DE3620716C2

DE3620716C2 - Device for the extensive clearing and removal of settled sludge in round settling tanks of sewage treatment plants

Info

Publication number: DE3620716C2
Application number: DE3620716A
Authority: DE
Inventors: Bertram Dipl Ing Botsch
Original assignee: Individual
Current assignee: BOTSCH, BERTRAM, DIPL.-ING., 7500 KARLSRUHE, DE
Priority date: 1986-06-20
Filing date: 1986-06-20
Publication date: 1996-01-25
Anticipated expiration: 2006-06-21
Also published as: DE3620716A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zu flächigen Räumen und Abführen von abgesetztem Schlamm in runden Absetzbecken von Kläranlagen mit, von Fahrwerken über Räumspuren verfahrenen Räumsaugeinheiten mit Räum schilden und den Räumschilden zugeordneten Saugleitungen.The invention relates to a device for flat spaces and removal of settled sludge in round sedimentation tanks of sewage plants with, from Moving suction units with clearing traversed over clearing tracks shields and suction lines assigned to the clearing blades.

Absetzbecken werden zur Trennung von Feststoffen aus Flüssigkeiten ver wendet. In Kläranlagen fallen dabei die Feststoffe in Form von Schlamm an, welches ein Gemisch aus Feststoffen und Flüssigkeit darstellt.Sedimentation tanks are used to separate solids from liquids turns. In sewage treatment plants, the solids fall in the form of sludge which is a mixture of solids and liquid.

Die Menge des anfallenden Schlammes richtet sich nach den geometrischen Verhältnissen des Absetzbeckens und den jeweiligen Betriebsbedingungen, zu welchen nicht nur unterschiedliche Zulaufmengen, sondern auch variable Schlammeigenschaften zu rechnen sind, wie die Flockengröße, Eindickfähig keit, chemische und biologische Substanzänderung sowie Veränderungen des sogenannten Rücklaufverhältnisses usw.The amount of sludge produced depends on the geometric Conditions of the sedimentation basin and the respective operating conditions, to which not only different inflow quantities, but also variable ones Sludge properties, such as the size of the flakes, can be expected to thicken ability, chemical and biological substance change as well as changes in so-called reflux ratio etc.

Da sich in Kläranlagen die Menge und Art des Zulaufs ständig ändert, ändern sich auch ständig die Menge und Art des anfallenden Schlammes. Um bei Schlammräumern einen Einblick in und einen Einfluß auf den an fallenden Schlamm zu gewinnen, wurden Saugräumer entwickelt, deren Saug leitungen in einen offenen Behälter münden und deren Auslauf über Schieber geregelt werden kann.Since the amount and type of inflow changes constantly in sewage treatment plants, The amount and type of sludge are also constantly changing. To get an insight into and influence on the mud clearers to remove falling sludge, suction cleaners were developed, their suction lines open into an open container and their outlet via slide can be regulated.

Für kleinere Absetzbecken werden dabei Saugräumer mit einer Spannweite über den Beckenradius (s. DE-OS 29 40 926) oder für größere Becken über den Beckendurch messer (s. DE-PS 17 84 338) verwendet. Zusammen mit der Einstellbarkeit der Saugleistung ist im rein volumetrischen Sinne betrachtet eine an die Beckengröße und unterschiedlichen Schlammanfall angepaßte Betriebsweise möglich.For smaller sedimentation tanks, suction sweepers with a span are used over the pool radius (see DE-OS 29 40 926) or for larger pools over the pool through knife (see DE-PS 17 84 338) used. Together with the adjustability the suction power is considered in a purely volumetric sense Operation size adapted to the size of the pool and different amounts of sludge possible.

Diese Vorrichtungen sind jedoch als äußerst unbefriedigend anzusehen, da aufgrund der anteilig großen, radialen oder diametralen Absaugung des Schlammes die Strömungsverhältnisse in derartigen Absetzbecken bei nor malen Betriebsverhältnissen empfindlich gestört werden. Die Schlammab saugung bildet im hydraulischen Sinn eine Senkenströmung.However, these devices are considered to be extremely unsatisfactory because due to the proportionately large, radial or diametric suction of the Sludge the flow conditions in such settling tanks at nor paint operating conditions are disturbed. The mud In the hydraulic sense, suction forms a sink flow.

Der Beckenauslegung liegt dem gegenüber ausschließlich die Beckendurch strömung zugrunde. Beckenströmung und Senkenströmung überlagern sich jedoch. Da ihre Anteile beispielsweise je 50% des gesamten Beckendurchsatzes be tragen, wird die Strömung im Bereich der Absaugvorrichtung fast ausschließlich durch die Senkenströmung gebildet. Der Betrag der örtlich beschränkten Senken strömung ist wesentlich größer als der zulässige Wert der Beckendurchströmung und stellt eine Turbulenzquelle dar.In contrast, the basin design is only the basin through flow based. Basin flow and sink flow, however, overlap. For example, since their shares each account for 50% of the total tank throughput carry, the flow in the area of the suction device is almost exclusively formed by the sink flow. The amount of localized sinks flow is much larger than the permissible value of the pool flow and is a source of turbulence.

Zusätzlich ist das System als instationär zu betrachten. Einerseits ändert sich der Ort der Absaugung und damit der Senkenströmung durch den Räumerum lauf kontinuierlich, andrerseits ruft die Steuerung der Saugleistung ein Pul sieren der Strömungsverhältnisse hervor.In addition, the system is to be regarded as unsteady. On the one hand, it changes the location of the suction and thus the sink flow through the scraper run continuously, on the other hand the control of the suction power calls a pulse the flow conditions emerge.

Da die Absetzeigenschaft des Schlammes wesentlich von der Flockenbildung und diese von der Strömungsturbulenz abhängt, verschlechtert die durch die Senkenströmung verursachte Turbulenz im Becken den Abscheideerfolg wesent lich. Zusätzlich ist aber bei großen Saugleistungen damit zu rechnen, daß nicht nur Schlamm von der Saugleitung angesaugt wird, sondern Flüssigkeit aus den oberen Bereichen durchbricht, und daß damit die Feststoffkonzentration des Saugstromes verringert wird.Since the settling property of the sludge depends essentially on the formation of flakes and this depends on the turbulence of the flow, worsens it by the Sink flow caused turbulence in the basin to make the separation successful Lich. In addition, with large suction capacities, it should be expected that not only sludge is sucked in by the suction line, but liquid from the breaks through the upper areas, and so that the solids concentration of the Suction current is reduced.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Beckenhydraulik wesentlich zu ver bessern und den Schlamm nach Anfall abzuführen. The object of the invention is therefore to ver the pool hydraulics significantly improve and remove the sludge after seizure.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht darin, den über der Beckenfläche flächig anfallenden Schlamm mit einer soweit wie möglich flächig aus gebildeten und flächig wirkenden Vorrichtung zu räumen und abzuführen, insbesondere nach dem Kennzeichen des Anspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen genannt.The solution to this problem is the one above the pool area large-scale sludge with a flat surface as far as possible cleared and discharged formed and surface-acting device, in particular according to the characterizing part of claim 1. Further advantageous Embodiments of the invention are mentioned in the further claims.

Zusätzlich zu den Vorteilen aus der Lösung der Aufgabe ist als vorteil haft anzusehen, daß die Bauhöhe der Räumsaugeinheiten, insbesondere der Räumschilde verringert wird, wodurch der hydraulisch störende Einfluß der Konstruktionsteile auf die Beckenhydraulik verringert wird.In addition to the advantages of solving the problem is considered an advantage can be seen that the overall height of the room suction units, especially the Clearing blades is reduced, which the hydraulic disturbing influence of Construction parts on the pool hydraulics is reduced.

Die Erfindung ist in der Abbildung beispielsweise dargestellt. Es zeigen im einzelnen:The invention is shown in the figure for example. It show in single:

Fig. 1 Ausschnitt eines Absetzbeckens mit Teilansicht der Vorrichtung. Fig. 1 section of a settling tank with partial view of the device.

Fig. 2 Grundriß nach Fig. 1 mit Teildarstellung der Vorrichtung. Fig. 2 plan of Fig. 1 with partial representation of the device.

Fig. 3 Grundriß mit Teildarstellung einer Vorrichtung mit paarweise angeordneten Auslegern. Fig. 3 plan view with partial representation of a device with arms arranged in pairs.

In Fig. 1 ist ein Absetzbecken 1 dargestellt. Der Zulauf ist hier nicht gezeigt. Das Absetzbecken ist mit Schlammwassergemisch 16 gefüllt, welches einen Wasserspiegel 15 bildet, der einen Überlauf in die Über laufrinne 25 am Umfang des Absetzbeckens 1 aufweist. Der abgesetzte Schlamm 7 schichtet sich in der Nähe der Beckensohle auf. In diesem Bereich arbeiten die Räumschilde 5, welche den Schlamm den Saugstutzen der Saugleitungen 6 zuführen. Die Saugleitungen 6 münden in einer zentral angeordneten, ringförmigen Überlaufrinne 17, deren Flüssigkeitsspiegel nied riger gehalten wird als der Wasserspiegel 15, so daß der Schlammfluß durch die Saugleitungen 6 aufgrund des hydrostatischen Überdruckes selbsttätig erfolgt. A sedimentation tank 1 is shown in FIG. 1. The inflow is not shown here. The sedimentation basin is filled with sludge / water mixture 16 , which forms a water level 15 which has an overflow in the overflow channel 25 on the circumference of the sedimentation basin 1 . The deposited sludge 7 builds up near the bottom of the pool. The clearing blades 5 , which feed the mud to the suction nozzle of the suction lines 6, work in this area. The suction lines 6 open into a centrally arranged, annular overflow channel 17 , the liquid level of which is kept lower than the water level 15 , so that the mud flow through the suction lines 6 takes place automatically due to the hydrostatic excess pressure.

Jeweils ein oder zwei Räumschilde 5 bilden zusammen mit einer Saugleitung 6 eine Räumsaugeinheit 4, die eine Räumspur 3 überstreicht, wovon in Fig. 2 beispielsweise die mittlere Räumspur 3.2 und die äußere Räumspur 3.3 be zeichnet sind. Benachbarte Räumsaugeinheiten 4, insbesondere aber die Saug leitungen 6 können zu einer zusammenhängenden Fachwerkskonstruktion zu sammengefügt sein. Diese Fachwerke sind über Tragelemente 12 abgestützt und an dem Fahrwerk 2 befestigt. Zusätzlich können sie über Spannelemente 9 an einem Tragelement 10 am Königstuhl 11 des Fahrwerks 2 angehängt sein, wobei die Spannelemente 9 wahlweise über Umlenkrollen 21 zu entsprechenden Hubwerken 14 geführt sein können. Bei einer solchen Anordnung müssen die Tragelemente 1 : 2 ein entsprechendes Gelenksystem 22 aufweisen, um die Hub bewegung zuzulassen. Die hierzu ebenfalls angepaßten Übergänge der Saug leitungen 6 an die Ablaufrinne 17 sind im einzelnen nicht gezeigt.In each case one or two clearing blades 5 together with a suction line 6 form a clearing suction unit 4 which sweeps over a clearing track 3 , of which in Fig. 2, for example, the middle clearing track 3.2 and the outer clearing track 3.3 are characterized. Adjacent room suction units 4 , but in particular the suction lines 6 can be joined together to form a coherent framework structure. These trusses are supported by support elements 12 and attached to the chassis 2 . In addition, they can be attached to a support element 10 on the king chair 11 of the chassis 2 via tensioning elements 9 , wherein the tensioning elements 9 can optionally be guided to corresponding lifting mechanisms 14 via deflection rollers 21 . In such an arrangement, the support elements 1: 2 must have a corresponding joint system 22 to allow the stroke movement. The also adapted transitions of the suction lines 6 to the gutter 17 are not shown in detail.

Mehrere Räumsaugeinheiten 4 bilden eine Gruppe 18, wobei in Fig. 2 acht Gruppen 18 dargestellt sind, die zusätzlich untereinander durch Spannelemente 13 verbunden sind.A plurality of space suction units 4 form a group 18 , eight groups 18 being shown in FIG. 2, which are additionally connected to one another by clamping elements 13 .

In Fig. 3 ist eine Vorrichtung dargestellt, bei welcher auf einer besonderen Räumspur 3 zusätzliche Räumsaugeinheiten 24 zu den radialangeordneten Räumsaugeinheiten 4 vorgesehen sind. Um die konzentrisch gleichmäßige Ver teilung der Räumsaugeinheiten 24 über der Räumspur 3 zu erzielen, sind an dem Fahrwerk 2 einerseits ein Ausleger 23 und an dem Fahrwerk 2 und dem Ausleger 23 weitere Ausleger 8 befestigt, welche die Räumsaugeinheiten 24 tragen. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind die übrigen Teile der Aus rüstung nicht gezeigt. Insbesondere aber können die Saugleitungen und andere Teile entweder entsprechend der Beschreibung Fig. 1 und 2 oder nach dem Stand der Technik ausgebildet werden. FIG. 3 shows a device in which 3 additional suction units 24 to the radially arranged space suction units 4 are provided on a special clearing track 3 . To concentrically uniform Ver the Räumsaugeinheiten 24 to achieve distribution on the Räumspur 3, a boom 23 and the chassis 2 and the boom 23 more booms 8 are attached to the chassis 2 on the one hand, carrying the Räumsaugeinheiten 24th For the sake of clarity, the other parts of the equipment are not shown. In particular, however, the suction lines and other parts can either be designed according to the description of FIGS. 1 and 2 or according to the prior art.

Die Anwendung der Erfindung erschöpft sich nicht in den gezeigten Formen, es sind vielmehr andere Varianten gemäß den Merkmalen der Patentansprüche möglich. Insbesondere richtet sich die Zahl und die Lage der Räumsaugeinheiten nach der Art und dem Ort des erwarteten Schlammanfalles.The application of the invention is not limited to that shown Rather, there are other variants according to the characteristics of the Claims possible. In particular, the number and the Location of the room suction units according to the type and location of the expected Mud accumulation.

Es ist auch besonders vorteilhaft, daß diese erfinderische Anordnung von Räumsaugeinheiten nachträglich und zur, Sanierung von bestehenden An lagen angewendet werden kann. Durch die Art der Aufhängung nach Fig. 1 und derjenigen an Auslegern 8 nach Fig. 3 ergeben sich im allgemeinen keine wesentlichen Zusatzbelastungen für das Fahrwerk 2, da die Kräfte in der Nähe des Königstuhls 11 aufgenommen und weitergeleitet werden.It is also particularly advantageous that this inventive arrangement of room suction units can be applied retrospectively and for the renovation of existing systems. Due to the type of suspension according to FIG. 1 and that of the arms 8 according to FIG. 3, there are generally no significant additional loads for the chassis 2 , since the forces are absorbed and transmitted in the vicinity of the Königstuhl 11 .

Besonders vorteilhaft ist auch die Steuerung der Schlammabzugsmenge durch Zu- und Abschalten von aktiven Räumsaugeinheiten 4, welches in einfachster Weise durch Betätigung der Hubwerke 14 geschehen kann. Sobald nämlich die Räumsaugeinheiten 4 angehoben sind, arbeiten die Räumschilde 5 nicht mehr als Räumschilde, da sie nicht mehr den er forderlichen Kontakt zur Beckensohle 26 haben. Für diese angehobenen Räumschilde 5 wird daher die Räumfunktion aufgelöst und durch eine Krählfunktion ersetzt, die durch das Umströmen des Schlammwasser gemischs 16 oder des abgesetzten Schlammes 7 um das Profil des Räum schildes 5 gekennzeichnet ist. Auch hierbei ist es besonders vorteilhaft, daß durch die erfinderische Anordnung von, mehreren Räumsaugeinheiten 4 die Höhe des Räumschildes 5 wesentlich verkleinert ist und daher die Krähl funktion begünstigt ist.It is also particularly advantageous to control the amount of sludge removed by switching active space suction units 4 on and off, which can be done in a very simple manner by actuating the lifting mechanisms 14 . As soon as the clearing suction units 4 are raised, the clearing blades 5 no longer work as clearing blades, since they no longer have the necessary contact with the pelvic floor 26 . For this raised clearing blades 5 , the clearing function is therefore dissolved and replaced by a crowding function, which is characterized by the flow around the sludge water mixture 16 or the deposited sludge 7 around the profile of the clearing blade 5 . It is also particularly advantageous here that the height of the clearing blade 5 is significantly reduced by the inventive arrangement of a plurality of Räumsaugeinheit 4 and therefore the Kräh function is favored.

BezugszeichenlisteReference list

1 Absetzbecken
2 Fahrwerke
3 Räumspur
7 abgesetzter Schlamm
4, 24 Räumsaugeinheit
5 Räumschild
6 Saugleitung
3.2 mittl. Räumspur
3.3 äußere Räumspur
8, 23 Ausleger
9, 13 Spannelement
10 Tragelement
11 Königstuhl
12 Tragelemente
14 Hubwerk
15 Wasserspiegel
16 Schlamm-Wassergemisch
17 Ablaufrinne
18 Gruppe von Räumsaugeinheiten
21 Umlenkrolle
22 Gelenksystem
25 Überlaufrinne
26 Beckensohle 1 sedimentation tank
2 trolleys
3 clearing track
7 settled sludge
4, 24 room suction unit
5 dozer blade
6 suction line
3.2 average Clearing track
3.3 outer clearing track
8, 23 boom
9, 13 clamping element
10 support element
11 Königstuhl
12 support elements
14 hoist
15 water levels
16 sludge-water mixture
17 drainage channel
18 group of broaching units
21 pulley
22 joint system
25 overflow channel
26 pelvic sole

Claims

1. Device for the extensive clearing and removal of settled sludge in round sedimentation tanks of sewage treatment plants with clearing suction units with clearing blades and clearing blades assigned to clearing blades and the clearing blades, characterized in that at least for some clearing tracks ( 3 ) three or more clearing units ( 4 ) are arranged concentrically evenly distributed.

2. Device according to claim 1, characterized in that for the middle and / or the outer clearing tracks ( 3.2 , 3.3 ) additional union suction units ( 4 ) are arranged concentrically evenly distributed.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that on the revolving undercarriage ( 2 ) pairs of arms ( 8 ) are arranged for those space suction units ( 24 ) which are remote from the undercarriage ( 2 ).

4. The device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the space suction units ( 4 ) are suspended by clamping elements ( 9 ) from a support element ( 10 ) on the king chair ( 11 ) of the chassis ( 2 ).

5. The device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the room suction units ( 4 ) are supported by the suction lines ( 6 ) and that the suction lines ( 6 ) end in the vicinity of the Königstuhl ( 11 ).

6. The device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that adjacent space suction units ( 4 ) are joined together in the form of a coherent framework structure.

7. The device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the space suction units ( 4 ) are braced by supporting elements ( 12 ) and / or clamping elements ( 13 ).

8. The device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that at least some room suction units ( 4 ) or some groups of room suction units ( 4 ) via hoists ( 14 ) can be changed in their vertical position.