DE2919612C2 - Vorrichtung zum Fangen und Abnehmen des Schwimmschlammes in Nachklärbecken - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Vorrichtung ist aus der DE-OS 27 40 645 bekannt. Die Tauchwand ist dabei fest, d. h. stationär an der Außenwand des Klärbeckens angebracht. Damit verteilt sich nachteiligerweise der Schwimmschlamm über die gesamte Fläche des Nachklärbeckens, wodurch diese Anordnung aber für Nachklärbecken relativ ungünstig ist. da die von der Tauchwand eingeschlossene Wasserfläche zu groß wird und der Schwimmschlami.-i sich in einer sehr dünnen und damit schlecht abschöpfbaren Schicht über die gesamte Fläche des Nachklärbeckens verteilt. Er ist daher von der dort als Abnehmvorrichtung vorgesehenen, sich in radialer Richtung erstreckenden Fangrinne nur schlecht abschöpfbar. Sofern sich die Fangrinne in Radialrichtung über das gesamte Nachklärbecken erstreckt, ist dies konstruktiv aufwendig. Sofern sich die Fangrinne aber nur über einen Teil des Nachklärbeckens erstreckt, wird von ihr auch nur der entsprechende Kreisring der Beckenoberfläche erfaßt, während der auf der übrigen Oberfläche des Nachklärbeckens befindliche Schwimmschlamm nicht abgenommen werden kann.

Dabei ist zu berücksichtigen, daß solche Nachklärbekken Durchmesser bis zu 60 Meter aufweisen. Eine schon bestehende Kläranlage kann nicht während des Betriebes und nicht ohne größere Aufwendungen nachträglich mit einer solchen Vorrichtung versehen werden.

Eine ähnliche Anordnung ist als Räumvorrichtung für Flotationsbecken aus der DE-OS 23 10 470 bekannt. Dabei ist die Tauchwand ebenfalls nahe des Außenrandes des Flotationsbeckens fest mit diesem verbunden. Eine mit Paddeln versehene Vorrichtung läuft um das Mittelbauwerk des Beckens um und treibt den Schwimmschlamm entweder in eine zentrische oder in eine am Außenrand des Beckens vorgesehene Sammelrinne. Ein Nachteil dieser bekannten Anordnung liegt gleichfalls darin, daß die Tauchwand fest mit dem Becken verbunden ist. Damit ist auch diese Anordnung für Nachklärbecken relativ ungünstig, da hierbei die von der Tauchwand eingeschlossene Wasserfläche zu groß wird. Die aus Paddeln bestehende Räumvorrichtung ist relativ kompliziert und teuer. Eine schon bestehende Kläranlage kann schwer nachträglich auf die Anordnung nach der genannten Offenlegungsschrift umgerüstet werden.

Ferner sind nicht mit einer Tauchwand versehene und damit gattungsfremde Vorrichtungen zum Räumen von Schwimmstoffen von der Oberfläche von Klärbecken

bekannt (siehe z.B. DE-PS 17 59 851), bei denen ein Schwimmstoffräumer über die gesamte Oberfläche des Klärbeckens bewegt wird und den Schlamm in einen Schwimmstoffauffang fördert Solche Anordnungen sind zum einen ebenfalls mit einem relativ großen konstruktiven Aufwand verbunden. Zum anderen sind sie vorteilhaft nur für Vorklärbecken verwendbar, da sie nur mit einem hohen Aufwand bei dem gegenüber größeren Nachklärbecken eingesetzt werden könnten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so auszugestalten, daß sie bei einfacher Konstruktion und günstiger Montage eine Konzentration des abzunehmenden Schwimmschlamms auf einer relativ kleinen Fläche des Nachklärbeckens ermöglicht

Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Merkmale des Anspruchs 1.

Bei Nachklärbecken wird das noch nachzuklärende Wasser von einem Mittelbauwerk in das Becken eingeführt und läuft an dessen Außenran^ geklärt ab. Es ist daher von Vorteil, wenn die Tauchwand nur einen geringen Teil der Gesamtwasseroberfläche des Nachklärbeckens umschließt und zwar einen Kreisring, der an das Mittelbauwerk unmittelbar angrenzt Zum einen wird damit der Schwimmschlamm genügend weit vom Ablaufrand des Nachklärbeckens ferngehalten. Vor allem aber wird der Schwimmschlamm auf einer relativ kleinen Fläche konzentriert, wo er leichter und mit einem geringeren konstruktiven Aufwand abgenommen werden kann, als wenn er sich über die Gesamtfläche des Nachklärbeckens erstrecken würde. Insbesondere ist auch die Gefahr vermieden, daß Felde; des Schwimmschlammes vom Wind in eine nicht oder nur schwer zugängliche Ecke des Nachklärbeckens getrieben werden. Das Abnehmen des Schlammes kann bevorzugt durch Absaugen, aber auch durch Abschöpfen oder Abräumen geschehen. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet also bei Nachklärbecken mit Erfolg. Da die Tauchwand im wesentlichen von Schwimmern getragen wird, belastet ihr Gewicht im Betriebszustand des Beckens die Räumerbrücke nicht. Ein besonderer Vorteil der Erfindung wird darin gesehen, daß diese Tauchwand auch nachträglich an schon vorhandene Räumerbrücken angebracht werden kann, ohne diese mit einem unzulässig hohen Gewicht zu belasten. Die Schwimmer bewirken ferner bei entsprechender, z. B. gelenkiger Anbringung der Tauchwand an der Räumerbrücke, daß die Höhe der Tauchwand relativ zum Wasserspiegel immer konstant bleibt. Ein Schwanken des Wasserspiegels kann also nicht zur Folge haben, daß die Tauchwand zu viel oder zu wenig aus dem Wasser vorragt. Vielmehr hat sie immer die gleiche Eintauchtiefe. Die nachträgliche Montage einer solchen Tauchwand an der Räumerbrükke ist problemlos und kann auch be· gefüllten Nachklärbecken vorgenommen werden, während ein nachträgliches Befestigen einer Tauchwand am Betonrand eines Klärbeckens demgegenüber wesentlich komplizierter wäre.

Die mit der Räumerbrücke umlaufende Tauchwand gibt ihre Bewegung an den Schwimmschlamm weiter, so daß dieser dazu tendiert. ·>·' h »-henfalls kreisförmig um den Mittelpunkt des Beckens zu bewegen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind Mittel zum Stoppen der Umlaufbewegung des Schwimmschlammes vorgesehen. Sofern diese Mitte! mit der ebenfalls umlaufenden Schlammabnehinvori ichtung kollidieren könnten, sind Vorrichtungen vorgesehen, die bei sich nähernder Schlammabnehmvorrichtung die Mittel aus deren Bewegungsbereich bringen. Dies kann z. B. eine Fotozellensteuerung sein, die bei Annähern der Schlammabsaugvorrichtung die Mittel durch Zuschaltung eines Magneten aus dem Bewegungsbereich der Abnehmvorrichtung bringt Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die o. g. Stoppmittel als Pendeltüren ausgebildet, gegen welche die Abnehmvorrichtung oder ein Skimmer der Abnehmvorrichtung anstößt und sie um die Pendelachse zur Seite schwenkt Diese Ausführungsform hat sich als konstruktiv besonders einfach und robust erwiesen.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den weiteren Unteransprüchen zu entnehmen. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachstehend näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 schematisch und im Längsschnitt einen Teil eines Nachklärbeckens,

F i g. 2 ebenfalls schematisch die Draufsicht auf F i g. 1 unter Fortlassung der Räumerbrücke,

F i g. 3 eine Einzelheit der Erfindung in vergrößertem Maßstab und im Schnitt und

F i g. 4 eine Draufsicht auf F i g. i.

Aus dem Mittelbauwerk 1 wird das vorgeklärte Wasser gemäß Pfeil 2 in das Nachklärbecken eingeführt, das hier nur zum Teil dargestellt ist. Im vorliegenden Fall ist der Radius R 1 der noch näher zu erläuternden Tauchwand 3 gleich 9,50 m, der Radius R 2 des Mittelbauwerkes 7 m und der Radius R 3 des Klärbekkens, also der Abstand von dem in der Zeichnung nicht dargestellten Rand des Klärbeckens zur Mittelachse des Mittelbauwerkes 30 m. Damit ergibt sich, daß der von der Tauchwand 3 und dem Außenrand des Mittelbauwerkes umschlossene Kreisring mit der Breite a nur etwa 5% der Gesamlwasseroberfläche des Nachklärbeckens ausmacht. Innerhalb dieses Kreisringes wird der aus dem vorgeklärten Wasser sich nach oben absetzende Schwimmschlamm 5 gesammelt, der sich über die gesamte Wasseroberfläche zwischen Tauchwand und Mittelbauwerk verteilt. Gegenüber den Austrittsstellen des vorgeklärten Wassers sind Prallwände 4 vorgesehen, gegen die das vorgeklärte Wasser strömt, um von dort aus gegen Trennwände 6 zu strömen, die vom Mittelbauwerk her radial nach außen ragen. Diese Bauteile sollen Verwirbelungen innerhalb des vorgeklärten Wassers vermeiden. Für die Ausübung der vorliegenden Erfindung sind sie aber nicht erforderlich.

Die Tauchwand 3 ist über Tragmittel 7, hier in Form eines Hebeldreiecks, an z. B. vier Stellen der Räumerbrücke 8 lösbar angebracht und zwar über Gelenkverbindungen 9, 10. Fest mit der Tauchwand verbunden sind Schwimmkörper 11. Zur leichtsren Montage empfiehlt es sich, die Tauchwand aus einzelnen Segmenten, die je mit einem Schwimmkörper versehen sind, zusammenzusetzen und die Segmente miteinander, z. B. durch Knotenbleche zu verbinden. Dies ist im einzelnen anhand der F i g. 3. 4 erläutert. Die Traghebel können auch an den Schwimmkörpern angreifen, sofern eine entsprechend feste Verbindung der Schwimmkörper mit der Tauchwand oder deren Segmente vorgesehen ist.

Die derart gelenkig an der Räumerbrücke angebrachte Tauchwand kann sich zwar entsprechend der Höhe des Wasserspiegels relativ zur Räumerbrücke in Richtung der Pfeile A auf- und abbewegen; sie wird aber von der umlaufenden Räumerbrücke mitgenommen. Mit

der vorgenannten Anbringung wird durch die Räumerbrücke zugleich die zentrische Lage der Tauchwand zum Mittelbauwerk fixiert.

Der Schwimmschlamm sammelt sich in dem Bereich zwischen der Tauchwand und den Trennwänden 6 und wird dort in diesem bevorzugten, weil besonders einfachen und wwksamen Ausführungsbeispiel der Erfindung von einer Tauchpumpe 12 mit Hilfe eines Skimmers 13 abgesaugt. Die Tauchpumpe 12 und der Skimmer 13 sind in nicht dargestellter Weise an der Räumerbrücke befestigt und laufen mit dieser um. Um zu verhindern, daß der Schwimmschlamm von der kreisenden Tauchwand in eine ebenfalls um das Mittelbauwerk kreisende Bewegung versetzt wird, sind hierfür Stoppmittel und zwar in Form von Pendeltüren 14 vorgesehen, welche den von der Tauchwand 3 und der Außenwand Γ des Mittelbauwerkes gebildeten Kreisring in zwei oder mehrere Segmente abteilen. Gelangen der Skimmer 13 und die Tauchpumpe 12 an die Pendelklappe, so wird diese vom Skimmer 13 zur Seite geschwenkt. Der von der Tauchpumpe abgesaugte Schwimmschlamm wird über den Schlammrückführkanal in das Schlammbecken geleitet (nicht dargestellt).

Normalerweise, d. h. bei mit Wasser gefülltem Becken, ist die Räumerbrücke nicht oder nur unwesentlich vom Gewicht der Tauchwand belastet. Es muß aber dafür gesorgt sein, daß die Gesamtkonstruktion auch bei leeren Becken, d. h. abgelassenem Wasser, stabil bleibt. Zu diesem Zweck ist die Tauchwandkonstruktion, einschließlich ihrer Tragmittel 7, selbsttragend ausgebildet. Dazu kann ein Versteifungsrohr 15 dienen, das im unteren Bereich der Tauchwandbleche angebracht ist und kreisringförmig um die gesamte Tauchwand herumläuft. Zur Verringerung des Gewichtes der Tauchwandkonstruktion ist diese bevorzugt aus Alumi-ί nium hergestellt.

Die F i g. 3, 4 zeigen eine bevorzugte Ausführungsform nach der Erfindung zur Verbindung zweier aneinander stoßender Schwimmkörper 11 und deren Befestigung an der Tauchwand 3. Die Schwimmkörper

ι« 11 sind jeweils an einem U-förmigen Knotenblech 16 befestigt, wobei das Knotenblech gemäß nachstehend zu erläuternder Fig.4 beide aneinanderstoßende Schwimmkörper festhält. Auf das Knotenblech ist eine Konsole 17 aufgeschweißt, die ferner durch eine

ι ι Schweißung am Blech der Tauchwand 3 befestigt ist.

F i g. 4 zeigt eine der Stoßstellen Cder in Form eines Polygons die Tauchwand 3 umgebenden Schwimmkörper 11. Der in F i g. 4 links dargestellte Schwimmkörper 11 liegt mit seiner Stirnfläche nahe der Stoßstelle C. Der in dieser Figur rechts dargestellte Schwimmkörper ist mit einem ihm im Profil gleichen Teil 19 verschweißt, wobei die Stirnwand 18 des in der Zeichnung rechten Schwimmkörpers den Zutritt von Wasser zu ihm verhindert. Das im Querschnitt etwa U-förmige Knotenblech ist mit dem in der Zeichnung linken Schwimmkörper verschweißt und mit dem Teil 19 des rechten Schwimmkörpers durch die mit 20 angedeuteten Schrauben verbunden, die sowohl den oberen, als auch unteren Schenkel 16' des Knotenblechs durchselzen. Der Steg des Knotenblechs ist mit 16" bezeichnet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Fangen und Abnehmen des Schwimmschlammes in Nachklärbecken, wobei eine Tauchwand und über dem Becken eine umlaufende Räumerbrücke mit einer Abnehmvorrichtung für den Schwimmschlamm vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die im wesentlichen von Schwimmkörpern (11) getragene Tauchwand (3) an der umlaufenden Räumerbrücke (8) auf Mitnahme befestigt ist, wobei die von der Tauchwand (3) umschlossene Wasseroberfläche nur einen geringen Teil der gesamten Wasseroberfläche des Nachklärbeckens ausmacht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel zum Stoppen der Umlaufbewegung des Schwimmschlamms (5) vorgesehen sind, und daß ferner Vorrichtungen vorgesehen sind, die bei sich nähernder Schlammabnehmvorrichtung die Stoppmittel aus deren Bewegungsbereich bringt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Stoppmittel Pendeltüren (14) vorgesehen sind, die in Bewegungsrichtung der Abnehmvornchtung, bevorzugt einer Tauchpumpe (12), durch einen dieser vorgeschalteten Skimmer (13) zur Seite wegklappbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Fuiozellensteuerung, die bei Annäherung der Abnehmvorrichtung über Schaltmittel, z. B. Magneten, die Stoppmittel aus dem Bewegungsbereich der Abnehmvorrichtung bringen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchwand (3) über gelenkig an ihr und an der Räumerbrücke (8) angebrachte Hebel oder Tragmittel (7) mit der Räumerbrücke verbunden ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchwand (3) mit ihren Schwimmkörpern (11) fest verbunden ist, und daß die Tragmittel gelenkig an den Schwimmkörpern angreifen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchwand (3) und die Schwimmkörper (11) aus einzelnen miteinander verbindbaren Segmenten zusammengesetzt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchwand (3), einschließlich ihrer Tragmittel (7), selbsttragend ausgebildet ist, wobei sie bevorzugt aus Aluminium besteht.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Versteifungsrohr (15) um die Tauchwand (3) umlaufend an dieser angebracht ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwimmkörper (11) ein Polygon bilden, das die etwa kreisringförmige Tauchwand umgibt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung der Stoßstellen (C) der Schwimmkörper (11) jeweils ein Knotenblech (16) dient, das über eine Konsole (17) an der Tauchwand (3) befestigt ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Knotenblech (16) mit dem Ende eines Schwimmkörpers (11) verschweißt und mit einem Teil (19) verschraubt ist, das an einer Stirnwand des anderen, anstoßenden Schwimmkör

pers (11) angeschweißt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Tauchwand einen Kreisring geringer Wasseroberfläche umschließt, der unmittelbar an das Mittelbauwerk (1) angrenzt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Tauchwand etwa ¹A des Durchmessers des Nachklärbekkens beträgt, und daß die Oberfläche des Kreisringes zwischen Tauchwand und Außenwand (1') des Mittelbauwerkes (1) etwa 5% der Gesamtwasseroberfläche des Nachklärbeckens ausmacht.