DE3706267C2 - Einrichtung zum Schwimmstoffabzug mit füllstandabhängiger Steuereinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Schwimmstoffabzug aus einem Becken für Abwasser, mit einem im Becken im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche angeordneten Abzugsvorrichtung mit Überfallkante, einem an die Abzugsvorrichtung angeschlossenen Sammelbehälter mit Wegförderpumpe, und einer Einrichtung zum Steuern der Lage der Überfallkante relativ zur Flüssigkeitsober­ fläche.

Derartige Einrichtungen werden z.B. bei der Abwasserreinigung in Absetzanlagen benutzt, um die auf dem Abwasser schwimmenden Schwimmstoffe, den sogenannten Schwimmschlamm, vom Abwasser zu trennen, damit er geson­ dert weiterverarbeitet werden kann, z.B. in Faulräumen.

Zu diesem Zweck wird über eine bewegliche Überfallkante, die mittels eines Schwimmers in Höhe der Flüssigkeitsober­ fläche im Absetzbecken gehalten wird, der Schwimmschlamm abgezogen, über eine Ablaufrinne bzw. -rohr einem Sammelbe­ hälter zugeführt und von dort z.B. in einen Faulraum wegge­ fördert. Ein anderes Einsatzgebiet für Abzugsvorrichtungen mit höhenbeweglicher Überfallkante ist der Abzug schwimmender Öl- oder Benzinschichten, die sich in Öl- oder Benzinabscheidern ansammeln oder als Verunreinigungen auf Wasseroberflächen auftreten können. Eine Abzugsvorrichtung mit durch schwimmerhöhengesteuerter Überfallkante ist aus der DE-OS 32 34 706 und eine solche mit schwimmergesteuertem Abflußtrichter aus DE-GM 70 38 786 bekannt. Eine Abzugsrinne mit von Hand höhenverstellbarer Überfallkante beschreibt die US-PS 3 081 879.

Bei solchen Abzugseinrichtungen ist die momentan abgezogene Schwimmstoffmenge nur von den Verhältnissen im Becken selbst, insbesondere vom Flüssigkeitsspiegel und/oder der Dicke der angesammelten Schwimmstoffschicht im Becken abhängig. Sie ist unabhängig davon, ob der angeschlossene Sammelbehälter mit Wegförderpumpe die momentan zugeführte Schwimmstoffmenge aufnehmen und weiterfördern kann. Da Maßnahmen zur Anpassung der momentan abgezogenen Schwimmstoffmenge an die Kapazität des Sammelbehälters und der Wegförderpumpe nicht vorgesehen sind, kann es beim kontinuierlichen Betrieb vorkommen, daß der Sammelbehälter vollständig entleert und die Wegförderpumpe im Leerlauf betrieben wird, oder daß der Sammelbehälter überläuft.

Um dies zu vermeiden könnte man das Fassungsvermögen des Sammelbehälters oder die Förderleistung der Pumpe an den maximalen Schwimmstoffanfall anpassen. Es ist jedoch mit erhöhtem Raumbedarf und erhöhten Kosten verbunden.

Aus DE-PS 4 85 760 und GB-PS 1 535 282 sind Leichtflüssigkeitsabscheider bekannt, bei denen der Zulauf des zu trennenden Gemischs in Abhängigkeit vom Füllstand eines die abgeschiedene Leichtflüssigkeit, wie Öl oder Benzin, aufnehmenden Sammelbehälters unterbrochen wird. Dies dient jedoch nur dazu, den Zufluß zum Abscheider und damit den Abscheiderbetrieb selbst zu beenden, wenn der Sammelbehälter voll ist und der Entleerung bedarf. Für einen kontinuierlichen Betrieb sind solche Vorrichtungen nicht geeignet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zum Schwimmstoffabzug der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß die abgezogene Schwimmstoffmenge mit einfachen Mitteln reguliert werden kann und an die Kapazität des Sammel­ behälters und der Wegförderpumpe angepaßt werden kann.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird die abgezogene Schwimmstoffmenge in Abhängigkeit vom Füllstand des Sam­ melbehälters geregelt, so daß es weder zu einer Überlastung der Pumpe, d.h. einem Überlaufen des Sammelbehälters, noch zu einer vollständigen Entleerung und damit einem Leerlaufen der Pumpe, kommen kann.

Es zeigt

Fig. 1 schematisch und stark vereinfacht, ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einer drehbar gelagerten, kreisförmigen Ablaufrinne;

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einer modifizierten Ablaufrinne; und

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem den Schwimmer im Sammelbecken austarierenden Gegengewicht.

Fig. 1 zeigt schematisch und stark vereinfacht eine Abzugs­ einrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung. In einem Becken 1, z.B. einem Absetzbecken für Abwasser, ist eine Ablaufrinne 3 zum Abziehen von Schwimmstoffen, z.B. Schwimmschlamm, angeordnet. Die Ablaufrinne 3 mündet seitlich (nicht dargestellt) in einen Sammelbehälter 5, in dem die Schwimmstoffe gesammelt und anschließend durch eine Wegförderpumpe (nicht dargestellt) zur Wei­ terverarbeitung, z.B. in einen Faulraum, abgeführt werden.

Die Rinne 3 ist im Querschnitt im wesentlichen kreis­ förmig ausgebildet und um eine Drehachse 19 drehbar gelagert, so daß eine als Überfallkante 21 dienende Öffnungskante durch Drehen der Rinne um diese Drehachse einstellbar ist. Auf der Seite der Überfallkante 21 weist die Rinne 3 einen Schwimmer (nicht dargestellt) auf, der die Überfallkante 21 durch Drehen der Rinne den Spiegelschwankungen im Becken grob nachfährt, so daß der Schwimmschlammabzug im wesentlichen konstant bleibt.

Die Rinne ist über ein um Umlenkrollen 9 geführtes Seil 11 mit einem im Sammelbehälter 5 angeord­ neten Schwimmer 7 verbunden. Das Seil 11 greift an der der Überfallkante 21 abgewandten Seite an der Rinne 3 an, so daß ein Absinken des Schwimmers 7 zu einer Links­ drehung der Rinne 3 und einem proportionalen Absenken der Überfallkante 21 führt.

Der Schwimmer 7 ist so austariert, daß er in dem sich in dem Behälter 5 ansammelnden Schwimmschlamm schwere­ los schwebt und das Seil 11 gestrafft bleibt. Er kann also den Spiegelschwankungen im Becken 1 folgen, ohne eine Reaktion auf die Spiegelschwankungen im Sammelbehälter zu zeigen. Erst wenn der Spiegel im Sammelbehälter 5 durch zu geringen Schlammnachschub auf ein unteres Niveau 5′′ sinkt, verringert sich die Auftriebskraft des Schwimmers durch teilweises Austauchen. Der Schwim­ mer fährt dann dem Schlammspiegel nach in die untere Stellung und senkt die Überfallkante 21 der Rinne 3 ent­ sprechend ab, so daß jetzt eine vergrößerte Schlamm­ menge abgezogen wird, die den Spiegel im Sammelbehälter 5 wieder anhebt.

Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung, bei der eine feststehende Ablaufrinne 4 mit einer beweglichen Wandung 4′ verwendet wird. Die Rinne 4 hat einen im wesentlichen rechteckigen Querschnitt, die bewegliche Wandung 4′ ist auf ihrer einen Seite in einer Drehachse 15 mit der Rinne 4 und auf der anderen Seite mit einem Schwimmer 13 verbunden. Die Oberkante der Wandung 4′ dient als Überfallkante 21 und wird durch den Schwimmer 13 im Bereich der Flüssigkeitsober­ fläche des Beckens 1 gehalten (Grobeinstellung). Die Feineinstellung der Überfallkante 21, d.h. die Einstel­ lung in Abhängigkeit vom Schlammspiegel im Sammelbehälter, erfolgt in der oben beschriebenen Weise. Allerdings ist in diesem Ausführungsbeispiel der Schwimmer 7 nicht di­ rekt mit dem Seil 11 verbunden, sondern über einen im Sammelbehälter 5 gelagerten zweiarmigen Hebel 17. Bei fallendem Füllstand im Behälter 5 wird aufgrund des Gewichts der Wandung 4′ die Überfallkante 21 relativ zur Flüssigkeitsoberfläche im Becken 1 abgesenkt und die Zuflußmenge vergrößert. Sobald aufgrund der konstant bleibenden Fördermenge der Wegförderpumpe der Füll­ stand im Sammelbehälter 5 wieder steigt, zieht der Schwimmer 7 über den Hebel 17 und das Seil 11 die bewegliche Wan­ dung 4′ nach oben, wodurch die Zuflußmenge zu dem Sammelbehälter 5 reduziert wird.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform wird die Lage der Überfallkante 21 nicht durch einen Schwimmer im Becken 1 an die Höhe des Flüssigkeitsspiegels angepaßt; die gesamte Regelung erfolgt mit Hilfe des Schwimmers 7 im Sammelbehälter 5. Da in diesem Fall größere Kräfte wirken müssen, ist auch der Schwimmer 7 größer dimensioniert und mit einer Untersetzung in Form eines zweiarmigen Hebels 17 versehen. Der Schwimmer ist durch an der Überfallkante 21 angehängte Gewichte 23 austariert. Ist der Füllstand im Sammelbehälter 5 relativ niedrig, so wird die Überfallkante 21 der drehbaren Rinne 3 durch die Wirkung der Gewichte 23 abgesenkt, und die abgezogene Schwimmstoffmenge nimmt zu. In entsprechender Weise wird die Überfallkante 21 durch den Schwimmer 7 angehoben, wenn der Füllstand im Sammelbehälter 5 steigt.

Um das Verständnis zu erleichtern, wurde in den Ausführungs­ beispielen eine mechanische Kopplung zwischen dem Schwim­ mer 7 und der Überlaufkante 21 dargestellt. Die erfindungs­ gemäße Einrichtung kann jedoch auch auf andere Weise rea­ lisiert werden. So kann es z.B. vorgesehen werden, die Überfallkante 21 pneumatisch oder hydraulisch zu steuern und den Schwimmer im Sammelbehälter mit einem entsprechen­ den Steuerventil zu koppeln.

Die erfindungsgemäße Einrichtung kann auch so realisiert werden, daß die Lage der Überfallkante 21 durch elek­ trische Antriebe, z.B. Elektromotoren, verändert wird. Die Ansteuerung der Antriebe erfolgt dann mit einem Steuersignal, das von einem mit dem Schwimmer 7 gekop­ pelten Meßwandler erzeugt wird.

Im Fall der elektrischen, pneumatischen oder hydrau­ lischen Steuerung der Überfallkante 21 ist es auch mög­ lich, auf den Schwimmer 7 im Sammelbehälter 5 ganz zu verzichten, wenn stattdessen im Bodenbereich des Sammel­ behälters 5 ein Drucksensor angeordnet ist, der ein dem Füllstand proportionales Steuersignal für den An­ trieb erzeugt.

Claims (8)

1. Einrichtung zum Schwimmstoffabzug aus einem Becken (1) für Abwasser, mit einer im Becken (1) im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche angeordneten Abzugsvorrichtung (3, 4) mit höhenbeweglicher Überfallkante (21), einem an die Abzugsvorrichtung (3, 4) angeschlossenen Sammelbehälter (5) mit Wegförderpumpe und einer Einrichtung zum Steuern der Lage der Überfallkante (21) relativ zur Flüssigkeitsoberfläche im Becken (1), dadurch gekennzeichnet, daß im Sammelbehälter (5) eine auf den Füllstand (5′, 5′′) im Sammelbehälter (5) ansprechende Steuereinrichtung (7) angeordnet ist, durch die bei Absinken bzw. Ansteigen des Füllstandes im Sammelbehälter (5) ein Absenken bzw. Heben der Überfallkante (21) relativ zur Flüssigkeitsoberfläche im Becken (1) steuerbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen Schwimmer (7) aufweist, der mit der Überfallkante (21) mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch gekoppelt ist.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmer (7) mit der Überfallkante (21) durch einen Seilzug (11) gekoppelt ist, der entweder an einem gegensinnig zur Überfallkante (21) beweglichen Teil der Abzugsvorrichtung (3) oder an einem gegensinnig zum Schwimmer (7) beweglichen Hebelarm eines mit dem Schwimmer (7) verbundenen Hebels (17) angreift.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Kopplung des Schwimmers (7) mit der Überfallkante (21) eine Hubuntersetzung aufweist.

5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung einen im Bodenbereich des Sammelbehälters (5) angeordneten Drucksensor aufweist.

6. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsvorrichtung als eine um ihre Längsachse (19) drehbare Ablaufrinne (3), deren eine Öffnungskante als Überfallkante (21) dient, ausgebildet ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abzugsvorrichtung als feststehende Ablaufrinne (4) mit einer schwenkbaren, die Überfallkante (21) tragenden Wandung (4′) ausgebildet ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Überfallkante (21) mit einem im Becken (1) angeordneten Schwimmer (13) verbunden und durch diesen den Änderungen der Flüssigkeitsoberfläche im Becken (1) grob nachführbar ist, und daß durch die Steuereinrichtung eine Feineinstellung der Überfallkante (21) relativ zur Flüssigkeitsoberfläche in Abhängigkeit vom Füllstand (5′, 5′′) des Sammelbehälters (5), steuerbar ist.