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Rundbecken zur Abwasser-Nachklärung
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Die Erfindung bezieht sich auf Rundbecken zur Abwasser-Nachklärung
mit einem Mittelbauwerk zur-Beruhigung des ihm von unten zugeführten Schlamm-Wasser-Gemischs,
bevor es etwa in mittlerer Höhe des Bauwerks in das äußere ringförmige Absetzbecken
übertritt, in dem sich der Schlamm am Boden absetzt, während das Klarwasser in ein
zum Vorfluter führendes Ablaufgerinne abfließt, mit einer sich vom Mittelbauwerk
radial zum Absetzbeckenrand erstreckenden umlaufenden Räumerbrücke, an der mindestens
ein zum Boden des Absetzbeckens ragendes Räumschild, ein Schlammsammelbehälter und
ein vom Räumschild zum Sammelbehälter führendes Schlamm-Absaugrohr festgelegt ist,
und mit einem dem Mittelbauwerk zugeordneten Rückschlammübergabebehälter, dem über
ein Uberlaufrohr der Schlamm vom Schlammsammelbehälter zufließt und der über eine
nach unten aus dem Becken geführte Rückschlammleitung mit einem Belebungsbecken
0. dgl. verbunden ist.
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Bei einem bekannten Rundbecken dieser Art ist der Rückschlammübergabebehälter,
dem der Schlamm über ein als Uberlaufsiphon ausgebildetes Rohr zufließt, in Form
eines sich außenseitig rings um das Mittelbauwerk erstreckenden Gerinnes ausgebildet.
Den Übertritt des Schlamm-Wasser-Gemisches ins Absetzbecken ermöglichen Bauwerksfenster,
die sich unterhalb dieses Gerinnes befinden. Abgesehen von dem erheblichen bautechnischen
Aufwand für das Mittelbauwerk eines derartigen Rundbeckens hat sich die Tatsache
für einen optimalen Betrieb des Rundbeckens als nachteilig erwiesen, daß die Bauwerksfenster
verhältnismäßig tief zu liegen kommen. Das Schlamm-Wasser-Gemisch tritt mit erheblicher
Wucht in den bereits abgesetzten Schlamm ein, so daß der Absetzeffekt wieder gestört
wird.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Rundbecken der eingangs
genannten Art baulich zu vereinfachen und dabei so weiter auszugestalten, daß der
Übertritt des Schlamm-Wasser-Gemisches in das Absetzbecken praktisch nicht mehr
zu einer Aufwirbelung des bereits abgesetzten Schlammes führt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß im wesentlichen dadurch gelöst,
daß der Rückschlammübergabebehälter im Zentrum des Mittelbauwerks angeordnet ist.
Bei einer derartigen Absetzbeckenausgestaltung entfällt nicht nur das bislang in
bautechnisch aufwendiger Weise zu fertigende äußere Rückschlammgerinne; dessen Wegfall
macht es überdies möglich, den Übertritt des Schlamm-Wasser-Gemisches in das ringförmige
Absetzbecken erheblich höher als bisher stattfinden zu lassen. Der bereits abgesetzte
Schlamm erfährt folglich durch das in das Absetzbecken eintretende Schlamm-Wasser-Gemisch
keine störende Beunruhigung.
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Als baulich besonders günstig hat sich eine Ausführungsform erwiesen,
bei der sich die tom Rückschlammübergabebehälter ausgehende Rückschlammleitung zunächst
konzentrisch vom Ubergabebehälter nach abwärts aus dem Bereich des Mittelbauwerks
heraus erstreckt.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat sich im Hinblick auf
die Einsparung einer außerhalb des Beckens angeordneten Pumpstation eine so hohe
Anordnung des Rückschlammübergabebehälters, dem der Rückschlamm von einer dem Überlaufrohr
zugeordneten Förderpumpe zugeführt wird, als sehr vorteilhaft erwiesen, daß der
Schlamm ausschließlich aufgrund des hydraulischen Gefälles zum Belebungsbecken zurückführbar
ist. Dies ist deshalb so zweckmäßig, weil der Wegfall des gesonderten Rückschlammpumpwerks
maschinentechnisch, bautechnisch und auch elektrotechnisch nicht unerhebliche Einsparungen
mit sich bringt. Da die dem Uberlaufrohr zugeordnete Pumpe nur eine geringere Förderhöhe
zu überwinden hat, verringert sich auch der Anschlußwert der Pumpe, und es ergibt
sich auf Dauer eine nicht unbeträchtliche Einsparung an Energie. Unter Umständen
läßt sich diese Pumpe auch mit Hilfe eines Frequenzumformers beispielsweise in Abhängigkeit
vom Tag- und Nacht-Abwasserzulauf zur Kläranlage oder aber auch von anderen verfahrenstechnischen
Kriterien in ihrer Leistung regeln.
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Als in baulicher Hinsicht sehr rationell hat sich in weiterer Ausgestaltung
eine Ausführungsform gezeigt, bei der die Rückschlammleitung und ggfls. auch der
Rückschlammübergabebehälter als einheitlicher Teil der Mittelbauwerks-Betonkonstruktion
und damit als Auf lager für das Drehlager der Räumerbrücke ausgebildet ist. Bei
dieser Ausführung braucht keine Verbindung zwischen dem Übergabebehälter und der
ihn konzentrisch umgebenden zylindrischen
Mittelbauwerkswand vorhanden
zu sein, und es kann gegebenenfalls auf den Schwimmschlammdurchlaß in der Mittelbauwerkswand
verzichtet werden; der sich auf der Ringfläche ansammelnde Schwimmschlamm läßt sich
nämlich relativ einfach mit Hilfe einer Skimvorrichtung mit Pumpstation konzentriert
abziehen und durch eine das Räumerbrücken-Drehlager durchsetzende Leitung abführen.
Eine Schwimmschlammräumung auf der übrigen Beckenfläche kanndabei entfallen; es
hat sich nämlich gezeigt, daß der Schwimmschlamm meist schon im Bereich von 1 bis
2 m vom Mittelbauwerk total aufgeschwommen ist.
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Eine baulich und konstruktiv einfache Ausführung ergibt sich, wenn
der konzentrisch durch das Drehlager der Räumerbrücke durchgeführte Rückschlammübergabebehälter
aus metallischem Werkstoff ausgeführt und mit der als Betonkonstruktion ausgeführten,
das Auflager bildenden Rückschlammleitung wasserdicht verschraubt ist. Anstelle
des offenen Übergabebehälters kann auch ein Übergabebehälter Einsatz finden, der
als geschlossenes Rohrdrehgelenk ausgebildet ist. Dieser ermöglicht es, den Rückschlamm
über größere Entfernungen wegzupumpen oder auch die Druckleitung anzuzapfen und
den Überschuß an Schlamm z.B.
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in einen Schlammstapelbehälter zu pumpen, ohne daß eine zusätzliche
Pumpstation erforderlich wird.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ergibt sich, wenn die
als Betonkonstruktion ausgeführte Einheit aus Rückschlammübergabebehälter und Rückschlammleitung
eine konzentrische Auflagenkonsole für die Räumerbrücke sowie einen die Konsole
umgebenden, den Übergabebehälter bildenden ringförmigen Ansatz umfaßt, in den das
als Siphonrohr ausgebildete oder mit einer Förderpumpe ausgestattete Übergaberohr
exzentrisch mündet. Bei größeren Rückschlammvorratsmengen wird durch diese Ausführung
die Gefahr
des Abreißens des Förderstromes, beispielsweise bei Zuschaltung
einer weiteren Rückschlammpumpe, geringer. Außerdem ist diese Ausführung mit dem
Vorteil verbunden, daß das gegebenenfalls als Siphonrohr ausgebildete Überlaufrohr
nicht zusammen mit der Schwimmschlammabführleitung durch das Drehlager der Räumerbrücke
geführt werden muß; auch der elektrische Anschluß der Räumerbrücke und der mit ihr
verbundenen, elektrisch zu versorgenden Einrichtungen wird einfacher. Insbesondere
bei Verwendung eines Rundbeckens mit einer durchgehenden Räumerbrücke, bei der jeder
Hälfte ein Saugräumer zugeordnet ist, können die Uberlaufrohm jeweils unabhängig
voneinander den Rückschlamm in den Ubergabebehälter einleiten. Müßten beide Uberlaufrohme
durch das Drehlager geführt werden, so ergäbe dies eine sehr aufwendige und komplizierte
Konstruktion.
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Als in weiterer Ausgestaltung sehr zweckmäßig hat es sich erwiesen,
wenn in der die zentrale Einheit aus Rückschlammübergabebehälter und Rückschlammleitung
konzentrisch umgebenden Wandung des Mittelbauwerks in Höhe des den Pegel im Absetzbecken
bestimmenden Randes des Ablaufgerinnes Schwimmschlammableitfenster vorgesehen sind.
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Baulich besonders einfache und preisgünstige Rundbeckenvarianten
ergeben sich, wenn in weiterer Ausgestaltung die die zentrale Einheit aus Rückschlammübergabebehälter
und Rückschlammleitung konzentrisch umgebende Wandung des Mittelbauwerks durch einen
an der Räumerbrücke festgelegten und von ihr aus in das Becken reichenden Tauchzylinder
gebildet ist, dem ein sich vom Beckenboden nach aufwärts erstreckender, ortsfest
angeordneter Einlaufzylinder zugeordnet ist, und daß die beiden Zylinder mit ihren
unteren bzw. oberen Rändern das den
Übertritt des Schlamm-Wasser-Gemisches
vom Mittelbauwerk zum Absetzbecken ermöglichende Fenster bilden. Sowohl der Tauchzylinder
als auch der Einlaufzylinder können aus metallischem Werkstoff oder auch aus Kunststoff
bestehen.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus
der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung, und zwar zeigen: Fig. 1 einen Vertikalschnitt
durch ein Rundbecken, teilweise ausgeschnitten, und Fig. 2 bis 10 Ausschnitte des
zentralen Bereichs vom Rundbecken abgewandelter Ausführungsformen.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, ist das veranschaulichte Rundbecken
1 mit einem Mittelbauwerk 2 versehen, in dessen Bodenbereich ein Zulaufrohr 3 mündet,
über das das Rundbecken 1 mit einem nicht dargestellten Belebungsbecken in Verbindung
steht. Dem Rundbecken ist eine Räumerbrücke 4 zugeordnet, die sich einerseits auf
dem Mittelbauwerk 2 und andererseits auf dem Beckenrand 5 fahrbar abstützt. An der
Unterseite der Räumerbrücke sind im veranschaulichten Beispiel zwei Räumschilde
6 festgelegt, die jeweils über ein Varbindungsrohr 7 mit einem gemeinsamen Schlammsammelbehälter
8 in Verbindung stehen, der ebenfalls an der Räumerbrücke befestigt ist und mit
ihr umläuft.
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Im Inneren des Mittelbauwerks 2 befindet sich ein Rückschlammübergabebehälter
9, in den ein als Siphon ausgebildetes Überlaufrohr 10 mündet, das ebenfalls an
der Räumerbrücke 4 befestigt ist und mit seinem Einlaufende in den Schlammsammelbehälter
8 ragt. Der Rückschlammübergabebehälter 9 steht über eine an seiner Unterseite angeschlossene
Rückschlammleitung 11 die bei den Ausfüh-
rungsbeispielen nach
den Fig. 1, 2 und 7 bis 10 auf nicht näher veranschaulichte Weise ein Pumpwerk enthält,
mit dem nicht gezeigten Belebungsbecken in Verbindung.
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In der Nähe des Randes 5 des Rundbeckens 1 ist ein Ablaufgerinne
12 vorgesehen, das über eine Leitung 13 Klarwasser zum nicht gezeigten Vorfluter
führt.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, bestimmt eine umlaufende Überfallkante
am Ablaufgerinne 12 den Pegel im äußeren ringförmigen Absetzbecken 14 und im-Mittelbauwerk
2.
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In der Wandung des Mittelbauwerks 2 sind in Höhe dieses Pegels Schwimmschlamm-Ableitfenster
15 vorgesehen. Den Übertritt des Schlamm-Wasser-Gemischs vom Mittelbauwerk 2 in
das Absetzbecken 14 ermöglichen Bauwerksfenster oder sonstige Einlaufvorrichtungen
16, die in geringem Abstand unter den Schwimmschlamm-Ableitfenster 15 in der Wandung
des Mittelbauwerks 2 vorgesehen sind.
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Wie aus der Zeichnung hervorgeht, lagert sich am Boden des Absetzbeckens
14 allmählich Schlamm 17 ab, was durch den Pfeil 18 angedeutet ist, während sich
das hiervon getrennte Klarwasser in Richtung des Pfeiles 19 zum Ablaufgerinne 12
bewegt und von dort in den Vorfluter abfließt.
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Um den abgesonderten Schlamm 17 ebenfalls möglichst vollständig aus
dem Absetzbecken 14 entfernen zu können, sind die Räumschilde 6 in bekannter Weise
jeweils V-förmig ausgebildet, und die Verbindungsrohre 7 münden mit ihrem einen
Ende jeweils an der Verbindungsstelle der beiden Schenkel jedes V-förmigen Räumschildes
6.
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Aus der Zeichnung ist erkennbar, daß der Pegel im Rückschlammbehälter
9 bzw. im Schlammsammelbehälter 8 unter dem Pegel im Absetzbecken 14 liegt. Die
Druckdifferenz aufgrund des unterschiedlichen Pegels im Absetzbecken 14 im Bezug
auf den Schlammsammelbehälter 8 bewirkt den Transport des Schlammes durch die verbindungsrohre
7 in den Schlammsammsammeibehälter.
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Der Pegel im Rückschlammübergabebehälter 9 wird über das der Rückschlammleitung
11 zugeordnete Pumpwerk etwas unter dem Pegel im Schlammsammelbehälter 8 gehalten.
Die dadurch gegebene Druckdifferenz sorgt für einen Übertritt des in den Schlammsammelbehälter
8 gelangenden Schlamms zum Rückschlammübergabebehälter 9 durch das als Überlaufsiphon
ausgebildete Überlaufrohr 10 und zur Überführung vom Rückschlammübergabebehälter
9 über die Rückschlammleitung 11 in das nicht veranschaulichte Belebungsbecken o.
dgl.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, erstreckt sich bei allen Ausführungsformen
die vom Rückschlammübergabebehälter 9 ausgehende Rückschlammleitung 11 zunächst
konzentrisch vom Übergabebehälter 9 nach abwärts aus dem Bereich des Mittelbauwerks
2 heraus. Von dort verläuft sie unterhalb des Rundbeckens 1 zum nicht veranschaulichten
Belebungsbecken b-zw. Rückschlammpumpwerk.
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Während bei den Ausführungsformen nach Fig. 1 sowie 3 und 5 die Räumerbrücke
4 über Drehlager 20 auf einer ringförmigen Konsole an den Enden radialer Arme 21
ruht, die von der sie konzentrisch umgebenden zylindrischen Mittelbauwerkswand ausgehen,
ist bei den Ausführungen nach Fig. 2 sowie 4 und 6 bis 10 zumindest die Rückschlammleitung
11 - teilweise auch der Übergabebehälter 9 mit der Rückschlammleitung 11 als Baueinheit
- als Mittelbauwerks-Betonkonstruktion ausgeführt und damit als Auflager für das
Drehlager 20
der Räumerbrücke 4 ausgebildet, so daß die Arme 21
entfallen können. Aus den Fig. 7, 8 und 9 ist dabei die Besonderheit einer Variante
ersichtlich, die darin besteht, daß das Drehlager 20 auf einer konzentrischen Konsole
22 am oberen Ende von Stützen 23 ruht, die sich in Verlängerung der aus Beton ausgeführten
Rückschlammleitung 11 nach oben erstrecken, und zwar durch einen die Konsole 22
umgebenden, den Übergabebehälter 9 bildenden ringförmigen Ansatz hindurch. In diesen
ringförmigen Ansatz mündet das Übergaberohr 10, das bei der Ausführung nach Fig.
7 als Siphonrohr ausgebildet ist, bei den Ausführungen nach den Fig.
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8 bzw. 9 jedoch mit einer Förderpumpe 24 ausgestattet ist.
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Fig. 3 zeigt eine Ausführunsform mit einer so hohen Anordnung des
Rückschlammübergabebehälters 9, daß ihm der Rückschlamm ebenfalls von einer dem
Überlaufrohr 10 zugeordneten Förderpumpe 24 zugeführt werden muß, mit der Folge,
daß der Schlamm ausschließlich aufgrund des hydraulischen Gefälles zum Belebungsbecken
zurückführbar ist. Die Variante nach Fig. 4 unterscheidet sich von derjenigen nach
Fig. 3 lediglich dadurch, daß der konzentrisch durch das Drehlager 20 der Räumerbrücke
4 durchgeführte Rückschlammübergabebehälter 9 aus metallischem Werkstoff besteht
und mit der als Betonkonstruktion ausgeführten, das Auflager bildenen Rückschlammleitung
11 wasserdicht verschraubt ist. Bei den Ausführungsformen nach den Fig. 5 und 6
ist der Rückschlamm-Übergabebehälter 9 jeweils als geschlossenes Rohrdrehgelenk
ausgebildet. Mit Hilfe der Förderpumpe 24 läßt sich der Rückschlamm bei diesen Varianten
über größere Entfernungen wegpumpen.
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Bei den in den Fig. 1, 3 und 7 veranschaulichten Ausführungen sind
übereinstimmend in der die zentrale Einheit aus Rückschlammübergabebehälter 9 und
Rückschlammleitung 11 konzentrisch umgebenden zylindrischen Wandung
des
Mittelbauwerks 2 in Höhe des den Pegel im Absetzbecken bestimmenden Randes des Ablaufgerinnes
12 jeweils Schwimmschlammableitfenster 15 vorgesehen. Auf diese Fenster kann jedoch
verzichtet werden, wenn ir sich auf der Ringfläche außerhalb des Rückschlammübergabebehälters
9 ansammelnde Schwimmschlamm mit Hilfe einer nicht näher veranschaulichten Skimvorrichtung
mit Pumpstation konzentriert abgezogen wird.
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Aus Fig. 10 ist ersichtlich, daß die die zentrale Einheit aus Rückschlammübergabebehälter
9 und Rückschlammleitung 11 konzentrisch umgebende Wandung des Mittelbauwerks auch
durch einen an der Räumerbrücke 4 festgelegten und von ihr aus in das Becken reichenden
Tauchzylinder 25 gebildet sein kann, dem ein sich vom Beckenboden nach aufwärts
erstreckender, ortsfest angeordneter Einlaufzylinder 26 zugeordnet ist. Bei dieser
Variante bilden die beiden Zylinder 25 und 26 mit ihren unteren bzw. oberen Rändern
das den Übertritt des Schlamm-Wasser-Gemisches vom Mittelbauwerk 2 zum Absetzbecken
1 ermöglichende Fenster 26.