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Einrichtung zum Entfernen von Schwimmschlamm
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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des
Anspruches 1.
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Der bei solchen Klärbecken, insbesondere Nachklärbecken, aber gegebenenfalls
auch bei Nachklärbecken vorgeschalteten Klärbecken auf der im Klärbecken befindlichen
Flüssigkeit aufschwimmende Schwimmschlamm muß nach Möglichkeit von der Flüssigkeitsoberfläche
entfernt werden, damit er nicht im Falle eines Nachklärbeckens in Gewässer oder
im Falle eines dem Nachklärbecken vorgeschalteten Klärbeckens nicht unnötigerweise
in das Nachklärbecken gelangt. Bisher hat man bei Nachklärbecken den Schwimmschlamm
auf die Weise entfernt, indem am rotierenden Räumer eine um ihre Längsachse schwenkbare,
trogförmige Abschöpfrinne angeordnet wurde, die von Zeit zu Zeit von Hand so gekippt
wurde, daß in sie Schwimmschlamm gelangen konnte und anschließend wurde die Rinne
zurückgekippt und der eingefangene Schwimmschlamm in die Ablaufrinne des zentrisch
im Klärbecken angeordneten Königs gekippt, von wo aus er dann abtransportiert wird,
beispielsweise durch einen im König angeordneten Schacht hindurch in ein Vorklärbecken
zurückgefördert wird. Diese Einrichtung ist jedoch in ihrer Wirkung wenig befriedigend,
da die trogförmige Abschöpfrinne den Schwimmschlamm im wesentlichen nur vor sich
her schiebt und so durch diese Abschöpfrinne nur relativ wenig Schwimmschlamm tatsächlich
abgeschöpft wird, so daß große Mengen Schwimmschlamm zusammen mit der geklärten
Flüssigkeit in das Gewässer, wie Flüsse oder dergleichen gelangen konnten, was
natürlich
unerwünscht ist. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin
daß sie von Hand bedient und häufig von Hand gereinigt werden muß was Arbeitskosten
verursacht und auch eine äußerst schmutzige Arbeit ist.
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Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der im
Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, welche bei einfacher Bauart
es ermöglicht, den Schwimmschlamm wesentlich besser als die beschriebene bekannte
Einrichtung von der Oberfläche der im betreffenden Klärbecken befindlichen Flüssigkeit
zu entfernen.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen
Merkmale gelöst.
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Indem mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung der Schwimmschlamm
nicht mehr abgeschöpft, sondern von der Oberfläche der im Klärbecken befindlichen
Flüssigkeit, auf der er auf schwimmt, abgesaugt wird und der Schwimmschlammsauger
dabei auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmt, also seine Höhenlage relativ zum
Flüssigkeitsspiegel gleichbleibend ist, gelingtselbsttätig intensives und praktisch
vollständiges Absaugen des Schwimmschlammes, so daß die Gefahr, daß Schwimmschlamm
in größeren Mengen mit der geklärten Flüssigkeit in das Gewässer gelangen kann,
auf einfache und sichere Weise vermieden ist. Normalerweise ist ein einziger 8chwimmschlammsauger
pro Klärbecken voll ausreichend.
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Es ist nicht notwendig, daß die Saugvorrichtung ständig im Betrieb
ist, sondern es ist normalerweise ausreichend, daß sie nur von Zeit zu Zeit für
eine gewünschte Zeitdauer eingeschaltet wird und dann wieder eine mehr oder weniger
lange Ruhezeit eintritt. Hierzu kann be-
vorzugt vorgesehen sein,
daß die Saugvorrichtung mittels einer Zeitschaltvorrichtung periodisch ein-und ausgeschaltet
wird. Gegebenenfalls ist es jedoch
auch möglich, das Ein- und Ausschalten von Hand
vorzunehmen oder zustands abhängig von der Dicke der Schwimmschlammschicht, indem
man deren Dicke mittels eines Fühlers mißt und bei Überschreiten einer vorbestimmten
Dicke die Saugvorrichtung beispielsweise für eine vor-
bestimmte Zeitdauer einschaltet.
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Es ist baulich besonders einfach und verringert auch die erforderliche
Saugleistung der mindestens einen Pumpe der Saugvorrichtung, wenn sie vom Schwimmkörper
getragen
wird. Doch ist es in manchen Fällen denkbar, die Pumpe
oder Pumpen im Abstand
vom Schwimmschlammsauger anzuordnen, vorzugsweise bei Vorhandensein eines Räumers
an diesem, und mit dem Saugmaul über eine ausreichend lange, flexible Saugleitung
zu verbinden.
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Wenn der Schwimmschlammsauger in einem Klärbecken eingesetzt wird,
das einen rotierenden Räumer aufweist, ist es besonders zweckmäßig, ihn in Rotationsrichtung
des Räumers vor ihm anzuordnen und durch ihn zu schieben.
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Dies kann beispielsweise durch direkte-, seitlich geführte Anlage
des Schwimmschlammsaugers an dem Räumer erfolgen, oder indem er von dem Räumer unter
Zwischenschaltung von die Schwankungen der Höhenstellung des
Schwimmers relativ zum
Räumer zulassende Biegefedern, Hebel oder dergleichen geschoben wird. Auch ist es
möglich, den Schwimmschlammsauger in einer vertikalen, am Räumer angeordneten Führung
vertikal beweglich anzuordnen oder nur mittels Halteleinen an ihm zu halten.
Die
Erfindung ist besonders vorteilhaft bei runden Klärbecken mit rotierenden Räumern,doch
ist sie hierauf nicht beschränkt und kann gegebenenfalls
auch bei
Klärbecken anderer Bauart eingesetzt werden, beispielsweise mit geradlinig hin-
und herbewegbarefl# Räumern,wobei dann natürlich dafür Sorge zu tragen ist, daß
der Räumer dem Schwimmschlammsauger nicht am Beckenrad zerquetschen kann.
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Bevorzugt kann vorgesehen sein, daß die Saugvorrichtung mindestens
eine elektrisch angetriebene Pumpe aufweist.
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Doch sind auch andere Möglichkeiten denkbar, beispielsweise, daß der
Pumpenmotor ein pneumatischer oder hyraulisch angetriebener Motor ist dis Besonders
vorteilhaft ist es, wenn als Pumpe eine sogenannte Tauchpumpe verwendet wird9 ob
wohl sie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht oder nur teilweise in die Flüssigkeit
einzutauchen braucht. Besonders zweckmäßig ist es, eine Pumpe vorzusehen, die keiner
Verstopfungsgefahr unterliegt. Hier ist bevorzugt eine Pumpe mit Freistromrad vorgesehen
Es ist auch denkbar, eine Pumpe mit Kanalrad vorzusehen, da diese ebenfalls keiner
störenden Verstopfungsgefahr unterliegt. Bei dem Kanalrad handelt es sich um ein
Rad, das von einem einzigen Durchflußkanal für das abzusaugende Medium durchsetzt
ist, welcher Kanal mit einem zur Drehachse des Rades koaxialen Kanalbereich ansetzt,
der dann radial nach außen abgewinkelt bis zu seiner Austrittsöffnung verläuft.
Auch andere Pumpentypen denkbar.
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Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Schwimmschlammsauger im Klärbecken
entlang einer vorbestimmten Bahn bewegt wird, vorzugsweise in einer Kreisbahn. Doch
können gegebenenfalls auch andere Bahnen vorgesehen sein, wie ein- und wieder auswärtsfhrende
Spiralbahnenr lineare Bohnen, Schrägbahnen oder dergleichen. Die Breite und des
desSaugmaules des Schwimmschlammsaugers braucht dabei nicht groß zu sein. Insbesondere
kann die Breite
des Saugmaules klein gegenüber dem Radius oder der
Breite des Klärbeckens sein, da der in das Saugmaul eingesaugte Schwimmschlamm weiteren
Schwimmschlamm mit sich zieht und so der Schwimmschlamm in relativ kurzer Zeit im
wesentlichen vollständig abgesaugt werden kann, wobei vorzugsweise die Bewegung
des Schwimmschlammsaugers nur auf einer Kreisbahn oder einer linearen Bahn stattfindet.
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Bevorzugt kann das Saugmaul so angeordnet sein, daß seine Eintrittsmündung
teilweise in die im Klärbecken befindliche Flüssigkeit ständig eintaucht. Dabei
kann bevorzugt vorgesehen sein, daß die Längsachse des Saugmaules ungefähr horizontal
gerichtet ist. Beispielsweise kann die lichte horizontale Breite der Eintrittsmündung
des Saugmaules ungefähr 30 bis 60 cm und seine vertikale lichte Höhe ungefähr 4
- 8 cm betragen, Am oberen Rand des Saugmaules kann vorzugsweise eine schräg nach
oben gerichtete vorspringende Lippe angeordnet sein, um bei besonders stark aufgetürmten
Klumpen des Schwimmschlammes diese auch noch in das Saugmaul sicher einzusaugen,
ohne daß deswegen die lichte Höhe der Eintrittsmündung des Saugmaules hierfür unnötig
vergrößert werden muß, was wegen der dann erforderlichen höheren Saugleistung unerwünscht
wäre.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Klärbecken mit einem zum besseren
Erkennen zu groß dargestellten Schwimmschlammsauger zum Entfernen von 8chwiItrnsch1a#trn
gemäß einem Ausfükrungsbeispiel der Erfindung, Fig. 2 eine Draufsicht auf den Schwimmschlammsauger
der Fig. 1 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 3 eine Vorderansicht
des Schwimmschlammsaugers nach Fig. 2, Fig. 4 einen Teilschnitt durch die Pumpe
des Schwimmschlarnmsaugers nach Fig. 2 und 37 Fig. 5 eine ausschnittsweise Seitenansicht
einer Variante der Pumpe eines Schwimmschlammsaugers.
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Bei dem in Fig. 1 dargestellten Klärbecken 10 handelt es sich vorzugsweise
um ein Nachklärbecken7 bei welchem die in ihm befindliche, nachzuklärende Flüssigkeit
9, bei der es sich um Unreinstoffe enthaltendes Wasser handelt, erheblichen Schwankungen
des Flüssigkeitsspiegels je nach Zufluß unterliegen kann. In der Mitte des Klärbeckens
10 befindet sich der sogenannte König 11, welcher eine Säule 11' mit einem zentralen
Abflußkanal 13 und einerobenseitig befindlichen Abflußrinne 12 aufweist. In einem
nicht naher dargestellten Drehkranz des Königs 11 ist ein Räumer 14 drehbar gelagert,
welcher durch einen Motor angetrieben im Betrieb lang sam rotiert und dessen bis
zum Außenrand des Klärbeckens 10 reichende Brücke 15 an ihrem äußeren Ende eine
Laufrolle 16 trägt, die auf einer horizontalen Laufbahn des Klärbeckens 10 läuft.
Im Inneren des Klärbeckens 10 befindet sich am oberen Endbereich ein in relativ
geringem Abstand von der Umfangswandung 17 des Klärbeckens 10 angeordnetes zylindrisches
Schild 19, welches fest angeordnet ist. Normalerweise findet der dem Abfluß der
geklärten Flüssigkeit dienende Überlauf aus dem Klärbecken 10 in die in der oberen
Stirnseite der Umfangswandung 17 eingelassene Überlaufrinne 20 dadurch statt, indem
die überlaufende Flüssigkeit 9 durch den Ringspalt zwischen der Umfangswandung 17
und dem Schild 19 nach oben strömt, so daß hier kaum auf der Flüssigkeit 9 schwimmender
Schwimmschlamm in
die Überlaufrinne 20 gelangentkann. Von der Überlaufrinne
20 fließt das geklärte Wasser in Gewässer ab.
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Bei starkem Zufluß zum Klärbecken 10 kann jedoch das Schild 19 von
innerhalb von ihm befindlicher Flüssigkeit 9 überschwemmt werden, wobei diese Flüssigkeit
9 zwischen dem oberen gezackten Rand des Schildes 19 hindurch in die Überlaufrinne
20 strömt und, wenn sich auf dem Flüssigkeitsspiegel schwimmender Schwimmschlamm
22 befindet, kann dann Schwimmschlamm 22 in großen Mengen in die Überlaufrinne 20
gelangen. Um dies zu verhindern, schwimmt ständig ein erfindungsgemäßer Schw#t#
schlammsauger 21 zum Entfernen von auf der Flüssigkeit schwimmendem Schwimmschlamm
22 innerhalb des vom Schild 19 umfaßten Bereiches. Dieser Schwimmschlammsauger 21
wird in diesem Ausführungsbeispiel von dem an der Brücke 15 befestigten vertikalen
Räumschild 23 vor sich her geschoben, wobei sein radialer Abstand von der Längsmittelachse
des Königs 11 ungefähr konstant gehalten wird. Vorzugsweise kann der Abstand der
Mitte des Saugmaules 24 der an dem Schwimmschlammsauger 21 angeordneten Pumpe 25
ungefähr in der Entfernung 0,6 bis ,9 R von der Längsmittelachse des Königs 1# i
vorgesehen sein, wo R der eingezeichnete Innenradius des Klärbeckens 10, d.h. sein
lichter Radius ist.
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Der in den Fig. 2 bis 4 näher dargestellte Schwimmschlammsauger 21
zum Entfernen des Schwimmschlammes 22 weist zwei seinem Schwimmen auf der Flüssigkeit
9 dienende Schwimmer 26 auf, die durch zwei Querträger 28 zu einem Schwumb köper
fest miteinander verbunden sind, an welchen Querträgern 28 die elektrisch angetriebene
Pumpe 25 zum Absaugen des Schwimmschlammes 22 befestigt ist. Diese Pumpe 25 weist
einen Elektromotor 29 auf, der über eine elektrische, flexible Speiseleitung 32
gespeist wird, die auf einem Abschnitt an der Brücke 15 angeordnet und über mit
der Brücke 15 rotierende Strom-
abnehmer 33 und auf dem König 11
angeordnete Stromschienen 34 an eine stationäre Stromquelle angeschlossen ist. Vorzugsweise
wird dieser Elektromotor 29 nur von Zeit zu Zeit eingeschaltet, beispielsweise periodisch
ein- und ausgeschaltet, was mittels einer Zeitschaltuhr erfolgen kann. Diese Pumpe
29 ist in Art einer Tauchpumpe ausgebildet, deren auf der Motorwelle 39 befestigtes
Flügelrad als Verstopfungen verhinderndes Freistromrad 36 ausgebildet, dessen axiale
Länge wesentlich kleiner als die axiale Länge des Pumpendurchflußraumes 40 ist,
dem das trichterförmige Saugmaul 24 mit rechteckförmiger Eintrittsmündung 41 (s.Fig.
3) vorgeschaltet ist. Aus dem Durchflußraum 40 wird der angesaugte Schwimmschlamm
durch das mit hoher Drehzahl rotierende Freistromrad 36 in die Abfluß- -druckleitung
42 gefördert, an welche ein an der Brücke 15 befestigter flexibler Schlauch 43,
der in die ringförmige Ablaufrinne 12 des Königs 11 hängt, angeschlossen ist, so
daß der von der Pumpe 25 abgesaugte Schwimmschlamm in diese Ablaufrinne 12 und von
ihr aus in den Ablaufschacht 13 und beispielsweise zurück in ein Vorklärbecken gefördert
werden kann Der Schwimmschlammsauger 21 ist so austariert, daß sich der Flüssigkeitsspiegel
der Flüssigkeit 9 im Klärbecken 10 ständig ungefähr in dreiviertel der Höhe der
Eintrittsnünddung des horizontal gerichteten Saugmaules 24 befindet. Hierdurch wird
der auf der Flüssigkeit 9 aufschwimmende Schwimmschlamm 22 sicher und rasch vollständig
abgepumpt. Um auch dann, wenn der Schwimmschlamm 22 sich stellenweise auftürmt,
solche Schlammtrme auch rasch absaugen zu können, strebt bei einer bevorzugten,
in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform von der Oberkante des Saugmaules 24 der
Pumpe 25 aus eine Lippe 44 schräg nach aufwärts
und vornen ab.
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Da der Schwimmschlammsauger 2i auf der Flüssigkeit 22 schwimmt, macht
er alle Niveauschwankungen des Flüssigkeitsspiegels mit, so daß sich sein Saugmaul
24 ständig in derselben Höhenlage relativ zum Flüssigkeitsspiegel befindet. Die
Höhenschwankungendes Schwimmschlammr saugers 21, die durch die Höhenschwankungen
des Flüssigkeitsspiegels verursacht werden, lassen die flexiblen Leitungen 32 und
43 zu, indem sie hierfür zwischen der Brücke 15 und deren Schwimmschlammsauger 21
ausreichende Länge haben.
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Der Schwimmschlammsauger 21 ist mit der Brücke 15 über einen seine
Höhenschwankungen erlaubenden und ihn schiebenden Hebel 47 verbunden, dessen Enden
an der Brücke 15 und einem Schwimmer 26 angelenkt sind, wie es Fig. 1 und 2 zeigen.
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Im Betrieb rotiert die schwimmende Vorrichtung 21 zum Absaugen des
Schwimmschlammes 22 mit dem Räumer 14 stromaufwärts vor dessen Räumschild23 um den
König 11 in gleichbleibendem radialen Abstand von ihm und saugt je nach Wunsch oder
Erfordernis ständig oder zeitweise den Schwimmschlamm ab. Die zeitweise Absaugung
ist besonders vorteilhaft, um nicht unnötig viel geklärte Flüssigkeit zusammen mit
dem Schwimmschlamm abzusaugen und auch um Betriebskosten zu sparen. Die erfindungsgemäße
Einrichtung zeichnet sich durch die wesentlich bessere Entfernung des Schwimmschlammes
als bisher aus und ist auch baulich einfach, betriebssicher, arbeitet völlig selbsttätig
und benötigt nur wenig Wartung.
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