DE3215033C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Schlammabscheider zur Klärung von Schmutz- und Prozeßwasser, bestehend aus einem zylindrischen Behälter mit kegelförmiger Spitze und Schlammablaß, den im oberen Teil im Abstand angeordneten Außen- und Innenrohr, zwischen denen das Schmutzwasser nach unten geleitet und umge­ leitet wird, sowie der mit Schabern besetzten, angetriebenen und durch ein Fußlager und ein Zwischenlager geführten Kardanwelle, wobei das Fußlager ein mit oben geschlossenem Zylinder ausgerüstetes Trockenlager ist.

Bei der Klärung von Schmutzwasser, insbesondere industrieellem Abwasser werden häufig Schlammabscheider ein­ gesetzt, in denen Krählwerke betrieben werden, um Anbackungen im Bereich der kegelförmigen Spitze und des Austrages zu vermeiden. Dazu sind an der bis in die unterste Spitze des kegelförmigen Behälters reichenden Welle Schaber angebracht, die mit geringer Geschwindigkeit gedreht werden und dabei über die Schräge des Schlammabscheiders schaben. Wegen der Gesamt­ höhe derartige Schlammabscheider von 10 m und mehr ist die Welle bei den bekannten Krählwerken durch Zwischenlager und ein Endlager geführt. Aus der DE-OS 28 33 620 ist es bekannt, das Endlager als Festlager in Form eines Stempels mit zylindrischem Stempelkopf auszubilden, wobei der Stempelkopf von unten her in einen Hohlzylinder eingeführt ist. Die im Hohlzylinder befind­ liche Luft wirkt als Puffer, der das Eindringen des Wassers und des Schlamms in den entscheidenden Bereich des Lagers ver­ hindert. Weiter ist eine Art Zwischenlager vorgesehen, das in der Reinwasserzone angeordnet ist, um das Auftreten von Reibung und Verschleiß möglichst weitgehend zu verhindern. Bei diesen bekannten Schlammabscheidern werden aber nur Bauhöhen von max. 5 m erreicht. Bei größeren Höhen müßte das Zwischenlager in der Schmutzwasserzone angeordnet werden, was bei der beschriebenen Ausführung nicht möglich ist.

Die DE-OS 22 18 290 zeigt eine tangentiale Zuführung des Schmutzwassers bei einer Vorrichtung zum Abscheiden und Ausfüllen von Fremdstoffen aus flüssigen Medien. Gezeigt ist somit kein Schlammabscheider großer Höhe, für den naturgemäß dann auch ein Krählwerk nicht notwendig ist, das eine Abstützung durch ein Zwischenlager erforderlich machen würde.

Auch die CH-PS 4 62 733 zeigt keinen Schlammabscheider mit Krählwerk, sondern lediglich eine Kläranlage mit zylindrischem Absetzbecken, in das innen ein Innenrohr eingesetzt ist, durch das das Reinwasser wieder nach oben strömen soll, während das Schmutzwasser zwischen Innenrohr und Außenrohr nach unten geführt wird. Zwar wird auch hier das Schmutzwasser tangential eingeleitet, allerdings zwischen zwei parallel zueinander verlaufenden Rohren. Weiter ist auch hier eine mit Austrags­ rührwerk bezeichnete Vorrichtung vorgesehen, über die der Schlammaustrag wohl vereinfacht und beschleunigt werden soll, allerdings mit einer Antriebswelle, die durch den Boden hindurchgeführt ist und die von daher wesentliche Abdichtungs­ probleme hervorruft.

Aus der EP-A 00 52 864 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der das Schmutzwasser tangential zugeführt werden soll, wobei wohl zur Beschleunigung des Eintrags und zur Erzielung von Wirbeln das Ende der Eingabe als Düse ausge­ bildet ist. Der Eintrag des Schmutzwassers erfolgt sehr kompliziert. Das Krählwerk ist ebenfalls sehr aufwendig aufgebaut, wobei die mittig angeordnete Welle nur als Führung dient und selbst nicht angetrieben wird.

Auch die US-PS 40 33 875 zeigt eine Einrichtung, bei der ein Krählwerk nicht verwirklicht ist. Vielmehr wird hier das Schmutzwasser so geführt, daß zumindest ein Teil des gereinigten Wassers durch das mittig des Zylinders angeordnete Rohr abgeführt wird. Das Schmutzwasser wird zwar offensichtlich tangential von oben zugeführt, muß aber dann einen nach unten immer enger werdenden Raum passieren, so daß der gewünschte Kläreffekt bzw. Vorkläreffekt wegen der hohen Geschwindig­ keit nicht verwirklicht werden kann.

Gegenstand der US-PS 29 59 290 ist ein Schlammabscheider, bei dem ein Krählwerk zum Einsatz kommt, das über die zentrisch angeordnete Welle angetrieben wird. Hier ist lediglich im Bereich des Austrags ein Lager vorgesehen, so daß bei größeren Höhen zwangsweise Probleme auftreten müssen, ohne daß dafür eine Lösung aufgezeigt wird. Auch hier wird das Schmutzwasser tangential zugeführt, allerdings zwischen die parallel zueinander verlaufenden Rohre bzw. Mäntel. Eine gezielte Beeinflussung des Klärerfolges ist hier nicht möglich.

Die DE-GM 81 27 989 zeigt ein trockenlaufendes Unterwasser­ lager Einzelheiten des vorgesehenen Schlammabscheiders sind hier nicht offenbart und zwar weder bezüglich der Schmutzwasser­ zuführung, noch der Abwasserableitung noch der Schlammab­ scheidung und der Ausbildung des Krählwerkes.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen wartungsfreien Schlammabscheider von 10 m und mehr Höhe zu schaffen, der auch bei unterschiedlichem Schlammanfall einen gleichmäßigen Abscheideerfolg sichert.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zwischenlager einen unter Einschluß der Welle oben geschlossenen Zylinder aufweist, in den ein an Stützstreben ruhender Lagerbock ein Trockenlager ergebend eingeführt ist und daß die Eingabe des Schmutzwassers oberhalb des Wasser­ spiegels und tangential von außen an das im geringen Abstand zum Innenrohr angeordnete Außenrohr heranführend und schräg nach unten gerichtet angeordnet ist, wobei der Abstand zwischen Innenrohr und Außenrohr von oben nach unten konti­ nuierlich bis zum Umkehrpunkt zunimmt.

Bei einem derartigen Schlammabscheider ist eine einwand­ freie Führung der 10 m und längeren Welle gesichert und zwar auch über lange Standzeiten, da beide oder alle Lager so aus­ gebildet sind, daß der abrasive Schlamm nicht an die ent­ scheidenden Teile der Lager herankommt. Eine Wartung erübrigt sich somit und auch deshalb, weil das Schmutzwasser so zwischen Innenrohr und Außenrohr geführt wird, daß die schädlichen Ablagerungen im Bereich der Welle nicht auf­ treten können und so, daß der Schmutz, d.h. also die Schlamm­ teilchen sich frühzeitig und möglichst bereits zum großen Teil bei ihrem Weg zwischen Innenrohr und Außenrohr absetzen und zur Klärung in den unteren Bereich des Schlammabscheiders herabsenken. Dieser verbesserte Klärerfolg ist sowohl auf die tangentiale Zuführung des Schmutzwassers, insbesondere aber auf die tangential geneigte Führung zurückzuführen, weil sich dadurch die zielgerichtete spiralförmige Bewegung des Wassers ergibt, die einen guten Klärerfolg bringt, wobei durch die gezielte Vergrößerung des Strömungsquerschnittes bereits eine Beruhigung eintritt, die wiederum den Klärerfolg unterstützt.

Vorteilhafterweise sieht die Erfindung vor, daß der Abstand zwischen Innenrohr und Außenrohr veränderbar ist. Weiter kann auch die Länge des in das Außenrohr und damit in den Behälter eingesetzten Innenrohres verändert werden. Das Innenrohr ist dabei über versetzt angeordnete Abstandshalter am Außenrohr befestigt und zwar in einem Abstand, der oben geringer ist als unten. Durch den veränderbaren Abstand zwischen Außen- und Innenrohr kann die Verlangsamung des Wasserstroms, die zum Absinken der Schlammteilchen führt, den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden. Die Abstandsänderung wird dabei durch die versetzt angeordneten Abstandshalter er­ reicht.

Der Reinwassereinlauf wird von einer eckigen oder runden Einlaufrinne gebildet, wobei auch hier eine Anpassung an die jeweiligen Gegebenheiten dadurch möglich ist, daß der Rein­ wasserüberlauf in eine Einlaufrinne erfolgt, die höhenver­ stellbar angeordnet ist. Die Einlaufrinne wird damit so ein­ gestellt, daß das Wasser überall gleichmäßig einläuft. Auch kann so ggf. die Höhe der Beruhigungszone den jeweiligen Gegebenheiten gut angepaßt werden.

Um die noch auftretenden Kräfte ausreichend und sicher abfangen zu können und eine sichere Führung der Welle zu gewährleisten, ist nach einer zweckmäßigen Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Stempelkopf des Fußlagers und der Lagerbock des Zwischenlagers mit duroplastischem Kunst­ stoff beschichtet sind bzw. eine Hülse tragen oder daß die Hülse in den Hohlzylinder eingesetzt ist. Falls zweckmäßig oder notwendig kann der Stempelkopf und zusätzlich die Innenwand des Hohlzylinders noch mit Kunststoff beschichtet sein, so daß vorteilhaft gleiche Materialien aneinanderreiben, was zu einer geringstmöglichen Abnutzung und damit zur praktischen Wartungsfreiheit führt.

Da bei der erfindungsgemäßen Ausbildung sichergestellt ist, daß die jeweils reibenden Teile nicht durch Schlamm oder Wasser beeinträchtigt werden können, ist nach einer weiteren Ausbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Kopf des End­ oder Zwischenlagers ein oder mehrere Rollenlager aufweist. Rollenlager sind unter den gegebenen Umständen praktisch wartungsfrei zu betreiben, so daß auch diese Lösung zu dem vorteilhaften wartungsarm bzw. wartungsfrei arbeitenden Schlammabscheider führt.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß bei erhöhter Abscheide- bzw. Klärwirkung des Schlammabscheiders und damit erhöhtem Anfall an Schlamm eine sichere und wartungs­ freie Führung und ein entsprechender Antrieb der Welle des Krählwerkes gegeben ist. Dies ist besonders bei derartigen Schlammabscheidern von Vorteil, weil naturgemäß die Wartung der Einbauten nur im Stillstand und nach abgelassenem Inhalt möglich ist, was somit jeweils zu erheblichen betriebs­ technischen Problemen führt. Der mit der Erfindung zu er­ zielende technische Fortschritt ist als besonders wesentlich anzusehen.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Erfindungsgegen­ standes ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der ein bevorzugtes Ausführungs­ beispiel mit den dazu notwendigen Einzelheiten und Einzel­ teilen dargestellt ist. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schlammabscheider im Schnitt,

Fig. 2 einen Schlammabscheider in Draufsicht,

Fig. 3 ein Endlager im Schnitt und

Fig. 4 ein Zwischenlager im Schnitt.

Fig. 1 zeigt den Schlammabscheider in Gesamtansicht, wobei dessen Behälter (1) in einen zylindrischen Teil (2) und eine Spitze (3) mit Schlammauslaß (4) unterteilt ist. Mittig ist das Krählwerk (5) angeordnet. Der gesamte Behälter (1) ruht auf drei oder mehr Stützen (6) oder einem durchgehenden Stand­ gerüstes.

Der Behälter (1) ist im oberen Teil als Außenrohr (7) aus­ gebildet, in dem ein Innenrohr (8) angeordnet ist. In den zwischen Außen- und Innenrohr (8) gebildeten Hohlraum ist tangential eine Eingabe (9) für das Schmutz- oder Prozeß­ wasser vorgesehen, wobei Fig. 2 insbesondere die tangentiale Eingabe des Schmutz- bzw. Prozeßwassers verdeutlicht.

Das Schmutz- oder Prozeßwasser wird durch die tangentiale Einleitung über das Rohr (15) in eine spiralförmige Bewegung versetzt und dementsprechend langsam nach unten geleitet, wobei bereits Schmutzteile abgeschieden werden und absinken.

Der Vorgang wird dadurch begünstigt und beeinflußt, daß der Abstand von Innen- und Außenrohr (7, 8) von oben nach unten zunimmt. Der Abstand kann den jeweiligen Gegebenheiten ent­ sprechend geändert werden. Nach Passieren der Umlenkung (13) wird das Wasser nach oben umgeleitet und kann dann durch den sehr großen Querschnitt in Richtung Wasserüberlauf zurück­ strömen. Aufgrund der Querschnittserweiterung tritt eine Verlangsamung der Strömung ein, so daß eine weitere Ab­ scheidung von Schmutzteilchen und Schlamm eintritt.

Der Wasserüberlauf ist, wie auch anhand der Fig. 2 ver­ deutlicht wird, durch mehrere, vorzugsweise runde oder eckige Einlaufrinnen (10) dargestellt, etwa in der Mitte des Behälters (1) angeordnet. Das Abflußrohr (14) wird dann parallel zur Welle (18) nach unten geführt und tritt dann aus dem Rohrmantel bzw. aus dem Außenrohr (7) aus. Dabei ist es möglich, die Einlauf­ rinne (10) so anzuordnen, daß das Abflußrohr (14) dann nicht mehr wartungsfrei parallel zur Welle (18) verläuft.

Die Welle (18) ist am Boden (16) und über ihre Länge ver­ teilt an mehreren Stellen geführt. Sie wird über den Antriebs­ motor (19), mit dem sie über das Kardangelenk (20) verbunden ist, angetrieben.

Am unteren Ende der Welle (18) ist diese mit mehreren Schabern (22, 23) versehen, um Anbackungen im Bereich der Spitze (3) zu vermeiden. Im unteren Bereich ist das Knetwerk (24) dicht über dem Endlager (25) angeordnet.

Das auf dem Boden (16) angeordnete Endlager (25) und das an Stützstreben (27) angeordnete Zwischenlager (26) wird anhand der Fig. 3 und 4 weiter erläutert. Dabei verdeutlichen die Figuren, daß die im Hohlraum zwischen Außen- und Innenrohr (7, 8) der durch die das Innenrohr (8) haltenden Abstands­ haltern (29, 30) geschaffen und bestimmt ist, abgetrennten Schlammteilchen und auch das Wasser selbst die Lager im Bereich des Endlagers (25) und (26) nicht beeinträchtigen können, weil diese als Trockenlager ausgebildet sind.

Fig. 3 zeigt die Ausbildung des Endlagers (25), das von dem Hohlzylinder (33) umschlossen ist. Der Hohlzylinder (33) ist dabei das untere Ende (34) der Welle (18), die als Hohl­ welle ausgebildet und durch die Trennwand abgeschlossen ist. Auf der Innenseite der hohlen Welle kann eine Hülse (37) angeordnet sein, die aus Kunststoff besteht. Dargestellt ist eine Ausbildung bei der die Hülse (37) den Kopf (36) des Stempels (35) umgibt und ohne weiteres an dem Hohlzylinder reiben kann. Der angedeutete Wasserspiegel (41) liegt so, daß die aneinanderreibenden Flächen und Teile dadurch nicht beeinträchtigt werden.

Das gleiche wird bei einem Zwischenlager (26) dadurch erreicht, daß die Welle mit einem nach unten offenen Hohl­ zylinder (39) verbunden ist, der das Zwischenlager (26) um­ schließt. Das Zwischenlager (26) wird dabei durch einen Lager­ bock (40) gebildet, der mit den Stützstreben (27) verbunden in den Hohlzylinder (39) hineinragt und am oberen Ende beispielsweise Rollenlager (38) trägt. Die Rollenlager (38) liegen dabei ebenfalls im trockenen Bereich, wie durch die Andeutung des Wasserspiegels (41) verdeutlicht ist.

Claims (6)

1. Schlammabscheider zur Klärung von Schmutz- und Prozeßwasser, bestehend aus einem zylindrischen Behälter mit kegelförmiger Spitze und Schlammablaß, den im oberen Teil im Abstand angeordneten Außen- und Innenrohr, zwischen denen das Schmutzwasser nach unten geleitet und umgeleitet wird, sowie der mit Schabern besetzten, angetriebenen und durch ein Fuß­ lager und ein Zwischenlager geführten Kardanwelle, wobei das Fußlager ein mit oben geschlossenem Zylinder ausgerüstetes Trockenlager ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenlager (26) einen unter Einschluß der Welle (18) oben geschlossenen Zylinder (39) aufweist, in den ein an Stützstreben (27) ruhender Lagerbock (40) ein Trockenlager ergebend eingeführt ist und daß die Eingabe (9) des Schmutzwassers oberhalb des Wasserspiegels und tagential von außen an das im geringen Abstand zum Innenrohr (8) angeordnete Außenrohr (7) heranführend und schräg nach unten gerichtet angeordnet ist, wobei der Abstand zwischen Innenrohr und Außenrohr von oben nach unten kontinuierlich bis zum Umkehrpunkt zunimmt.

2. Schlammabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen Innenrohr (8) und Außenrohr (7) veränderbar ist.

3. Schlammabscheider nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenrohr (8) über versetzt angeordnete Abstandshalter (29, 30) mit dem Außenrohr (7) verbunden ist.

4. Schlammabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reinwasserüberlauf in eine Einlaufrinne (10) erfolgt, die höhenverstellbar angeordnet ist.

5. Schlammabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempelkopf (35, 36) des Fußlagers (25) und der Lager­ bock (40) des Zwischenlagers (26) mit duroplastischem Kunst­ stoff beschichtet sind bzw. eine Hülse (37) tragen oder daß die Hülse in den Hohlzylinder (33, 39) eingesetzt ist.

6. Schlammabscheider nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf (36) des Fuß- oder Zwischenlagers (25, 26) ein oder mehrere Rollenlager (38) aufweist.