DE2742161A1

DE2742161A1 - Verfahren und vorrichtung zur vorklaerung und speicherung von schmutzabwaessern zum zwecke der waermerueckgewinnung

Info

Publication number: DE2742161A1
Application number: DE19772742161
Authority: DE
Inventors: Klaus Iwan
Original assignee: Bero - Energie Beratung und Organisation fur Waermerueckgewinnung Co & KG GmbH; BERO EN BERATUNG und ORGANISAT
Current assignee: IWAN, GEB. MARQUARDT, ANNE-MARIA, 4019 MONHEIM, DE
Priority date: 1977-09-19
Filing date: 1977-09-19
Publication date: 1979-03-29
Also published as: JPS5460757A; FR2403301A1; SE7809782L

Description

BERQ- ENERGUB Beratung und

ORGANISATION FÜR WÄRMERÜCKGEWINNUNG GmbH&CaKG

BERO - GRABENSTR. 3 ■ 4000 DOSSELDORf 1

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15.9.1977

betreff= Patentanmeldung: "Verfahren und Vorrichtung zur Vorklärung und Speicherung von Schmutzabwässern zum Zwecke der Wärmerückgewinnung."

hier!Beschreibung des Patentes.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und die dazugehörige Vorrichtung zur Vorklärung und Speicherung von Schmutzwasser zum Zwecke der Wärmerückgewinnung.

Es ist bekannt, daß aus Abwässern Wärmeinhalte rückgeführt werden können. Dies ist jedoch nur dann wirtschaftlich sinnvoll, wenn alle anfallenden Abwässer der Wohnhäuser oder andere Abwässer, wie z.B. Prozeßwässer einem hlärmerückgewinnungsvorgang unterzogen werden können. Bisher war dies nicht möglich, d.h. es wurden vor Wärmerückgewinnung Schmutzstoffe, Schlamme und andere hoch verschmutzte Abwässer vorher abgetrennt und direkt in die Kanalisation geleitet. Diese Abwässer nahmen an der Wärmerückgewinnung nicht teil. Diese Wärmerückgewinnungssysteme aus Abwässern haben einen schlechten Wirkungsgrad und sind deshalb nicht wirtschaftlich.

Ein weiterer Nachteil der bisherigen Wärmerückgewinnung aus Abwässern besteht darin, daß in einem Behalter gesammelte Abwässer mit Hilfe von Wärmepumpen eine Wärmerückgewinnung durchgeführt wird, jedoch während dieses Prozeßes ständig hinzulaufendes warmes Abwasser den UärmerOckgewinnungsvorgang zuweit ausdehnt. Das wird insbesondere

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GRABENSTRASSE 3 4000 DÜSSELDORF 1 TELEFON 0211/328329/328197 TELEX 8584708 bero DRESDNER BANK DÜSSELDORF 44085610 HRB DÜSSELDORF 1795

dann unwirtschaftlich, wenn die bereits bis zu einem niedrigen Temperaturniveau abgekühlten Abwässer nunmehr erneut aufgewärmt werden mit zulaufenden wärmen Abwässern. Dies führt zu schlechten Leistungsziffern der Wärmepumpe bzw. des Wärmerückgewinnungsvorganges insbesondere im Bereich niedriger Abwassertemperaturen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, welche die wirtschaftliche Rückgewinnung der Abwasserwärme dadurch ermöglicht, daß die Abwasser zwar vorgeklärt, aber insgesamt am Uärmerückgewinnungsvorgang teilnehmen und während dem Rückgewinnungsvorgang anfallende, zusätzliche Abwässer nicht diesen zugeführt, sondern in einem Vorspeicher aufgefangen und bereitgehalten werden für den nächstfolgenden Uärmerückgewinnungsvorgang.

Diese Aufgabe ist nach vorliegender Erfindung im wesentlichen dadurch gelöst worden, daß die Abwässer durch die Abwasserleitung 1) in die Schmutzwasser-Kammer 2) eines Schmutzwasser-Behälters gelangen, von dort durch einen Sickerfilter 3), der mit einer Kiesschüttung gefüllt ist, in eine Kammer 5) gelangen. Die Kammer 5), in der sich nun weitgehend gereinigtes Wasser befindet, ist getrennt durch ein Stahlblech Ό von der Kammer 2). Insofern ist ein optimaler Wärmeübergang beider Abwässer zueinander möglich. In Kammer 5) befindet sich verschiedene Technik Nr. 13) in Form von Heizregistern sowohl zum zusätzlichen Aufheizen der Abwässer als auch zur Wärmeentnahme der WärmeInhalte der Abwässer.

Das durch Leitung 1) einfließende Schmutzwasser gerät in Schmutzuiasser-Kammer 2), wobei die Feststoffe und sonstige Verunreinigungen sich auf den Boden der Kammer absetzen. Durch Sickerfilter 3) wird das vorgereinigte Wasser in Kammer 5) gelangen. Der Abwasserspiegel in Kammer 2) und Kammer 5) ist gleich hoch und steigt mit zulaufendem Abwasser. Mit Steigen des Schmutzwassers in Kammer 2) schließen Schwimmer 10) ein Klappenventil in der Wand 7) zur Kammer B). Hat das Schmutzwasserniveau in Kammer 2) und Kammer 5) die Höhe bis zum Überlauf 6) erreicht, schaltet der WMrmerückgewinnungsvorgang durch Wärmepumpe über Technik IMr. 13) ein und das Wasser in Kammer 5) wird heruntergekühlt. Das Schmutzwasser in Kammer 2) nimmt an dieser Abkühlung teil, und zwar dadurch, daß lediglich eine Stahlblechwand k) beide Abwässer von einander trennt und in Folge der guten

Wärmeleitfähigkeit den Temperaturauatausch zwischen beiden Kammern ermöglicht.

Sollte mährend dieses Uärmerückgeujinnungsv/organges mittels Technik 13) durch Leitung 1) weiteres warmes Abwasser in Kammer 2) einströmen, sä verzögert dieser zusätzliche Abwasseranfall nicht die Beendigung des klärmerückgewinnungsvorganges, sondern gelangt sofort über den Überlauf 6) in die Vorspeicherkammer B). Diese Kammer ist getrennt von Schmutzuiasser-Kammer 2) durch eine wärmeisolierte Zwischenwand 7). Dadurch ist Wärmeübergang der Abwässer in der Vorkammer 8) zu den Schmutzabwässern in Kammer 2) verhindert. In Vorspeicher-Kammer B), die mit einem Überlauf 11) versehen ist, befindet sich eine Aufheiztechnik IMr. 1*0. Dadurch ist es während des Wärmerückgewinnungsvorganges in Kammern 2) und 5) möglich gleichzeitig in Vorspeicherkammer B) zwischenzeitlich anfallendes Schmutzwasser mittels Technik 1*0 aufzuheitzen.

Diese Abwässer in Vorspeicher-Kammer B) werden bereitgehalten solange, bis die Abwässer in Schmutzwasser-Kammer 2) und Speicher-Kammer 5) soweit abgekühlt sind wie dies von Seiten der Wärmepumpe gefordert wird. Danach werden diese abgekühlten Abwässer über Abfluß 12) aus Schmutzwasser-Kanal 2) herausgepumpt. Der sinkende Schmutzwasser-Uasserspiegel in Kanal 2) bewirkt zunächst ein Rücklaufen des vorgeklärten Abwassers aus Kanal 5) durch Filter 3) in Kammer 2).Dadurch wird eine Rückspülung und Selbstreinigung des Filters 3) herbeigeführt. Nachdem nun durch den Abfluß 12) die unten in Kammer 2) befindlichen Schmutzteile, das Schmutzwasser aus Kammer 2) und das vorgeklärte blasser aus Kammer 5) über Filter 3)abgeleitet sind,lösen Schwimmerschalter Nr. 10) über einen Hebelmechanismus ein VerschluS-ventil in Trennwand 7), wodurch die vorgespeicherten Abwässer in der Vorspeicherkammer B), eventuell aufgeheizt durch Technik 1*0 nun unverzüglich in Schmutzwasser-Kammer 2) strömen. AbfluBleitung 12) ist zuvor durch Rückschlagventil geschlossen. Von Schmutzwasser-Kammer 2) sickern diese Abwässer nun durch Sickerfilter 3) in Kammer 5). Hinzufließendes neues Abwasser, das aus Leitung 1) kommt, läßt Wasserspiegel in Kammer 2) und 5) nunmehr erneut ansteigen, Schwimmerschalter 10) schließen Klappenventil zu Vorspeicher-Kammer B). Das ansteigende Niveau der Abwässer in Kammern 2) und 5) vollzieht sich nun wieder bis zum Überlauf 6). Unmittelbar unter Überlauf 6) wird durch Schwimmerschalter Technik 13) wieder in Betrieb gesetzt und der Idärmerückgewlnnungsvorgang beginnt von neuem. Zwischenzeitlich

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anfallende Abwässer werden also wieder über den Überlauf 6) in Vorspeicher-Kammer B) geleitet und solange vorgespeichert bzui. festgehalten, bis Wärmerückgewinnungsvorgang in Kammer 2) und 5) vollzogen ist. Danach erfolgt wieder Abfließen bzw. Abpumpen über Abfluß 12, öffnen des Klappenventiles über Schwimmerschalter 10) und Einfließen des vorgespeicherten Wassers aus Kammer 5) in Kammer 2) und 5).

Bei dieser Verfahrensweise und Vorrichtung ist gewährleistet, daß Schmutzabwässer in Kammer 2) ihre Schmutzbestandteile absetzen können und gemeinsam mit den vorgeklärten Abwässern in Kammer 5) am Ulärmerückgewinnungsvorgang teilnehmen können.Es ist weiter gewährleistet, daß bei jeder Entleerung der Kammer 5) der Sickerfilter 3) durch Rückspülung gereinigt wird. Es ist weiter gewährleistet, daß bei zulaufendem Schmutzwasser über Leitung 1) der in Gang befindliche Wärmerückgewinnungsvorgang nicht verzögert wird, da die zulaufenden Abwässer über den Überlauf 6) in der Vorspeicher-Kammer B) aufgefangen und gespeichert werden. Durch die Isolierung der Trennwand 7) ist sichergestellt, daß die zulaufenden Abwässer nicht am Wärmerückgewinnungsvorgang in Kammer 2) und 5) teilnehmen, sondern in Vorspeicherkammer B) ihre Temperatur behalten bzw. diese noch aufgeheizt werden kann über Technik 1U). Erst nach Abpumpen der rückgekühlten Abwasser durch Leitung 12) gelangen vorgespeicherte Wasser aus Vorspeicher B) in Kammern 2) und 3) und werden dem dann folgenden liärmerückgewinnungsrhythmus zugeführt.

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Leerseite

Claims

2.) Erfindung:Verfahren und Vorrichtung zur Vorklärung und Speicherung von Schmutzabwässern zum Zwecke der Wärmerückgewinnung.

3.) PATENTANSPRÜCHE

MT) Verfahren und Vorrichtung zur Vorklärung und Speicherung von Schmutzwässern zum Zwecke der Wärmerückgewinnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Abwässer in einer Schmutzwasser-Kammer

2) eines Speichers aufgefangen werden und sich die darin befindlichen Schmutzstoffe in einer Vertiefung über einem Abfluß 12) absetzen können, daß die Schmutzwasser einer Vorklärung unterzogen werden durch das Durchsickern eines Sickerfilters

3) und alsdann vorgeklMrt in eine Speicherkammer 5) gelangen, die durch eine Stahlwand Ό von Schmutzwasser-Kammer 2) getrennt ist, daß Schmutzwässer aus Kammer 2) über einen Überlauf G) direkt in eine Vorspeicherkammer B) gelangen können, die selbst getrennt ist durch eine isolierte Trennwand 7) von Schmutzwasser-Kammer 2), verbunden mit dieser durch ein unten befindliches Klappenventil, das gesteuert wird über Schwimmerschalter 10).

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2.) Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Schmutzwasser in einem Behälter aufgefangen werden, die Feststoffe ausgefiltert werden, jedoch feststoffeführende Schmutzwasser und vorgeklärte Abwässer in Kammer 5) gemeinsam am Ulärmerückgewinnungsvorgang teilnehmen können.

3.) Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmutzwässer durch einen Sickerfilter 3) in eine Speicherkammer 5) gelangen, wo der Ulärmerückgewinnungsvorgang durch die Technik 13) vollzogen wird.

*♦.) Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmutzwasser-Kammer 2) eine Vorspeicherkammer B) zugeschaltet ist, in die über eine Überlaufleitung 6) Schmutzwasser hineingelangen können, diese jedoch wegen der isolierten Trennwand IMr. 7) ihre lilärme nicht abgeben können an die Schmutzwasser in Kammer 2).

5.) Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1-i», dadurch gekennzeichnet, daß über Schwimmerschalter 1D) Ventile geöffnet oder geschlossen werden können, wodurch vorgespeicherte Abwässer in Kammer B) aus dieser in Schmutzwasser-Kammer 2) und über Filter 3) in Kammer 5) gelangen können.

6.) Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Überlaufen von Schmutzwässern aus Kammer 2) über den Überlauf 6) in Kammer B) erfolgen kann, während des hlärmerückgekiinnungsvorganges in Kammern 2) und 5) mittels Technik 13).

7.) Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl in Kammer B) als auch in Kammer 5) Heizflächen für die zusätzliche Aufheizung der Abwässer installiert sind und diese wechselweise gefahren werden können.

B.) Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß nach höchstem Abwasserstand bis zum Überlauf Nr. G) der Itlärmerückgewinnungsvorgang mittels Technik 13) beginnt und nach Beendigung durch Filter 3) und Abfluß 12) vollständig abgeführt wird.

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9.) Verfahren und Vorrichtung nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem UMrmerückgeuinnungsvorgang der Abwässer in Kammer 2) und 5) und darauffolgender Entleerung durch Abfluß 12) über Filter 3) die Schwimmer 10) ein Klappenmechanismus auslösen, wodurch das bis dahin gespeicherte Abwasser in Worspeicherkammer 8) in Scnmutzujasser-Kammer 2) eintritt und über Sickerfilter 3) in Kammer 5) gelangt.

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