DE29710398U1

DE29710398U1 - Device for withdrawing purified water from a container in the biological treatment of waste water

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Publication number: DE29710398U1
Application number: DE29710398U
Authority: DE
Original assignee: Bionik Innovative Technik GmbH
Current assignee: Bionik Innovative Technik GmbH
Priority date: 1997-06-14
Filing date: 1997-06-14
Publication date: 1997-08-14
Anticipated expiration: 2007-06-15

Description

Beschreibung:Description:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abziehen von gereinigtem Wasser nach dem Absetzen von Klärschlamm aus einem Behälter bei der biologischen Reinigung von Abwasser gemäß dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.The invention relates to a device for withdrawing purified water after the settling of sewage sludge from a container during the biological purification of waste water according to the preamble of claim 1.

Kompaktkläranlagen oder Einbecken-Kläranlagen werden meist nach dem sogenannten Belebtschlammverfahren betrieben. Typisch für dieses Klärverfahren ist, daß das Abwasser mit abbauaktiven Kleinstlebewesen (Belebtschlamm) vermischt und belüftet wird. Dadurch wird aus schmutzigem Abwasser eine klare, saubere Flüssigkeit. Bevor das geklärte Abwasser jedoch die Kläranlage verläßt, muß es von dem Belebtschlamm getrennt werden, der seinerseits abgepumpt wird.Compact sewage treatment plants or single-tank sewage treatment plants are usually operated using the so-called activated sludge process. Typical of this treatment process is that the wastewater is mixed with microorganisms that break down the wastewater (activated sludge) and aerated. This turns dirty wastewater into a clear, clean liquid. Before the treated wastewater leaves the treatment plant, however, it must be separated from the activated sludge, which in turn is pumped out.

Anstelle der sonst üblichen Kombination von Belebungsbecken und Nachklärbecken werden bei der Einbecken-Klärtechnik die beiden Funktionen nicht räumlich, sondern zeitlich voneinander getrennt. Das Aufstau-Verfahren macht es möglich, tagsüber das zufließende Abwasser unter gleichzeitiger Belüftung zu speichern, während in der späten Nacht, wenn kaum Abwasser zufließt, bei abgeschalteter Belüftung der Belebtschlamm sedimentiert und somit vom geklärten Abwasser getrennt wird. Das gereinigte Abwasser wird mittels einer Pumpe aus dem Reaktor abgefördert. Die Entnahme des gereinigten Abwassers wird kurz vor Erreichen des Schlammspiegels automatisch beendet; danach kann ein neuer Aufbereitungszyklus beginnen.Instead of the usual combination of aeration tank and secondary clarifier, the two functions are not separated spatially but temporally in single-tank treatment technology. The damming process makes it possible to store the incoming wastewater during the day while simultaneously aerating it, while late at night, when hardly any wastewater is flowing in, the aeration is switched off and the activated sludge sediments and is thus separated from the treated wastewater. The purified wastewater is pumped out of the reactor. The removal of the purified wastewater is automatically stopped shortly before the sludge level is reached; after that, a new treatment cycle can begin.

Die Pumpe zum Abpumpen des gereinigten Wasser kann in dem betreffenden Reaktor als Tauchpumpe oberhalb des Schlammspiegels fest installiert sein. Dabei besteht die Gefahr, daß entweder nicht alles gereinigte Wasser abgepumpt oder Schlamm mitgezogen wird. Außerdem ist eine solche Anlage nicht an unterschiedliche BetriebsbedingungenThe pump for pumping out the purified water can be permanently installed in the reactor in question as a submersible pump above the sludge level. There is a risk that either not all of the purified water is pumped out or that sludge is drawn along with it. In addition, such a system cannot be adapted to different operating conditions

anpaßbar.customizable.

Eine fest eingebaute Pumpe kann auch höhenverstellbar vorgesehen sein. Dies hat wiederum den Nachteil, daß während der Sedimentationsphase des Abwassers in den Zulaufleitungen zu der Pumpe Abwasser stehen bleibt, so daß dann, wenn gereinigtes Wasser abgepumpt werden soll, zunächst noch das in den Rohrleitungen befindliche Abwasser in die Vorflut gelangt.A permanently installed pump can also be provided with an adjustable height. This in turn has the disadvantage that during the sedimentation phase of the waste water, waste water remains in the inlet pipes to the pump, so that when purified water is to be pumped out, the waste water in the pipes first reaches the receiving water.

Schließlich ist es auch bekannt, eine Pumpe auf dem Wasserspiegel schwimmend anzuordnen. Eine solche Pumpe paßt sich zwar einem veränderlichen Wasserspiegel laufend an; sie erfordert aber zur Abförderung des gereinigten Wassers einen flexiblen Schlauch, der laufend bewegt wird und somit dem Verschleiß unterliegt.Finally, it is also known to arrange a pump floating on the water surface. Such a pump can continuously adapt to a changing water level, but it requires a flexible hose to pump away the purified water, which is constantly moving and is therefore subject to wear.

In jedem Fall muß bei Reparaturarbeiten eine etwaige Auswechslung von Teilen unter Wasser erfolgen, was zumindest Störungen im Betrieb hervorruft.In any case, any repair work may require the replacement of parts under water, which at the very least causes operational disruptions.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Pumpe zum Abfördern des gereinigten Wassers zwar schwimmend und demzufolge mit dem Wasserspiegel beweglich anzuordnen, d.h. eine freie Wahl des Horizonts zu haben, zugleich aber Schlauchleitungen zu vermeiden und nach Möglichkeit zu verhindern, daß in die Zuleitung zu der Pumpe sowie in die Pumpe selbst Abwasser oder gar Schlamm eindringt.Against this background, the invention is based on the task of arranging the pump for conveying the purified water in a floating manner and thus moving with the water level, i.e. having a free choice of horizon, but at the same time avoiding hose lines and, if possible, preventing waste water or even sludge from penetrating the supply line to the pump and the pump itself.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung mit den im Schutzanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.According to the invention, this object is achieved by a device having the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous further developments arise from the subclaims.

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Wesentliches Merkmal der Erfindung ist, daß die Pumpe an einem aus einem Rohr gebildeten Schwenkarm um eine horizontale Achse, die vorzugsweise oberhalb des Wasserspiegels liegt, schwenkbar angeordnet ist. Damit hat die Pumpe die Möglichkeit, sich schwimmend unterschiedlichen Wasserspiegelhöhen anzupassen. Im Gegensatz zu flexiblen Schlauchleitungen bildet der rohrförmige Schwenkarm aber eine starre Einheit ohne die Gefahr von Verschleißerscheinungen. Insbesondere dann, wenn der Schwenkarm über einen Krümmer in einen an der Behälterwand angeordneten Syphon entleert wird, befindet sich die gesamte Installation oberhalb des Wasserspiegels, kann also im Bedarfsfall leicht repariert bzw. ausgetauscht werden.The essential feature of the invention is that the pump is mounted on a swivel arm made of a pipe, which can swivel around a horizontal axis, which is preferably above the water level. This allows the pump to adjust to different water level heights while floating. In contrast to flexible hose lines, however, the tubular swivel arm forms a rigid unit with no risk of wear and tear. In particular, when the swivel arm is emptied via a bend into a siphon arranged on the tank wall, the entire installation is above the water level and can therefore be easily repaired or replaced if necessary.

Ein besonderer Vorteil besteht dann, wenn die Pumpe in einem Absauggehäuse untergebracht ist, das mit einer Bodenöffnung als Ansaugöffnung versehen ist. Wenn diese Ansaugöffnung mit einer Rückschlagklappe versehen wird, steht bei Abschalten der Pumpe die Rückschlagklappe unter dem hydraulischen Druck des noch in dem Schwenkarm befindlichen gereinigten Wassers. Dadurch kann bei Zulauf von frischem Abwasser dieses nicht in das Ansauggehäuse und somit in die Pumpe eindringen. Die Pumpe wird erst dann wieder in Betrieb gesetzt, wenn sie auf gereinigtem Wasser schwimmt.A particular advantage is when the pump is housed in a suction housing that has a bottom opening as a suction opening. If this suction opening is provided with a check valve, when the pump is switched off the check valve is under the hydraulic pressure of the purified water still in the swivel arm. This means that when fresh waste water flows in, it cannot penetrate into the suction housing and thus into the pump. The pump is only put back into operation when it is floating on purified water.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawing. It shows

Fig. 1 einen teilweisen Vertikalschnitt durch einen Reaktorbehälter mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung,Fig. 1 shows a partial vertical section through a reactor vessel with the device designed according to the invention,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Darstellung in Fig. 1, Fig. 3 in größerem Maßstab einen Vertikalschnitt durch dasFig. 2 is a plan view of the representation in Fig. 1, Fig. 3 is a larger scale vertical section through the

Ansauggehäuse mit Pumpe undIntake housing with pump and

Fig. 4 einen Horizontalschnitt entlang der Linie IV-IV in Fig. 3.Fig. 4 is a horizontal section along the line IV-IV in Fig. 3.

In den Fig. 1 und 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Ausschnitt aus einem Vertikalschnitt durch einen Behälter und in Draufsicht hierauf dargestellt.In Figs. 1 and 2, the device according to the invention is shown in a detail of a vertical section through a container and in a plan view thereof.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Behälter 1 ein Rechteckbehälter, von dem nur der Eckbereich zwischen einer Stirnwand 2 und einer Längswand 3 dargestellt sind. Der Behälter besitzt im Bereich einer der nicht dargestellten Wände einen Zulauf und in der Stirnwand 2 einen Ablauf 4 in Gestalt eines die Wand durchbrechenden Ablaufrohres 5. Der Einsatz der Erfindung ist aber selbstverständlich nicht an eine bestimmte Behälterform gebunden.In the embodiment shown, the container 1 is a rectangular container, of which only the corner area between an end wall 2 and a longitudinal wall 3 is shown. The container has an inlet in the area of one of the walls (not shown) and an outlet 4 in the end wall 2 in the form of a drain pipe 5 breaking through the wall. The use of the invention is of course not tied to a specific container shape.

Wenn der Behälter 1 den Reaktor einer nach dem Belebtschlammverfahren arbeitenden Kompaktkläranlage darstellt, läuft durch den - nicht dargestellten - Zulauf während des Verlaufs eines Tages Abwasser zu; der maximal mögliche Wasserspiegel ist bei 6 angedeutet. Durch die in dem in dem Behälter 1 befindlichen Abwasser angesiedelten Belebtschlammflocken, das durch absatzweise Belüftung durchmischt und mit Sauerstoff versorgt wird, werden die im Abwasser enthaltenen organischen Bestandteile in Biomasse umgesetzt, die als Klärschlamm nach unten sinkt; das gereinigte Wasser steht oberhalb des Schlammspiegels an.If tank 1 represents the reactor of a compact sewage treatment plant operating according to the activated sludge process, wastewater flows through the inlet (not shown) over the course of a day; the maximum possible water level is indicated at 6. The activated sludge flocs in the wastewater in tank 1, which is mixed by intermittent aeration and supplied with oxygen, convert the organic components contained in the wastewater into biomass, which sinks to the bottom as sewage sludge; the purified water is above the sludge level.

Zum Abpumpen des gereinigten Wassers ist eine Pumpe 7 vorgesehen, die an einem Ende eines Schwenkarms 8 befestigt ist. Der Schwenkarm 8 ist um eine horizontale Achse 9 in einer vertikalen Ebene schwenkbar. Der Schwenkarm 8 selbst ist als Rohr ausgebildet, durch welches das von der Pumpe angesaugte gereinigte Wasser abgefördert wird. Zu diesemA pump 7 is provided for pumping out the purified water, which is attached to one end of a swivel arm 8. The swivel arm 8 can be swiveled about a horizontal axis 9 in a vertical plane. The swivel arm 8 itself is designed as a pipe through which the purified water sucked in by the pump is conveyed away. For this purpose

Zweck ist am gegenüberliegenden Ende des Schwenkarms 8 ein Krümmer 10 angeordnet, der in einen, dem Ablaufrohr 5 vorgeschalteten, an der Stirnwand 2 des Beckens 1 befestigten Syphon Il gerichtet ist.For this purpose, a bend 10 is arranged at the opposite end of the swivel arm 8, which is directed into a siphon II which is connected upstream of the drain pipe 5 and is attached to the front wall 2 of the basin 1.

Der Pumpe 7, die in einem Ansauggehäuse 12 angeordnet ist, ist ablaufseitig ein Schwimmkörper 13 zugeordnet, dessen Auftrieb so groß sein muß, daß er die Pumpe 7 auf dem Wasserspiegel schwimmend hält. Wird mittels der Pumpe 7 das gereinigte Wasser abgepumpt, dann senkt sich der Schwenkarm 8 mit der Einheit aus Pumpe 7 und Schwimmkörper 13 ab bis zu einem minimalen Wasserspiegel 14, bei dem die Einheit die in Fig. 1 gestrichelt angedeutete Lage hat.The pump 7, which is arranged in a suction housing 12, is assigned a floating body 13 on the outlet side, the buoyancy of which must be so great that it keeps the pump 7 floating on the water level. If the cleaned water is pumped out by means of the pump 7, the swivel arm 8 with the unit consisting of the pump 7 and floating body 13 is lowered to a minimum water level 14, at which the unit has the position indicated by the dashed line in Fig. 1.

Schon hier ist zu erkennen, daß sich alle bewegten und dem Verschleiß unterliegenden Teile der erfindungsgemäßen Vorrichtung oberhalb des Wasserspiegels befinden bzw. auf diesem schwimmend angeordnet sind, so daß sie beispielsweise zu Reinigungs- und Reparaturzwecken ohne weiteres vom Behälterrand aus zugänglich sind, gegebenenfalls auch nach oben herausgehoben werden können.It can already be seen here that all moving parts of the device according to the invention that are subject to wear are located above the water level or are arranged floating on it, so that they can be easily accessed from the edge of the container for cleaning and repair purposes, for example, and can also be lifted out upwards if necessary.

Der die Pumpe 7 und das Ansauggehäuse 12 betreffende Teil der Vorrichtung ist in den Fig. 3 und 4 in größerem Maßstab dargestellt.The part of the device relating to the pump 7 and the suction housing 12 is shown on a larger scale in Figs. 3 and 4.

Die Pumpe 7 ist in einfacher Weise an das den Schwenkarm 8 bildende Rohr angeflanscht bzw. in eine angeflanschte Verbindung von oben her einsteckbar. Bei dem Ansauggehäuse 12 handelt es sich um einen nach oben offenen Behälter, der sowohl im Boden 15 als auch in einem Zwischenboden 16 jeweils eine Ansaugöffnung 17 bzw. 18 aufweist. Die untere Ansaugöffnung 17 ist durch eine Rückschlagklappe verschließbar, die im dargestellten Ausführungsbeispiel als parallel verschiebbarer Ansaugdeckel 19 ausgebildet ist, der die Ansaugöffnung 17 unter Zwischenlage einer Dichtung 20The pump 7 is easily flanged to the pipe forming the swivel arm 8 or can be inserted into a flanged connection from above. The intake housing 12 is a container that is open at the top and has an intake opening 17 or 18 in both the base 15 and an intermediate base 16. The lower intake opening 17 can be closed by a check valve, which in the illustrated embodiment is designed as a parallel-movable intake cover 19 that covers the intake opening 17 with the interposition of a seal 20.

verschließt. Der Ansaugdeckel 19 wird durch eine Druckfeder 21, die sich zwischen dem Zwischenboden und 16 und dem Ansaugdeckel 19 befindet, gegen die Dichtung 20 gedrückt. Die Rückschlagklappe kann naturgemäß jede beliebige andere Form haben.closes. The intake cover 19 is pressed against the seal 20 by a compression spring 21, which is located between the intermediate floor 16 and the intake cover 19. The non-return valve can naturally have any other shape.

Wird die Pumpe 7 zum Absaugen des gereinigten Wassers in Betrieb genommen, so bewegt sich der Ansaugdeckel 19 gegen die Wirkung der Druckfeder 21, an Führungsstäben 22 geführt, nach oben und gibt die Ansaugöffnung 17 frei. Hört nach Abpumpen allen gereinigten Wassers die Sogwirkung der Pumpe 7 auf, dann wirkt die noch im Ansauggehäuse 12 und die im Schwenkarm 8 stehende Flüssigkeitssäule des gereinigten Wassers in gleicher Richtung wie die Druckfeder 21 und verschließt die untere Ansaugöffnung 17. Dadurch kann bei dem darauffolgenden Zulauf neuen Abwassers dieses nicht in das Ansauggehäuse und schon gar nicht in den als Rohr ausgebildeten Schwenkbarm 8 eindringen. Es ist somit nicht zu befürchten, daß auch nur geringe Mengen von Abwasser beim Abpumpen des gereinigten Wassers in die Vorflut gelangen.If the pump 7 is put into operation to suck out the purified water, the suction cover 19 moves upwards against the effect of the compression spring 21, guided on guide rods 22, and releases the suction opening 17. If the suction effect of the pump 7 ceases after all the purified water has been pumped out, the liquid column of the purified water still in the suction housing 12 and in the swivel arm 8 acts in the same direction as the compression spring 21 and closes the lower suction opening 17. As a result, when new waste water is subsequently inflowed, it cannot penetrate into the suction housing and certainly not into the swivel arm 8, which is designed as a pipe. There is therefore no need to fear that even small amounts of waste water will enter the receiving water when the purified water is pumped out.

Claims

• · •••Seitfe ·7·**· . "··· ·" Protection claims:

1. Device for withdrawing purified water after the settling of sewage sludge from a container during the biological purification of waste water with a pump arranged floating on the water surface, characterized in that the pump (7) is mounted on a swivel arm (8) so as to be pivotable about a horizontal axis (9) following the fluctuations in the water surface (6, 14), the swivel arm (8) being designed as a pipe through which the purified water conveyed by the pump (7) is fed to the outlet (4).

2. Device according to claim 1, characterized in that a siphon (11) is connected upstream of the outlet (4).

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the siphon (11) is permanently installed on the container wall (2).

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the pivot axis (9) is arranged above the maximum water level (6) on the siphon.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a floating body (13) is arranged on the pivot arm (8).

6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pump (7) is surrounded by a suction housing (12).

7. Device according to claim 6, characterized in that the intake housing (12) has at least one bottom opening (17) which can be closed by a non-return valve.

8. Device according to claim 7, characterized in that the non-return valve is designed as a suction cover (19) movable at right angles to the bottom (15) of the suction housing (12).

9. Device according to claim 8, characterized in that the intake cover (19) is guided on a guide rod (22).

10. Device according to claim 8 or 9, characterized in that the suction cover (19) is movable against a compression spring (21).

11. Device according to one of claims 8 to 10, characterized in that a seal (20) is provided between the bottom opening (17) of the intake housing (12) and the intake cover (19).

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the intake housing (12) and the floating body (13) form a unit.