DE3027454A1 - Absetzbecken fuer die abtrennung langsam absetzbarer stoffe aus fluessigkeiten insbes. bei biologischen abwasserreinigungs- und wasseraufbereitungsprozessen sowie bei faell- und sedimentationsprozessen - Google Patents

Description

• Absetzbecken für die Abtrennung langsam absetzbarer
• Stoffe aus Flüssigkeiten insbesondere bei biologischen Abwasserreinigungs- und Wasseraufbereitungsprozessen sowie bei Fäll- und Sedimentationsprozessen.
• Doz.Dr.Hansjörg MÜLLER, Dr. Gerfried ACuATZ Absetz- bzw. Klärbecken haben die Aufgabe verschmutzte, chemisch aufbereitete oder festteilchenführende Wasser tim weiteren als Abwasser bezeichnet) vcn den Schwebeteilchen wie Flocken, mineralische Stoffe usw. (im weiteren als Schlamm bezeichnet) zu befreien. Dazu werden bei großen Abwassermengen die Abwässer in große Becken geleitet und durch starke Reduzierung der Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit das Absetzen des Schlammes herbeigeführt. Oft wird jedoch die Errichtung großer Becken aus Platzmangel nicht möglich sein, so daß kleinere Becken in besonderer Ausführung dieselbe Aufgabe übernehmen müssen. So wird in einem Trichterbecken die Trennung Wasser-Schlamm auf kürzerem Wege durchführbar sein, wenn der Abzug des Schlammes am unteren Ende des Trichters erfolgt und das gereinigte Wasser in einem besonderen Uberlauf abfließen kann.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Doppeltrichterbecken, in dem zuerst der Grobschlamm 4 und dann der Feinschlamm 7 abgesetzt wird (Fig. 1). Dies erfolgt dadurch, daß das Abwasser vom Zufluß 1 in einen Verteilerkasten 2 zu einem Überlauf gelangt, von dem es in das äußere Trichterbecken überfließt und hier - durch starke Reduzierung der Geschwindigkeit - den Schlamm absetzen kann. Die starke Geschwindigkeitsreduzierung wird durch Einbau eines Flüssigkeitsverteilers 3 erreicht, der die Flüssigkeit über die ganze nach dem Überlauf zur Verfügung stehenden Querschnittsfläche verteilt.
• Durch Umfließen des inneren Trichters gelangt dann das vom Grobschlamm langsam befreite Wasser an die entgegengesetzte Seite des Zuflusses und wird hier durch eine Trennwand 6 mit Schlitzen 6 a oder Löchern 6 b in das innere Trichterbecken geführt. Diese waagrechten, sich über die ganze Breite erstreckenden Schlitze bzw. Lochreihen sollen erreichen, daß die Flüssigkeit bereits über eine große Querschnittsfläche mit kleiner Geschwindigkeit und geringer Verwirbelung in das innere Becken eintritt und hier den Feinschlamm absetzt. Die gleichmäßige Durchtrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit wird durch zunehmende Verbreiterung der Schlitze mit der Höhe herbeigeführt.
• Am Wasserablauf 10 ist dann die gleiche Schlitzwand 9 errichtet, damit der Vorgang der reduzierten Geschwindigkeit über eine möglichst große Fließstrecke - hier von der ersten zur zweiten Schlitzwand bzw. Löcherwand - zum Tragen kommt. Es soll besonders darauf hingewiesen werden, daß auf der Strecke vom Einlauf bis zum Auslauf aus dem inneren Trichterbecken keine zusätzlichen Verwirbelungen auftreten und damit - im Gegensatz zum äußeren Becken - zur Absetzung des Feinschlammes ideale Voraussetzungen geschaffen werden.
• Um auch eine Vergleichmäßigung der Strömung bei der Grobschlammabsetzung um den inneren Trichter herbeizuführen, empfiehlt es sich, zwischen innerem Trichter und der äußeren, senkrechten Beckenwand eine Zwischenwand 13 mit entsprechenden Schlitzen 13 a oder Löchern 13 b einzubauen (Fig. 2). Hier müßten jedoch die Schlitzbreiten von oben nach unten zunehmen, damit der Strömungswiderstand nach unten geringer wird und die Hauptströmung unter der Zwischenwand 13 vorbeifließt.
• Der Abzug des Grob- bzw. Feinschlammes kann dann auf zweierlei Arten vorgenommen werden. Im ersten Fall wird der abgesetzte Feinschlamm 7 durch ein Rohr 12, welches von der-Spitze des inneren Trichters bis in die Spitze des äußeren Trichters geht, gleichzeitig mit dem Grobschlamm abgesaugt (Fig. 3) oder im 2. Fall wird die Absaugung des Fein- und Grobschlammes an der Spitze des äußeren Trichters getrennt erfolgen (Fig. 4). Von der letzten Möglichkeit wird dann Gebrauch gemacht, wenn das Verhältnis Grob- zu Feinschlamm stark schwankt oder eine Trennung von Grob- und Feinschlamm erwünscht wird.
• Auch ist daran zu denken, daß im praktischen Betrieb der Ver-Schmutzungsgrad des Abwassers schwankt und damit die Schlammspiegel im äußeren und inneren Trichterbecken bei gleicher Abwasserzuflußmenge nicht konstant bleiben. Man könnte hier eine Automatik einbauen, die den Schlammabzug bei Erreichung einer Maximalhöhe vergrößert und dementsprechend auch bei Unterschreiten einer Mindesthöhe den Abzug reduziert. Diese Schlammabzugs automatik könnte durch die Messung der Dichte in zwei verschiedenen Höhen im äußeren Trichterbecken 5 bzw. im inneren Trichterbecken 8 gesteuert werden. Als Dichtemeßanlage würde sich für diese Zwecke eine Anlage mit radioaktiven Isotopen wegen der genügenden Meßgenauigkeit und Robustheit besonders ~eignen Weiterhin ist für den Betrieb des Klärbeckens die Zuflußmenge des Abwassers von Bedeutung, weil zur Erreichung eines bestimmten Klärgrades eine dementsprechende Verweilzeit des Abwassers in den Becken erforderlich ist Man wird daher bei der Auslegung des Doppelbeckens einen maximalen Zufluß an Abwasser mit der zugehörigen Verweilzeit zulassen und bei geringerem Zulauf eine Erhöhung der Verweilzeit (besserer Klärgrad) erhalten, weil sich bei kleineren Zuflußmengen die mittlere Fließgeschwindigkeit in den beiden Becken durch die vorgegebenen konstanten Querschnittsflächen reduziert. Zur Beibehaltung der gegebenen Querschnittsflächen ist es jedoch notwendig, den Wasserpegel im inneren Trichterbecken konstant zu halten und den Wasserablauf durch die Schlitzwand 9 zu regeln. Diese Forderung kann erfüllt werden, wenn eine Pegelüberwachungsanlage 14 für das innere Trichterbecken die Grö-Be der Schlitze bzw. Löcher in der Wand 9 zum Wasserablauf durch einen Schieber 15 steuert und damit die Abf lußmenge regelt.
• Die Vorteile dieser neuen Anlage sind vielfältig. So wird durch den Einbau des inneren Trichters eine Verlängerung der Absetzstrecke und damit eine bessere Trennung Wasser - Schlamm erreicht. Dies bedeutet, daß - bei einem Vergleich mit einem Trichterbecken ohne innerem Trichter und gleichem Durchsatz -eine bessere Trennung Wasser - Schlamm oder - bei gleichem Trennungsgrad - ein größerer Durchsatz herbeigeführt wird. Ein weiterer Vorteil wird durch den Einbau einer Vorrichtung zur drastischen Geschwindigkeitsreduzierung nach dem Uberlauf erreicht, weil sich damit der Grobschlamm leichter absetzen kann und nicht mit der Strömung mitgerissen wird. Ebenso bringen die Schlitze bzw Löcher in den Zwischenwänden 13 zwischen innerem Trichter und äußerer Beckenwand eine bessere Flüssigkeitsmengenverteilung und damit eine Geschwindigkeitssteuerung mit sich, so daß eine gewisse mittlere Geschwindigkeit eingestellt werden kann. Weitere Vorteile ergeben sich durch die vom Zufluß unabhängige Steuerung des Schlammabzuges mit Hilfe von Dichtemeßanlagen und die Möglichkeit Grob- und Feinschlamm entweder zusammen oder getrennt abzusaugen. Letzten Endes kann das Trichterbecken auch jederzeit durch Anbau eines zweiten Trichterbeckens auf der Seite senkrecht zu den Strömungsrichtungen des Abwassers erweitert werden, wobei für die beiden Becken Zufluß und Wasserablauf gemeinsam ausgeführt werden können.
• Die Möglichkeiten, das Absetz-bzw. Klärbecken in der Praxis einzusetzen liegen besonders bei Grob- und Feinschlammabtrennung in der biologischen Abwasserreinigung und bei der Wasseraufbereitung. Weiterhin ist die Verwendung des Doppeitrichterbeckens für die Trennung des Niederschlages vom Wasser bei chemischen Fällprozessen möglich. Ein anderes Beispiel für den Einsatz des Doppelbeckens ist bei allen Sedimentationsvorgängen zu finden, wie z.B. bei der Galvanotechnik bei der auf Rückgewinnung wertvoller Bestandteile aus dem Abwasser besonderer Wert gelegt wird. Leerseite

Claims (1)

1. Pat#ntans #rüche 7) Absetz- bzw. Klärbecken für die Abtrennung von feinverteilten Stoffen aus Flüssigkeiten wie z.B Niederschläge bei Fällprozessen oder Schlämme, hier besonders für die Grob- bzw. Feinschlammabsetzung in der biologischen Abwasserreinigung, sowie bei der Wasseraufbereitung und bei der Sedimentation von Stoffen mit flockiger und sehr feinkristalliner Struktur, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Doppeltrichterbecken aus zwei trichterförmigen, ineinanderstehenden Becken aus Beton, Stahl, Kunststoff etc.

   besteht, wobei das äußere Becken zur Grobschlammabsetzung und das innere zur Feinschlammabsetzung oder auch umgekehrt dient 2) Absetz- bzw. Klärbecken nach Anspruch 1) dadurch gekennzeichnet, daß zur drastischen Verminderung der Geschwindigkeit des Abwassers am Zufluß ins Trichterbecken der Einbau eines Flüssigkeitsverteilers erfolgt, der entweder aus einem Blech mit lauter Schlitzen oder Löchern besteht oder auch durch Anordnung mehrerer Bleche in bestimmten Abständen vorgenommen wird 3) Absetz- bzw. Klärbecken nach Anspruch 1) und 2) dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergleichmäßigung der Flüssigkeitsgeschwindigkeit beim Übertritt von dem äußeren zum inneren Trichterbecken sowie vom inneren Trichterbecken zum Wasserablauf oder nur beim letztgenannten Übertritt je eine Schlitzwand oder töcherwand eingebaut ist, die entweder mit waagrechten oder senkrechten Schlitzen gleicher Breite bzw. von unten nach oben mit zunehmender Breite oder auch mit Löchern gleichen Durchmessers über die g2nze Wandfläche oder wieder von unten nach oben mit zunehmenden Durchmessern ausgestattet sind.

   4) Absetz- bzw. Klärbecken nach Anspruch 1) bis 3) dadurch gekennzeichnet, daß zur Steuerung des Schlammabzuges eine oder mehrere Dichtemeßstrecken in der normalen Grob- bzw. Feinschl=m absetzung oder über den Absetzungen oder auch im Zufluß zum Becken vorgesehen sind.

   5) Absetz- bzw. Klärbecken nach Anspruch 1) bis 4) dadurch gekennzeichnet, daß der Grob- und Feinschlammabzug entweder gemeinsem oder getrennt erfolgt.

   6) Pbsetz- bzw. Klärbecken nach Anspruch 1) bis 5) dadurch yekennzeichnet, daß zur-konstanten Wasserpegelhaltung die Größe der Schlitze bzw. der Löcher in der Trennwand zwischen innerem Trichter und Wasserablauf durch eine Pegelüberwachungsanlage gesteuert wird und damit der Wasserablauf entsprechend dem Zulauf automatisch eingestellt wird.

   7) Absetz- bzw. Klärbecken nach Anspruch 1) bis 6) dadurch gekennzeichnet, daß zur Erweiterung der Anlage entweder ein weiteres Becken separat aufgestellt oder ein weiteres Becken an das bereits vorhandene angebaut wird, wobei für die letztgenannte Erweiterung Abwasserzufluß und Wasserabfluß gemeinsam ausgeführt werden.