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Verfahren zur Abscheidung von auf Flüssigkeiten schwimmenden
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Leichtstoffen sowie Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlichen Abscheidung von auf Flüssigkeiten
schwimmenden Leichtstoffen in Kanälen, Vorflutern od. dgl., insbesondere in denen
wechselnde Wasserstände auftreten, sowie eine zur Durchführung dieses Verfahrens
geeignete Vorrichtung.
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Für die Entfernung von Leichtstoffen auf Flüssigkeiten sind zahlreiche
Verfahren und Vorrichtungen bekannt. Bei einer Art dieser Vorrichtungen wird die
Flüssigkeit in ein großes Becken eingeleitet, wo sie - gegebenenfalls nach Durchlaufen
eines Schlammabsetzbeckens - gegen eine Prallplatte fließt, so daß die Leichtstoffe
hinter dieser Platte aufschwimmen. Die saubere Flüssigkeit selbst kann dann durch
einen bis fast zum Boden reichenden Stutzen abfließen.
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Bei einer anderen Art derartiger Vorrichtungen wird die Flüssigkeit
in einem Rückhaltebecken gesammelt. Über ein schwenkbares, auf der Flüssigkeit schwimmendes
Auslaßrohr (Skimmer) werden dann die an der Oberfläche schwimmenden Leichtstoffe
einer Abscheideranlage zugeführt.
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Ein großer Nachteil dieser Vorrichtungen besteht darin, daß sie nur
für einen verhältnismäßig geringen Flüssigkeitsdurchsatz,
nämlich
maximal 250 l/s, geeignet sind. Höhere Durchlaufmengen können nur durch Anordnung
von Parallelabscheidern bewältigt werden, was naturgemäß mit sehr hohen Kosten verbunden
ist.
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Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie
eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Abscheidung von Leichtstoffen auf Flüssigkeiten
zu finden, die unabhängig von den auftretenden Durchflußmengen, insbesondere bei
hohen Durchsätzen, arbeitet und die gegenüber den bekannten Vorrichtungen vergleichsweise
kostengünstig herzustellen ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Kanal,
Vorfluter od. dgl. selbst nur die Leichtstoffe an der Oberfläche der Flüssigkeit
aufgestaut werden und dann durch einen Uberlauf von der Flüssigkeit getrennt und
abgeleitet werden. Mit dieser Kombination von Aufstau- und Uberlaufverfahren können
die Leichtstoffe kontinuierlich von der Oberfläche der Flüssigkeit entfernt werden,
ohne daß es hier-zu aufwendiger Maschinen bedarf.
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In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Leichtstoffe ohne
Behinderung des Flüssigkeitsdurchtritts aufgestaut werden. Hierdurch wird vermieden,
daß durch den Stauvorgang der Flüssigkeitsvolumenstrom beeinträchtigt wird.
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Zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens ist eine Vorrichtung
in Form eines Kanalabschnittes vorgesehen, die erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet
ist, daß der Kanalabschnitt einen Nebenauslaß aufweist,wobei in Strömungsrichtung
gesehen hinter dem Nebenauslaß eine nachführbare Eintauchstaueinrichtung und in
oder hinter dem Nebenauslaß eine nachführbare Uberlaufeinrichtung angeordnet sind.
Dabei ist unter einer Eintauchstaueinrichtung eine Einrichtung zu verstehen, bei
dem ein Stauelement für den Stauvorgang von oben in die Flüssigkeit eingetaucht
wird. Die Nachführbarkeit sowohl der Eintauchstaueinrichtung als auch der Überlaufeinrichtung
erlaubt es, unabhängig vom jeweiligen Wasserstand nur die auf der Flüssigkeit schwimmenden
Leichtstoffe aufzustauen und in der Uberlaufeinrichtung derart von der Flüssigkeit
zu trennen, daß nur die Leichtstoffe den Uberlauf passieren können. In Ausbildung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Eintauchstaueinrichtung
als Tauchwandplattenschieber ausgebildet ist. Darunter ist ein Schieber zu verstehen,
dessen Schieberplatte für den Stauvorgang von oben in die Flüssigkeit eintaucht.
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Ferner ist gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die 8-berlaufeinrichtung
als Uberlaufplattenschieber ausgebildet ist. Bei diesem Uberlaufplattenschieber
kann die Schieberplatte aus einer Schieberkammer unterhalb der Kanalsohle ausgefahren
werden, wobei die Flüssigkeit über die Oberkante der Schieberplatte fließt.
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Getnäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist vorgesehen, daß vor
dem Nebenauslaß eine Beruhigungsstrecke angeordnet ist. Hierdurch ist gewährleistet,
daß sämtliche Leichtstoffe vor der Eintauchstaueinrichtung an die Oberfläche gelangen.
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Schließlich ist erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß eine Meßeinrichtung
zur Messung der Dicke des Leichtstoffilms vorgesehen ist, die mit einer Regeleinrichtung
zur Regelung der Einstellhöhe der Eintauchstaueinrichtung und/oder der Uberlaufeinrichtung
in Abhängigkeit von der Dicke des Leichtstoffilms verbunden ist. Auf diese Weise
kann die Stellung der Eintauch- und Uberlaufelemente der beiden Einrichtungen den
jeweiligen Leichtstoffilmdicken optimal angepaßt werden, so daß eine saubere Trennung
zwischen Leichtstoffen und Flüssigkeit ohne nennenswerte Behinderung des Flüssigkeitsdurchtritts
erzielt werden kann.
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In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels
näher veranschaulicht. Es zeigen: Fig. 1 eine Vorrichtung zur Abscheidung auf Flüssigkeit
schwimmenden Leichtstoffen in einem Horizontalabschnitt; Fig. 2 einen Tauchwandplattenschieber
im Vertikalschnitt;
Fig. 3 einen Uberlaufplattenschieber im Vertikalschnitt.
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In Fig. 1 ist eine Vorrichtung zur Abscheidung von auf Flüssigkeit
schwimmenden Leichtstoffen im Horizontalschnitt von oben gezeigt. Die Vorrichtung
bildet einen Kanalabschnitt 1, der im wesentlichen aus Stahlbeton gegossen ist.
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Dabei zeigt Pfeil A die Fließrichtung im Einbauzustand an.
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Der Kanalabschnitt 1 weist einen Nebenauslaß 2 auf, der rechtwinklig
zur Fließrichtung Pfeil A verläuft und der über weitere Kanalabschnitte, die nicht
gezeigt sind, mit einem Sammelbecken verbunden sein kann. In Fließrichtung Pfeil
A gesehen vor dem Nebenauslaß 2 ist ein Stabrechen 3 angeordnet, der die gröberen
Verschmutzungen zurückhalten soll.
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Hinter dem Nebenauslaß 2 ist ein Tauchwandplattenschieber 4 vorgesehen,
dessen Schieberplatte von oben in die Flüssigkeit eintauchen kann, wie aus Fig.
2 noch besser zu erkennen ist. Dieser Tauchwandplattenschieber 4 ist in Führungsnuten
5 und 6 im Kanalabschnitt 1 geführt, die durch Dichtstreifen 7', 7", 7"', 7"" gegen
Flüssigkeitseintritt abgedichtet sind. Mit diesem Tauchwandplattenschieber 4 können
die auf der Flüssigkeit schwimmenden Leichtstoffe aufgestaut werden, ohne daß der
freie Durchlaß der Flüssigkeit selbst wesentlich behindert wird.
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Im Eingang zum Nebenauslaß 2 ist ein Überlaufplattenschieber 8 angeordnet.
Dessen Schieberplatte ist in Führungseinschnitten
9 und 10, die
den Führungsnuten 5 und 6 beim Tauchwandplattenschieber 4 entsprechen, geführt.
Diese sind durch Dichtprofile 11', 11", 11"', 11"" gegen Flüssigkeitseintritt abgedichtet.
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Bei dieser Art Plattenschieber ruht die Schieberplatte in geöffnetem
Zustand in einem Schieberkasten unterhalb der Kanalsohle und wird hochgezogen, wenn
die Flüssigkeit gestaut werden soll. Je nachdem wie weit die Schieberplatte aus
dem Schieberkasten herausragt, kann die höherstehende Flüssigkeit über dessen Oberkante
abfließen. Dabei kann die Schieberplatte so eingestellt werden, daß nur die Leichtstoffe,
die ja auf der Flüssigkeit schwimmen, überlaufen können, so daß diese von der Flüssigkeit
getrennt werden und in einen Sammelbehälter ablaufen können, während die Flüssigkeit
in Richtung des Pfeils A abläuft.
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Die Regelung der Schieberstellungen entsprechezdder Flüssigkeitshöhe
und der Dicke des Leichtstoffilms geschieht durch eine hier nicht näher dargestellte
Meßeinrichtung 12 in der Beruhigungsstrecke zwischen Stabrechen 3 und Nebenauslaß
2, die mit entsprechenden Verstelleinrichtungen der Plattenschieber 4 und 5 verbunden
ist. Auf diese Weise kann kontinuierlich der Leichtstoffilm von der Flüssigkeitsoberfläche
abgetrennt werden, ohne daß hierfür ein hoher Energieaufwand notwendig wäre.
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In Fig. 2 ist in einem Vertikalschnitt durch den Kanalabschnitt
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der Tauchwandplattenschieber 4 dargestellt. Dieser besteht aus einer Tauchwandschieberplatte
4a mit an der Unterseite angeformten, beidseitigen Führungsholmen 4b und 4c, die
in entsprechende Holmkästen 13 und 14 unterhalb der Kanalsohle 15 eintauchen können.
Die Tauchwandschieberplatte 4a stützt sich in Führungsnuten 5 und 6 über Führungsrollen
4d', 4d", 4d"', 4d"" ab. Damit keine Flüssigkeit in die Holmenkästen 13 und 14 einlaufen
kann, sind die Führungsnuten 5 und 6 durch Dichtstreifen 7" und 7"' abgedichtet.
An der Kanalsohle 15 sind noch zwei weitere, senkrecht zur Zeichnungsebene verlaufende
Dichtstreifen 7""' und 7'''''' angeordnet, die mit den beiden senkrecht verlaufenden
Dichtstreifen 7' und 7" sowie 7"' und 7"" einer Führungsnut 5 oder 6 verbunden sind.
Auf diese Weise wird auf beiden Seiten des Kanalabschnittes 1 eine geschlossene
Dichtlinie erzielt, die ein Eindringen von Flüssigkeit in die Holmenkästen 13 und
14 zuverlässig verhindert.
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Die Tauchwandschieberplatte 4a ist über eine Hubstange 16 mit einethicht
gezeigten Verstellmechanismus, der auch otorisch angetrieben sein kann, verbunden.
Damit kann die Tauchwandschieberplatte 4a so abgesenkt werden, daß ihre Unterkante
4a' auf der Wasseroberfläche 17 aufliegt oder leicht eintaucht. Hierdurch werden
die Leichtstoffe aufgehalten, ohne daß der Flüssigkeitsdurchtritt nennenswert behindert
wird.
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Fig. 3 zeigt ebenfalls in einem Vertikalschnitt den Überlaufplattenschieber
8 im Nebenauslaß 2. Bei diesem Plattenschieber 8 kann die Tauchwandschieberplatte
8a annähernd ganz in einen unterhalb der Kanalsohle 15 angeordneten Schieberkasten
18 eingefahren werden und gibt dann den größten Querschnitt frei.
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Ebenso wie der Tauchwandplattenschieber 4 ist auch der Überlaufplattenschieber
8 in zwei Führungseinschnitten 9 und 10 in den Seitenwänden des Kanalabschnittes
1 geführt. Diese Führungseinschnitte 9 und 10 weisen zu beiden Seiten der Uberlaufschieberplatte
8a Dichtungsprofile 11 " , 1?"" auf, wobei die Dichtprofile 11' und 11 " ' sowie
11 " und 11"" an einer Seite jeweils über einen in der Kanalsohle 15 quer verlaufenden
Dichtstreifen 11 " " ' verbunden sind. Auf diese Weise ist die Dichtlinie zu beiden
Seiten der Uberlaufschieberplatte 8a nicht unterbrochen, so daß keine Flüssigkeit
in den Schieberkasten 18eindringen kann.
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An der Oberseite der Uberlaufschieberplatte 8a ist ein Joch 20 mit
zwei Seitenholmen 20a und 20b und einem Querholm 20c angeformt, die ein rechteckiges
Fenster für den Flüssigkeitsdurchtritt bilden. In der Mitte des Querholms 20c ist
eine Betätigungsstange 21 angelenkt, die in gleicher Weise wie beim Tauchwandplattenschieber
4 mit einem Verstellmechanismus, der hier nicht gezeigt ist, verbunden ist.
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Durch Hochziehen der Uberlaufschieberplatte 8a aus der Schieberkammer
18 kann die Flüssigkeit aufgestaut werden.
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Dabei kann die Überlaufschieberplatte 8a so eingestellt werden, daß
die Flüssigkeit nicht mehr über die Schieberoberkante 4a' abfließen kann, sondern
nur noch der Leichtstoffilm. Diese Einstellung kann automatisch durch Messung der
Flüssigkeitshöhe und der Dicke des Leichtstoffilms und Eingabe dieser Meßwerte in
eine entsprechende Regeleinrichtung geschehen.