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Kläranlage
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Die Erfindung betrifft Kläranlagen mit einem ringförmigen Belebungsbecken,
das ein Rundbecken für die Nachklärung umschließt und mit diesem durch eine Abwasserleitung
verbunden ist, einem Nachklärbecken-Räumer sowie einer Belüftung und einer Umwälzeinrichtung
für das Belebungsbecken.
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Bekanntemechanisch-biologische Kompakt-Kläranlagen, bei denen das
Belebungsbecken das Nachklärbecken ringförmig umgibt, sind mit einem oder mehreren
Rohrpropellern zur Umwälzung des Abwassers im Belebungsbecken ausgestattet, die
an einer stationären Beton- oder Stahl brücke hochschwenkbar aufgehängt sind und
zu deren Wartung-ein verfahrbarer Wartungssteg und ein unter die hochgeschwenkten
Propeller fahrbarer Wartungswagen zur Verfügung stehen. Zur Erzeugung der Umwälzströmung
sind im Bereich der Propeller Leitwände aus Beton in das Belebungs-becken eingebaut.
Die Umwälzpropeller erfüllen die Doppelaufgabe, die Solegeschwtndigkeit in dem Belebungsbecken
so hoch zu halten, daß keine Schlammablagerungen auf der Beckensole auftreten, und
-das Wasser gegen den stationären Belüftungsblock strömen zu lasse#n, damit eine
feinblasige Belüftung, bei der durch die schrägen Aufstiegslinien der Luftblasen
eine gegenüber senkrecht aufsteigenden Luftblasen längere Kontaktzeit zwischen Luft
und Abwasser erzielt wird, für einen optimalen biologischen Abbau des gesamten Abwasserinhaltes
des Belüftungsbeckens erreicht wird.
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Zur Wartung der auf der Innenseite der äußeren Beckenwand des Nachklärbeckens
umlaufenden Ablauf- bzw. Oberlaufrinne für das Abwasser sowie des Nachklärbecken-Räumers
ist auf der Außenseite dieser Beckenwand, die zugleich die innere Beckenwand des
Belebungsbeckens bildet, ein rundherum geführter Laufsteg aus einer Stahl- oder
Betonkonstruktion mit einem Geländer erforderlich.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Kompakt-Kläranlagen der
vorbeschriebenen Art wesentlich zu vereinfachen.
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Ausgehend von einer Kläranlage der eingangs beschriebenen Art wird
diese Aufgabe durch eine motorisch angetriebene Drehbrücke gelöst, an we welcher
der Nachklärbecken-Räumer sowie die Einrichtungen zur Belüftung und Umwälzung des
Abwassers im Belebungsbeckens angebracht sind.
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Die Belüftung des Belebungsbeckens erfolgt durch ein stufenlos höhenverstellbares
Belüftungsaggregat mit einem in Abhängigkeit vom Sauerstoffeintrag gesteuerten Hebe-
und Absenkantrieb.
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In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung kann eine Schwenkvorrichtung
zum horizontalen Verschwenken des in die Außerbetrie-bsstellung unter die Drehbrücke
angehobenen Belüft#ungsaggregates nach außen neben das Belebungsbecken zu Reparatur-
und Wartungszwecken vorgesehen werden.
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Einem weiteren Merkmal der Erfindung zufolge ist das bzw.
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sind die Gebläse für das Belüftungsaggregat auf der Drehbrücke angeordne#t.
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Ferner besteht die Möglichkeit, die Gebläse zur Versorgung des Belüftungsaggregats
mit Druckluft als Tauchgebläse auszufüh-ren.
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Zweckmäßig sind die Gebläse für das Belüftungsaggregat als 2-Stufengebläse
ausgebildet.
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Weiterhin sieht die Erfindung einen oder mehrere Propeller zur Umwälzung
des Abwassers im Belebungsbecken und zum Antrieb der Drehbrücke sowie eine Hebevorrichtung
zum Herausheben und Absenken des Propellers bzw. der Propeller aus dem bzw. in das
Belebungsbecken vor.
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Die unerwünschte Ablagerung von Schlamm an den Wänden des Belebungsbeckens
wird durch einen kegelförmigen Ei#lauftrichter der Umwälz- und Antriebspropeller
verhindert, dessen Eintrittsöffnung eine dem Belebungsbeckenquerschnitt angepaßte
viereckige Form, vorzugsweise eine Rechteckform aufweist.
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Wesentliche Verbesserungen erfährt die Erfindung schließlich noch
dadurch, daß die auf dem Mittelbauwerk drehbar gelagerte Drehbrücke mittels zweier
Fahrwerke auf dem äußeren und inneren Beckenrand des Belebungsbeckens umläuft und
daß ein Fahrwerk oder beide Fahrwerke mit einem Brems- und Notantrieb ausgerüstet
ist bzw. sind.
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Durch die Anordnung des Nachklärbecken-Räumers sowie der Einricht#ungen
zur Bel-üftung und Umwälzung des Abwassers im Belebungsbecken an einer Drehbrücke
sind der Bedienungs- und Wartungssteg für das Nachklärbecken und dessen Oberlaufrinne,
der Befestigungssteg, die Aushebevorrichtungen und die Wartungsstege für die Umwälzpropeller
sowie die Leitwände zur Erzeugung der Umwälzströmung nicht mehr erforderlich. Die
elektrischen Anlagen können vor Ort wesentlich günstiger für die Bedienung ohne
die Anbringung von langen und kostspieligen Zuleitungen auf der Drehbrücke untergebracht-werden.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels im einzelnen erläutert.
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Es zeigen jeweils in schematischer Darstellu-ng Fig.- 1 einen Diagonalschnitt
der erfindungsgemäßen Kläranlage, Fig. 2 die Draufsicht der Kläranlage nach Fig.
1, Fig. 3 eine Seitenansicht des Umwälz- und Antriebspropellers in vergrößerter
Darstellung und Fig. 4 die Ansicht der Einlaufseite des Umwälz- und Antriebspropellers.
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Die mechanisch-biologische Kompakt-Kläranlage nach den Fign. 1 und
2 umfaßt ein ringförmiges Belebungsbecken 1, das ein Rundbecken 2 für die Nachklärung
umschließt und mit diesem durch eine Abwasserleitung 3 verbunden ist. Eine motorisch
angetriebene Drehbrücke 4, an welcher der Nachklärbecken-Räumer 5 sowie ein Belüftungsaggregat
6 und ein Propeller 7 für die Umwälzung des- Abwassers im Belebungsbecken 1 angebracht
sind, spannt sich diagonal vom äußeren Beckenrand 8 des Belebungsbeckens 1 über
das Mittel bauwerk 9 hinaus bis über den mittleren Bereich des Belebungsbeckens.
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Das Belüftungsaggregat 6 ist in vertikalen Führungen 10, 10 mittels
eines Hebe- und Absenkantriebs 11 höhenverstellbar, der durch eine in das Belebungsbecken
1 eintauchende Sonde 12 elektronisch in Abhängigkeit von dem durch die Tagesganglinie
bestimmten Sauerstoffeintrag zur Einstellung der Eintauchtiefe des Belüftungsaggregats
6 gesteuert wird. Das Belüf#tungsaggregat 6 wird durch zwei Gebläse 13, 13 mit Druckluft
versorgt, die auf der Drehbrücke 4 angeordnet sind und einen besonderen Schallschutz
aufweisen. Die Gebläse für das Belüftungsaggregat 6 können auch als Tauchgebläse
ausgebildet sein.
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Es ist vollkommen ausreichend, wenn die Gebläse 13 zwei Leistungsstufen
mit einer Leistung von 100 % und 50 % aufweisen, da der Sauerstoffeintrag hauptsächlich
durch die stufenlos verstellbare Einstelltiefe des Belüftungsaggregates 6 geregelt
wird.
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Die primäre Regelung des Sauerstoffeintrags über die Eintauchtiefe
des Belüftungsaggregats 6 erbringt eine wesentliche Energieeinsparung gegenüber
der üblichen Regelung des Sauerstoffeintrags durch eine mehrfache Abstufung der
Gebläseleistung.
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Zu Reparatur- und Wartungszwecken kann das Belüftungsaggregat 6 mit
dem Hebeantrieb 11 in die Außerbetriebsstellung 6' unter die Drehbrücke 4 angehoben
werden.
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Ferner besteht die Möglichke-it, eine zusätzliche -Schwenkvorrichtung
vorzusehen, mit der das in die Außerbetriebsstellung
-6' aus den
Führungen 10, 10 angehobene und arretierte Belüftungsaggregat 6 horizontal nach
außen zu einer einfacheren Wartung neben das Belebungsbecken 1 in die Stellung 6"
geschwenkt werden kann.
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In der Nacht, wenn eine Dcnitrifikation des Abwassers ohnr Sauerstoffeintrag
stattfindet, wird das Belüftungsaggregat 6 in die Außerbetriebsstellung 6' angehoben.
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An dem dem Belüftungsaggregat 6 abgewandten Ende der Drehbrücke 4
ist der Propeller 7 zur Umwälzung des Abwassers im Belebungsbecken 1 und zum Antrieb
der Drehbrücke 4 in Pfeilrichtung a entgegen der Strömungsrichtung des umgewälzten
Abwassers angeordnet. Der in seitlichen Führungen 14, 14 vertikal verschiebbare
Propeller 7 wird mittels einer Seilwinde 15 zu Wartungs-und Rep#araturzwecken aus
dem Belebungsbecken 1 herausgehoben und nach Beendigung der Wartungs- und# Reparaturarbeiten
in das Becken abgesenkt. Aufgrund der wenn auch langsamen Drehbewegung der Brücke.4
und der dadurch gegenüber den statlondren Umw##izpropellern erforderlichen geringeren
Umwälzleistung des Propellers kann bzw. können die Abmessungen und/oder die Antriebsleistung
des Propellers 7 kleiner ausgelegt werden.
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Durch den Anbau des Propellers 7 an der Drehbrücke 4 sind keine besonderen
Wartungsstege wie bei den stationären Umwälzpropellern erforderlich.
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Aus strömungstechnischen Gründen und zur Vermeidung von Schlammablagerungen
an den Rändern des Belebungsbeckens 1 weist der Umwälz- und Antriebspropeller 7
einen kegelförmigen Einlauftrichter 16 auf, dessen Eintrittsöffnung 17 eine dem
Belebungsbeckenquerschnitt angepaßte Rechteckform aufweist.
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Die auf dem Mittel bauwerk 9 drehbar gelagerte Drehbrücke läuft mittels
zweier Fahrwerke 18, 19 mit der für den Nachklärbecken-Räumer 5 zulässigen Geschwindigkeit
in Pfeilrichtung a auf dem äußeren und inneren Beckenrand 8, 20 des Belebungsbeckens
1 um. Das auf dem äußeren Beckenrand 8 laufende Fahrwerk 18 der
Drehbrücke
4 ist mit einem Brems- und Notantrieb 21 ausgerüstet.
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Mit Hilfe des Bremsantriebs, der dem Propellerantrieb 7 der Drehbrücke
4 entgegenwirkt, ist die durch den Nachklärbecken-Räumer 5 vorgegebene Umlaufgeschwindigkeit
der Brücke einstellbar.
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Der Antrieb der Drehbrücke 4 durch den Umwälzpropeller 7 bringt zwar
kei-ne Energieeinsparung, macht jedoch die Anlage gegenüber den bekannten Rundräumerbrücken
betriebssicherer, da der bei diesen Rundräumerbrücken verwendete Fahrwerksantrieb,
der bei Winterbetrieb durch Glatteisbildung auf dem Beckenrand oft versagt, bei
der Drehbrücke 4 nur als Notantrieb eingesetzt wird, wenn der Umwälz- und Antriebspropeller
7 ausfällt. Bei Ausfall des Propellers 7 wird das Belüftungsaggregat 6- auf Volllast
so nahe wie möglich an den Beckenboden herangefahren, um die erforderliche Solegeschwindigkeit
des Abwassers zu gewährleisten.
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Der Nachklärbecken-Räumer 5 weist ein Bodenräumschild 22 und ein
Schwimmschlammschild 23 auf.
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Die elektrischen Installationen für die einzelnen Antriebe sind zentral
in einem Schaltschrank 24 auf der Drehbrücke 4 untergebracht.
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