfindung ist nachstehend an einem Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen näher erläutert: Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
• Die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält ein als Kettenfahrzeug ausgebildetes Fahrzeug 10 zur Vorwärtsbewegung über das Kiesbett 12. Die Vorwärtsbewegung erfolgt in Richtung des Pfeiles 14 in Fig. 1.
• An dem Fahrzeug 10 ist ein Schwingsieb 16 angebracht. Das Schwingsieb 16 ist über Federn 18 (die auch von Gummipuffern gebildet sein können) schwingungsfähig gehaltert. Es wird über einen Kurbeltrieb 20 zu kreisenden Schwingungen angeregt, wie durch den Pfeil 22 angedeutet ist.
• An dem Fahrzeug ist weiterhin eine Aushub- und Fördervorrichtung 24 angebracht. Diese weist eine sich von dem Kiesbett 12 schräg nach hinten und oben bis über das Schwingsieb 16 erstreckende Förderkettenanordnung 26 auf. Die Förderkettenanordnung 26 besteht aus einer Mehrzahl von endlosen Förderketten 28, die über Kettenräder 30, 32 geführt sind. Die Kettenräder 30 und 32 sind in einem Rahmen 34 gelagert, der verstellbar an dem Kettenfahrzeug 10 angebracht ist. Die Verstellung erfolgt hydraulisch mittels eines oder mehrere Hydraulikzylinder 36. Eines der Kettenräder 30 oder 32 wird angetrieben, und zwar so, daß sich die Förderketten 28 auf der Unterseite der Förderkettenanordnung im Sinne des Pfeiles 38 nach oben bewegen. An den Förderketten 28 sind quer zur Fahrtrichtung 14 sich erstreckende Aushub- und Förderglieder 40 angebracht. Diese Aushub- und Förderglieder können von Profileisen mit L-förmigem Querschnitt gebildet sein. Die Aushub- und Fördervorrichtung enthält weiterhin eine Bodenplatte 42, die unter der Förderkettenanordnung 26 angeordnet ist.
• Unter dem Schwingsieb 16 ist eine Abfördervorrichtung zum Abfördern des durch das Schwingsieb hindurchfallenden Materials in Gestalt eines quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs 10 angeordneten Förderbandes 44 vorgesehen.
• Die beschriebene Anordnung arbeitet wie folgt: Die Aushub- und Fördervorrichtung 24 nimmt das Kiesbett bis zu einer vorgegebenen Tiefe, beispielsweise von einem Meter, ab und fördert den Kies längs der Bodenplatte 42 nach oben, so daß er auf das Schwingsieb 16 fällt. Durch den Hydraulikzylinder 36 wird die Aushub- und Fördervorrichtung 24 mit dem Rahmen 34 zu diesem Zweck mit erheblicher Kraft in das Kiesbett eingedrückt.
• Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß auf diese Weise ein Abnehmen des Kiesbetts bis zu der erforderlichen Tiefe tatsächlich möglich ist.
• Der auf das Schwingsieb fallende Kies wird gerüttelt. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise die zwischen dem Kies gebildeten Ablagerungen gelöst werden können und als sandartiges Material auf das Förderband 44 fallen. Der gereinigte Kies wird durch die Schwingungen des Schwingsiebs entgegen der Fahrtrichtung auf dem Schwingsieb nach hinten gefördert, so daß er, wie dargestellt, am hinteren Rand des Schwingsiebs wieder auf das Kiesbett herunterfällt.
• Die beschriebene Vorrichtung wandert auf diese Weise langsam über die gesamte Länge des Filterbeckens, wobei sie das Kiesbett bis zu einer Tiefe von etwa einem Meter aufnimmt, den Kies reinigt und hinter sich wieder ein gereinigtes Kiesbett zurückläßt. Es ist lediglich erforderlich, das von dem Schwingsieb abgeschüttelte und durch das Schwingsieb hindurch auf das Förderband 44 fallende sandartige Material abzufahren.
• Zu diesem Zweck fahren LKWs in zyklischer Folge unter das Förderband und nehmen das von dem Förderband seitlich abgeförderte Material auf.
• Auf diese Weise kann die Beseitigung der Verokerung des Kiesbettes mit einem geringen Aufwand an Maschinen, Zeit und Personal erfolgen. Die Kosten des erfindungsgemäßen Verfahrens sind gegenüber den vorbekannten Verfahren um Größenordnungen geringer.
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Claims (5)

1. Patentansprüche 1. Verfahren zum Beseitigen der Verokerung des Kiesbettes bei Filterbecken für die Trinkwasserbereitung, gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte: (a) Abnehmen und Fördern von Kies aus dem Kiesbett auf ein Schwingsieb bei kontinuierlicher Vorbewegung über das Kiesbett.

   (b) Abfördern des durch das Schwingsieb hindurchfallenden Materials und (c) Zurückfallenlassen des auf dem Schwingsieb zurückbleibenden Kieses auf das Kiesbett.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Fahrzeug (10) zur Vorwärtsbewegung über das Kiesbett (12), ein an dem Fahrzeug (10) angebrachtes Schwingsieb (16), eine an dem Fahrzeug (10) angebrachte Aushub- und Fördervorrichtung (24) zum Abnehmen und Fördern von Kies auf das Schwingsieb (16), und eine unter dem Schwingsieb (16) angeordnete Abfördervorrichtung (44) zum Abfördern des durch das Schwingsieb (16) hindurchfallenden Materials.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aushub- und Fördervorrichtung (24) eine sich von dem Kiesbett (12) schräg nach hinten und oben bis über das Schwingsieb (16) erstreckende Förderkettenanordnung (26) mit endlosen Förderketten (28) aufweist, an denen quer zur Fahrtrichtung sich erstreckende Aushub- und Förderglieder (40) angebracht sind, und eine Bodenplatte (42), die unter der Förderkettenanordnung (26) angeordnet ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfördereinrichtung (44) ein quer zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs angeordnetes Förderband ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwingsieb (16) eine den darauffallenden Kies entgegen der Fahrtrichtung (14) nach hinten fördernde Schwingung (22) ausführt.