DE3529760C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sandfang zur Abscheidung von Sinkstoffen aus Abwasser, mit zwei konzentrischen, im wesentlichen zylindrischen Behältern, die an ihrem unteren Ende über einen Ringspalt miteinander in Ver­ bindung stehen, wobei der Abwasser-Einlauf tangen­ tial in den oberen Bereich des inneren Behälters mün­ det und der Abwasser-Auslauf tangential vom oberen Bereich des äußeren Behälters ausgeht.

Ein Sandfang dieser Gattung ist bereits durch die deutsche Offenlegungsschrift 14 59 512 sowie durch das deutsche Patent 26 03 426 bekannt geworden. Üb­ licherweise wird der Sandfang einer Kläranlage als Abscheider vorgeschaltet.

Im Abwasser sind nämlich neben Schwimm- und Schwebe­ stoffen ein beachtlicher Teil von Sinkstoffen ent­ halten. Diese Sinkstoffe, die vorwiegend aus Sand und anderen Mineralien bestehen, sind normalerweise nicht umwandelbar und bilden daher innerhalb der Kläranlagen einen schädlichen Ballast, weshalb ein Sandfang vorgeschaltet wird.

Die bekannten Sandfänge bestehen aus einem aufrechten, im wesentlichen zylindrischen inneren Behälter, der an seinem unteren Ende mit einem topfförmigen Sink­ stoff-Sammelraum verschlossen ist. Zwischen dem Ab­ wasser-Einlauf und der Nähe der oberen Kante des in­ neren Behälters und diesem Sinkstoff-Sammelraum be­ findet sich ein Ringspalt, der die Eingangsöffnung eines den inneren Behälter umgebenden äußeren Be­ hälters mit zugehörigem Abwasser-Auslauf bildet.

Innerhalb des Sinkstoff-Sammelraumes ist der Saug­ stutzen einer Pumpe angeordnet, mit deren Hilfe die Sinkstoffe aus dem Sammelraum abgepumpt werden können, und unterhalb des Saugstutzens befindet sich üblicher­ weise ein Satz Luftdüsen mit aufwärts gerichteter Blasrichtung.

Bei den bekannten Sandfängen wird das eintretende Wasser zunächst in einer kreisenden, abwärts gerichteten Strömung geführt, der eine durch einen aufsteigenden Luftblasenstrom erzeugte, aufwärts gerichtete Strö­ mung überlagert wird. Der Luftblasenstrom geht von dem Luftdüsensatz am Boden des Sinkstoff-Sammelraumes aus.

Beide Strömungen zusammen bilden eine vertikale Zir­ kulationsströmung, in der zunächst alle in dem Wasser vorhandenen Bestandteile, nämlich die Sinkstoffe, Schwimmstoffe und Schwebestoffe abwärts strömen. An der aufwärts gerichteten Strömung nehmen jedoch nur die Schwimmstoffe und die Schwebestoffe teil, während die Sinkstoffe in den dafür vorgesehenen Sinkstoff- Sammelraum herabfallen, aus dem sie periodisch in Form eines mit Sinkstoffen angereicherten Abwassers abgepumpt werden.

Die soweit beschriebene Wirkungsweise eines Sand­ fanges verdeutlicht, daß ein großer Teil der Schwimm­ stoffe innerhalb des inneren Behälters verbleibt und sich nach und nach in einer Schicht an der Oberfläche des Abwassers ansammelt. Mit zunehmender Schicht­ dicke wird dabei die Zirkulationsströmung, die unter­ halb der Schwimmstoffschicht permanent in Umlauf ge­ halten wird, beeinträchtigt, und als Folge davon sinkt die Qualität der Sinkstoff-Abscheidung.

Die auf der Oberfläche des Abwassers sich ansammelnden Schwimmstoffe stellen also einen erheblichen Stör­ faktor dar. Besonders nachteilig ist der beschrie­ bene Effekt, wenn sich in dem Abwasser Fett befindet, beispielsweise bei Abwasser aus großen Schlachtereien.

In der Praxix ist zu beobachten, daß die Fette in dem Abwasser zu tennisballgroßen Kugeln anwachsen, so daß sich auf der Abwasseroberfläche rasch eine er­ hebliche Schichtdicke ausbildet. Diese Fettkugeln können bei den bekannten Sandfängen zumindest teil­ weise auf Grund der Zirkulation in den unteren Teil des Sandfanges und von dort über den äußeren Be­ hälter und den Abwasser-Auslauf in die Kläranlage gelangen. Fette oder Öle sind aber nur schwer abbau­ bare Bestandteile, die nach Möglichkeit dem Klär­ prozeß ferngehalten werden sollen, so daß eine vor­ herige Abscheidung erforderlich ist.

Man ist deshalb schon dazu übergegangen, diese Schwimm­ stoffe in Zeitabständen von der Oberfläche des Ab­ wassers mit einer besonderen Pumpanordnung abzu­ saugen. Es bedarf keiner näheren Erläuterung, daß solch eine Sonderbehandlung der Schwimmstoffe so­ zusagen außerhalb des Sandfanges einen beträchtlichen Zeit- und Kostenaufwand darstellt.

Hier greift die Erfindung ein, der die Aufgabe zu­ grunde liegt, einen Sandfang zu schaffen, bei welchem die Schwimmstoffe auf einfache Weise entfernt werden können, um eine Abscheidung der Sinkstoffe mit einem hohen Reinheitsgrad zu ermöglichen.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt bei dem im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 vorausgesetzten Sandfang durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, innerhalb des Behälters eine beruhigte Sammelzone für die Schwimm­ stoffe zu schaffen. In dieser Sammelzone, in der wegen der Beruhigung zumindest an der Oberfläche keine Strö­ mung mehr stattfindet, werden die Schwimmstoffe ge­ sammelt, und zwar mit Hilfe einer Spirale, welche die Schwimmstoffe zwangsläufig in die Sammel­ zone leitet.

Unterhalb der Sammelzone befindet sich im Abwasser das in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung trichterförmig ausgebildete eine Ende einer rohr­ förmigen Ableitung, deren anderes Ende zu einem be­ sonderen Abfallbehälter führt. Mit Hilfe einer Saug­ pumpe können die in der Sammelzone auf dem Abwasser befindlichen Schwimmstoffe durch die Ableitung ab­ gesaugt und dem Abfallbehälter zugeführt werden. Das Absaugen kann in gewissen Zeitabständen erfolgen, wenn die Sammelzone hinreichend voll von Schwimm­ stoffen ist.

Durch die schon erwähnte Spi­ rale wird eine Führung für die Schwimmstoffe auf dem Abwasser geschaffen, mit der Folge, daß die Schwimm­ stoffe zwangsläufig in die beruhigte Sammelzone ge­ führt werden. Die Spirale selbst braucht nur gering­ fügig in das Abwasser einzutauchen, so daß die eigent­ liche Wirkungsweise des Sandfanges durch die Spirale nicht behindert wird.

Die Ableitung verläuft teilweise senkrecht innerhalb des Sandfanges und erstreckt sich dann waagerecht nach außerhalb des Sandfanges zu dem Abfallbehälter. Es ist also nicht mehr erforderlich, die Schwimmstoffe mit einer extern angeordneten Saugvorrichtung von der Ober­ fläche des Abwassers abzusaugen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen angegeben und der Zeichnung zu entnehmen.

Nachfolgend wird die Erfindung an Hand des in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische perspek­ tivische Ansicht eines Sand­ fanges,

Fig. 2 eine Draufsicht eines Sand­ fanges, und

Fig. 3 eine Querschnittsansicht eines Sandfanges.

Der zeichnerisch dargestellte Sandfang 10 besitzt einen äußeren Behälter 12 und einen konzentrisch da­ zu angeordneten inneren Behälter 14, die - vgl. Fig. 3 - über einen unteren Ringspalt 20 miteinander in Verbindung stehen. Die Zufuhr des Abwassers erfolgt über einen Abwasser-Einlauf 16 in den inneren Be­ hälter 14, und für die Abführung des Abwassers zu einer nicht dargestellten Kläranlage dient ein Ab­ wasser-Auslauf 18, der von dem äußeren Behälter 12 wegführt.

Ferner umfaßt der Sandfang 10 gemäß der teilweisen Dar­ stellung in Fig. 3 noch Belüftungsleitungen 22, die sich nach unten in den (nicht dargestellten) Sink­ stoff-Sammelraum erstrecken. Der soweit beschriebene Sandfang ist an sich bekannt.

In dem inneren Behälter 14 befindet sich eine als eine Führungswand ausgebildete Spirale 24, welche ihren An­ fang direkt an der Innenwandung des inneren Behälters 14 hat und etwa in der Mitte des inneren Behälters 14 endet. Der Verlauf der Spirale 24 ist besonders deut­ lich in der schematischen Ansicht gemäß Fig. 1 zu erkennen, und Fig. 2 und 3 zeigen, daß sich am Ende der Spirale 24 eine etwa kreisförmige Sammelzone 26 für Schwimmstoffe - hier Fettkugeln 28 - bildet.

Die Wirkung der Spirale 24 ist am besten in der Drauf­ sicht gemäß Fig. 2 zu erkennen. Auf dem tangential über den Abwasser-Einlauf 16 in den inneren Behälter 14 einfließenden Abwasser schwimmen die Fettkugeln 28, und durch die Pfeile ist angedeutet, wie die Fettkugeln 28 in Folge der Strömung zur mittigen Sammelzone 26 gelangen. Da die Spirale direkt an der Innenwand des inneren Behälters 14 beginnt, ist gewährleistet, daß alle Fettkugeln 28 in die Sammel­ zone 26 gelangen.

Die zunächst am Abwasser-Einlauf 16 noch relativ starke Strömung nimmt im Verlauf des durch die Spirale 24 vorgezeichneten Weges immer mehr ab, und in der Sammel­ zone 26 selbst, wo sich die Fettkugeln 28 ansammeln, findet praktisch keine Strömung mehr statt.

Wie Fig. 3 zeigt, erstreckt sich die Führungswand der Spirale 24 bis unterhalb des Abwasserpegels 30. Es kann aber auch genügen, wenn die untere Kante der Spirale 24 den Abwasserpegel 30 gerade berührt, um noch eine zwangsläufige Führung der Fettkugeln 28 zur Sammelzone 26 hin zu gewährleisten. Zur Anpassung an unterschiedliche Betriebsbedingungen ist es möglich, die vertikale Lage der Spirale 24 innerhalb des inneren Behälters 14 zu verändern, wie durch den Doppelpfeil B angedeutet ist.

Im Bereich unterhalb der Sammelzone 26 befindet sich ein Trichter 34, der in eine Ableitung 32 einmündet, die zu einem nicht dargestellten Abfallbehälter führt. Die rohrförmige Ableitung 32 ist mit einer Absaug­ pumpe (nicht gezeigt) verbunden, und nach Betätigung dieser Pumpe werden die in der Sammelzone 26 auf dem Abwasser schwimmenden Fettkugeln 28 zusammen mit einem Anteil Abwasser über den Trichter 34 und die Ableitung 32 abgesaugt. Danach kann die Saugpumpe solange außer Betrieb bleiben, bis sich innerhalb der Sammelzone 26 wieder eine Schicht von Fettkugeln 28 gebildet hat.

Somit ist durch die Ableitung 32 gewährleistet, daß Schwimmstoffe - insbesondere die schädlichen Fett­ kugeln 28 - aus dem Abwasser abgeschieden werden und in gewünschter Weise nicht zur nachgeschalteten Klär­ anlage gelangen, welcher das von den Fettkugeln 28 befreite Abwasser über dem Abwasser-Auslauf 18 zuge­ führt wird.

Die vertikale Lage des Trichters 34 kann - ebenso wie die vertikale Lage der Spirale 24 - je nach Wunsch und den Betriebsbedingungen entsprechend verstellt werden.

Claims (7)

1. Sandfang zur Abscheidung von Sinkstoffen aus Abwasser, mit zwei konzentrischen, im wesentlichen zylindrischen Behältern, die an ihrem unteren Ende über einen Ringspalt miteinander in Verbindung stehen, wobei ein Abwasser-Einlauf tangential in den oberen Bereich des inneren Behälters mündet und ein Abwasser- Auslauf tangential vom oberen Bereich des äußeren Behälters ausgeht, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des mit dem Abwasser-Einlauf verbundenen Behälters (14) eine Sammelzone (26) für die Schwimmstoffe (28) in bzw. auf dem Abwasser (30) vorgesehen ist, daß die Sammelzone (26) durch den zentralen Mittenbereich einer Spirale (24) gebildet ist, die an der Innenwand des mit dem Abwasser-Einlauf (16) verbundenen Behälters (14) beginnt und etwa in der Behältermitte endet, und daß von der Sammelzone (26) eine Ableitung (32) als Schwimmstoffabzug wegführt.

2. Sandfang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale (24) durch eine geringfügig in das Abwasser eintauchende etwa senkrechte Führungswand gebildet ist.

3. Sandfang nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ableitung (32) unterhalb der Sammelzone (26) in Form einer Rohrleitung angeordnet ist, die zu einem Abfallbehälter führt.

4. Sandfang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohrleitung (32) unterhalb der Sammelzone (26) etwa senkrecht verläuft und einen trichterförmigen Ansatz (34) besitzt.

5. Sandfang nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Förderaggregat zum Abpumpen der Schwimmstoffe (28) von der Sammelzone (26) in den Abfallbehälter vorgesehen ist.

6. Sandfang nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Spirale (24) in ihrer Höhenlage verstellbar ist.

7. Sandfang nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der trichterförmige Ansatz (34) in senkrechter Richtung verstellbar ist.