DE3624358A1 - Einrichtung zum durchwirbeln von schmutzwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Durchwirbeln von Schmutzwasser mit den im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Merkma­ len. Diese Einrichtung hat besondere Bedeutung für Regenüberlaufbecken oder Regenrückhaltebecken und dient u. a. zum Aufwirbeln von Ablage­ rungen von Sand und Schlamm in diesen Becken.

In Mischkanalisationen erhöht sich bei Regenwetter die abfließende Wassermenge gegenüber derjenigen bei Trockenwetter um ein Vielfaches. Regenwasserauslässe in Vorfluter sind, zumindest in der Bundesrepublik Deutschland, nicht mehr zulässig. Das gesamte Regenwasser muß heute ge­ reinigt werden. Um zu vermeiden, daß Kanäle und Kläranlagen bei Regen überlastet werden, werden entlang der das Regenwasser sammelnden Ka­ näle, der sogenannten Sammler, Regen-Rückhaltebecken angeordnet. Sie dienen als Puffer zwischen dem Kanalsystem und dem Klärwerk und nehmen das stoßweise anfallende Regenwasser auf. Sie speichern es und geben es nach dem Abklingen des Regens dosiert in den Sammler zurück, der es der Kläranlage zuführt. Bei langen Aufenthaltszeiten setzen sich in den Rückhaltebecken große Mengen von Schlamm und Sand ab. Dies muß ver­ hindert werden, damit beim Entleeren der Rückhaltebecken auch diese Schwerstoffe mit ausgetragen werden. Außerdem würden im Becken ver­ bleibende organische Anteile der Ablagerungen faulen und zu einer Ge­ ruchsbelästigung führen.

Es ist bekannt, im Becken eine Abwasser-Tauchmotorpumpe unterzubrin­ gen, die Schmutzwasser aus dem Becken ansaugt und das Schmutzwasser durch ein Strahlrohr wieder in das Becken fördert. Hierdurch läßt sich der Schlamm aber nicht in allen Beckenbereichen aufwirbeln. Wäh­ rend in der Nähe der Pumpe das Wasser stark aufgewirbelt wird, läßt die Wirkung mit zunehmender Entfernung von der Pumpe nach. Um trotzdem einen großen Beckenbereich zu erfassen, sind bei einer ortsfest ange­ ordneten Pumpe sehr hohe Antriebsleistungen (bis 11 kW) erforderlich.

Bessere Ergebnisse erzielt man durch Anordnung mehrerer Pumpen inner­ halb desselben Beckens. Dies bedeutet aber einen hohen Installations­ aufwand. Trotzdem läßt es sich nicht vermeiden, daß in den Becken "tote Ecken" gebildet werden, also Bereiche, in denen der sich abset­ zende Schlamm und Sand liegen bleibt.

Ortsfest angeordnete Pumpen haben zudem den Nachteil, daß Feststoffe sich auch auf ihnen ablagern und daß die Wärmeabfuhr von dem Motor- Pumpen-Aggregat zum Wasser behindert wird.

Man hat versucht, diese Nachteile dadurch zu beheben, daß man ein und dieselbe Pumpe innerhalb des Beckens von Ort zu Ort versetzt hat. Hier­ für geeignete Aggregate werden von der Firma KSB (Klein, Schanzlin & Becker AG) unter der Bezeichnung "Wirbeljet" vertrieben. Diese Methode ist aber nur dann wirksam, wenn die Pumpe sehr häufig versetzt wird, was wiederum einen hohen Arbeitsaufwand bedeutet.

Durch die vorliegende Erfindung soll daher eine Einrichtung geschaffen werden, die frei ist von den oben erwähnten Nachteilen und die es er­ möglicht, das Schmutzwasser im ganzen Becken bis in alle Ecken hinein ständig aufzuwirbeln, was durch Dauerbetrieb oder intermittierenden Be­ trieb geschehen kann.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 gelöst.

Die Führungseinrichtung, die insbesondere mindestens ein Führungsseil oder mindestens eine Führungsschiene aufweist, gestattet es, das Aggre­ gat aus Pumpe, Ansaugrohr und Strahlrohr(en) durch das Becken zu beför­ dern, ohne daß dabei ständig menschliche Arbeitskraft erforderlich ist.

Man erzielt nach der Erfindung in allen Beckenbereichen eine gleich­ bleibend intensive Aufwirbelung, Reinigung und Belüftung in verschie­ denen Höhenlagen sowie eine einwandfreie Restentleerung.

Auch bei großen Becken genügt ein einziges Aggregat, wenngleich die Erfindung darauf nicht beschränkt sein soll.

Es genügt eine wesentlich geringere Motorleistung für die Pumpe, da ja die ausgestoßenen Wasserstrahlen keine sehr große Reichweite zu haben brauchen.

Da das Aggregat ständig in Bewegung ist, werden Ablagerungen auf dem Aggregat verhindert.

Der Mehraufwand für Führungsseile, Tragseile, Schienen oder derglei­ chen und für ein bewegliches Kabel wird mehr als wettgemacht durch die Einsparung von Antriebsenergie und/oder den Zeitaufwand für manuelles Umsetzen von Aggregaten, die danach wieder ortsfest betrieben werden.

Weiterbildungen der Erfindung

Während es prinzipiell möglich ist, das Aggregat aus Pumpe, Ansaugrohr und Strahlrohr(en) mit Hilfe eines besonderen motorischen Antriebs durch das Becken zu befördern, z. B. an einem umlaufenden Seil, kann nach Anspruch 2 der im Strahlrohr erzeugte Rückstoß für die Fortbewe­ gung des Aggregats ausgenutzt werden, so daß Installation, Betriebsko­ sten und Wartung für einen besonderen Antrieb entfallen.

Wird das Aggregat, insbesondere durch ein langgestrecktes, schmales Becken nur in der Längsrichtung bewegt, so läßt sich nach Anspruch 3 an den Enden des Beckens je eine Vorrichtung zum Umdrehen des Aggre­ gats anordnen. Während jedes Durchlaufs weist das Strahlrohr in Gegen­ richtung zur Fortbewegungsrichtung. Am Beckenende wird das Aggregat um 180° geschwenkt, so daß es dann zurückläuft.

Handelt es sich um Becken erheblicher Breite, die durch einen Durch­ lauf des Aggregats längs einer Geraden nicht ausreichend zu durchwir­ beln sind, so kann nach Anspruch 4 das Führungsorgan, insbesondere ein Führungsseil, in einer in sich geschlossenen, im wesentlichen horizon­ talen Bahn angeordnet sein. Das Aggregat läuft dann immer längs der­ selben Bahn und in derselben Richtung im Becken um.

Nach Anspruch 5 läßt sich dafür sorgen, daß das Aggregat in der geeig­ netsten Höhe innerhalb des Schmutzwassers arbeitet. Bei Bedarf kann die Höhenlage geändert werden.

Ausführungsbeispiele mit weiteren Merkmalen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt in stark schematisiertem lotrechtem Schnitt ein Rück­ haltebecken mit einem an einem Seil geführten Pumpenaggregat in Seitenansicht. In Fig. 1 bis 4 ist das Pumpenaggregat je­ weils übertrieben groß dargestellt.

Fig. 2 zeigt in Seitenansicht ein Pumpenaggregat mit Schwimmer.

Fig. 3 zeigt in Draufsicht ein langgestrecktes Rückhaltebecken mit einem an einem Seil geführten Pumpenaggregat.

Fig. 4 zeigt in Draufsicht ein rundes Becken mit einem Pumpenaggre­ gat, daß an einem in sich geschlossenen Führungsseil geführt ist.

Fig. 5 zeigt im Längsschnitt ein Rückhaltebecken mit einem Pumpen­ aggregat, das an einem oberhalb des Wasserspiegels hin- und hergeführten und motorisch angetriebenen Seil aufgehängt ist.

Fig. 6 zeigt im Längsschnitt ein Rückhaltebecken mit einem Pumpen­ aggregat, das an einer Laufkatze aufgehängt ist, die mit ei­ genem Antrieb an einem oberhalb des Wasserspiegels stationär geführten Seil fahrbar ist.

Fig. 7 bis 9 zeigen Rückhaltebecken mit Schienen, an denen je ein Pum­ penaggregat geführt ist, wobei je eine Schiene am Boden bzw. an Seitenwänden unterhalb des Wasserspiegels bzw. oberhalb des Wasserspiegels angeordnet ist.

Fig. 1 zeigt in verkürztem Längsschnitt ein Rückhaltebecken 1, an des­ sen beiden Enden, nämlich an den Schmalseiten je eine Spindel 3 mit Kurbel lotrecht (ortsfest) und drehbar angebracht ist. Auf jeder Spin­ del ist ein Gewindekörper 5 (im Prinzip eine Mutter) vorgesehen. An den beiden in ihrer Höhe also verstellbaren Gewindekörpern 5 ist ein Führungsseil 7 aus Nirostastahl befestigt, dessen Höhenlage somit ein­ gestellt werden kann. Am Führungsseil ist ein Pumpenaggregat 10 (im folgenden einfach "Aggregat" genannt) fahrbar über ein Fahrwerk 13 mit geringem Rollwiderstand aufgehängt. Das Aggregat hat einen Motor 12, der über ein Kabel 14 mit einem Stromanschluß am Becken oder oberhalb des Beckens verbunden ist. Das Kabel ist stellenweise am Führungsseil 7 aufgehängt. Der Motor treibt eine Tauchpumpe 16 an.

Die Pumpe saugt durch ein Ansaugrohr 17 Wasser aus dem Becken an und fördert es in ein Austrittsrohr 18, das sich in drei Strahlrohre 20 gabelt. Von den Strahlrohren kann, wie es Fig. 1 zeigt, das eine schräg aufwärts, eines waagerecht und das andere schräg abwärts ge­ richtet sein. Stattdessen können auch alle drei Strahlrohre in einer gemeinsamen Ebene liegen, wie es die Draufsicht in Fig. 3 zeigt. Die Strahlrohre 20 können auch um die Längsachse des Austrittsrohrs 18 drehbar angeordnet werden. In das Austrittsrohr 18 mündet ein lotrech­ tes Luftansaugrohr 22. Durch dieses wird im Betrieb Luft in das Aus­ trittsrohr 18 eingesaugt, die das durch die Strahlrohre ausgetragene Schmutzwasser belüftet.

An beiden Enden des Beckens ist je eine Umlenkeinrichtung 24 angebracht, die hier nur schematisch und in Fig. 1 nur rechts darge­ stellt ist. Das Aggregat bewegt sich unter der Wirkung des von ihm er­ zeugten Rückstoßes in Fig. 1 nach links und nach Schwenken um 180° nach rechts. Die Umlenkeinrichtung sorgt jeweils für die Schwenkung des Aggregats an jedem Beckenende. (Zu beachten ist, daß in Fig. 1 das Aggregat gegenüber dem Becken übertrieben groß dargestellt ist.) Die Umlenkeinrichtungen können statt am Beckenrand auch am Führungs­ seil 7 angebracht sein.

Wie Fig. 2 zeigt, kann das Aggregat mit einem ringförmigen Schwimmer 26 versehen sein, der unterhalb einer am Motorgehäuse fest montier­ ten Platte 28 oder einzelnen Armen sitzt. Der Schwimmer entlastet das Führungsseil 7 vom Gewicht des Aggregats. Durch Aufblasen des Schwim­ mers wird der Auftrieb vergrößert, und das Aggregat taucht auf, durch Ablassen von Luft und damit Verkleinern des Schwimmers kann man das Aggregat absenken. Durch eine elektronische Steuerung läßt sich das Aggregat auf einer gewünschten Tauchtiefe halten. Andererseits läßt sich die Tauchtiefe auch durch Richtungsänderung der Strahlrohre ver­ ändern oder einhalten.

Fig. 3 zeigt eine stark schematisierte Draufsicht auf ein Rückhalte­ becken. In den beschriebenen Anordnungen können entweder die Strahl­ rohre als Ganze oder ihre Düsen schwenkbar angeordnet werden. Damit läßt sich einerseits die Breitenwirkung oder Tiefenwirkung der Sprüh­ strahlen verändern, andererseits aber auch die Fahrgeschwindigkeit des Aggregats durch das Becken.

Hat das Rückhaltebecken eine im Verhältnis zur Länge relativ große Breite oder ist es rund, z. B. kreisförmig, wie es annähernd Fig. 4 zeigt, so ist es zweckmäßig, ein umlaufendes Führungsseil 7′ anzuord­ nen. Es läßt sich durch einzelne Zugseile 30, die z. B. in Höhe des oberen Beckenrandes verlaufen, verspannen und in die gewünschte Form bringen. Das Aggregat 10 läuft in Pfeilrichtung um.

Das zur Stromzufuhr dienende Kabel ist hier nicht dargestellt. Es kann z. B. vom Aggregat nach oben herausgeführt und etwa in der Mitte des vom Führungsseil 7′ befindlichen Bereichs aufgehängt sein.

Wie Fig. 5 zeigt, kann das Aggregat 10 an einem hin- und herlaufenden Tragseil 32 fest aufgehängt sein. Das Tragseil wird von einem am Bek­ kenrand montierten Motor 34 abwechselnd in der einen und in der ande­ ren Richtung in Umlauf versetzt. Sobald das Aggregat am einen Becken­ rand angekommen ist, wird es wiederum um 180° geschwenkt, so daß je­ weils sein Strahlrohr 18 nach hinten weist.

Nach Fig. 6 kann das Aggregat an einer Laufkatze, insbesondere höhen­ verstellbar aufgehängt sein. Die Laufkatze kann sich mit einem eigenen Antriebsmotor 36 und Rollen längs eines ortsfest oberhalb des Wasser­ spiegels angeordneten Tragseiles 38 bewegen.

Anstelle eines Führungs- oder Tragseiles können zur Führung des Aggre­ gats auch ortsfest verlegte Schienen dienen.

Fig. 7 zeigt im Querschnitt eine Schiene 40, die am Beckenboden, vor­ zugsweise in der Mitte, in Längsrichtung eines langgestreckten Beckens verlegt ist. Das Aggregat 10 bewegt sich mit eigenem Antrieb abwech­ selnd in der einen und in der anderen Richtung längs der Schiene. Es hat nach gegenüberliegenden Seiten gerichtete Strahlrohre 20 und kann damit das Wasser beiderseits der Schiene umwälzen.

Fig. 8 zeigt Schienen 42, die waagerecht an einander gegenüberliegen­ den Längsseiten eines Beckens montiert sind. An der einen Schiene ist mit einer Laufkatze eine zur Höhenverstellung dienende Spindel beweg­ bar angebracht. An der Spindel ist höhenverstellbar das Aggregat 10 befestigt. Die Winkelstellung der Strahlrohre 20 ist variabel und ein­ stellbar.

Nach Fig. 9 ist oberhalb des Beckens eine Schiene 44 montiert. Sie kann ortsfest in der Mitte der Schmalseiten des Beckens angebracht sein oder quer zu ihrer Längsrichtung fahrbar. An der Schiene 44 ist mit Hilfe einer Laufkatze 35 das Aggregat 10 verfahrbar. Es ist zu­ sätzlich in seiner Höhe verstellbar.

In allen beschriebenen Fällen kann das Aggregat sich entweder durch eigenen Antrieb oder durch Fremdantrieb durch das Becken bewegen, so daß es an alle Stellen gelangt, wo aufgewirbelt, gereinigt und belüf­ tet werden muß.

• Bezugszeichen
   1 Rückhaltebecken
   3 Spindel
   5 Gewindekörper
   7, 7′ Führungsseil
  10 (Pumpen)-Aggregat
  13 Fahrwerk
  14 Kabel
  16  Tauchpumpe
  17 Ansaugrohr
  18 Austrittsrohr
  20 Strahlrohr
  22 Luftansaugrohr
  24 Umlenkeinrichtung
  26 Schwimmer
  28 Platte
  30 Zugseil
  32 Tragseil
  34  Motor
  35 Laufkatze
  36 Antriebsmotor
  38 Tragseil
  40, 42, 44 Schiene

Claims (5)

1. Einrichtung zum Durchwirbeln von Schmutzwasser (und insbesondere Aufwirbeln von Ablagerungen) in Becken (insbesondere Regenüberlauf­ becken), mit einem im Schmutzwasser unterzubringenden Aggregat aus einer Tauchmotorpumpe (Pumpe) mit einem Ansaugrohr und mindestens einem Strahlrohr, dadurch gekennzeichnet, daß im oder am Becken zum Führen des Aggregats durch das Becken eine Führungseinrichtung mit mindestens einem langgestreckten Führungsorgan (insbesondere in Form eines Führungsseiles oder einer Führungsschiene) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum An­ trieb des Aggregats längs des Führungsorgans durch das Becken der von der Pumpe im Strahlrohr erzeugte Rückstoß dient.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß an den Beckenenden je eine Vorrichtung zum Umdrehen des Aggregats an­ geordnet ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Führungsorgan in einer in sich geschlossenen, im wesentlichen horizontalen Bahn verläuft.

5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie eine Höhenverstellvorrichtung für das Aggregat aufweist.