DE3708079C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Behandeln von Schwimmschlamm - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Behandeln von Schwimmschlamm gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 3.

Kläranlagen haben üblicherweise ein Vorklärbecken, einen Sand- und Fettfang sowie ein Nachklärbecken. In diesen Einrichtungen fällt Schwimmschlamm an, der mit einem Räum­ schild zusammengeschoben und in einen Sammeltrichter oder mit einer Skimrinne abgefördert wird. Zur Weiterbehandlung kann der Schwimmschlamm sofort an eine Deponie abgegeben oder erst zu einem Faulturm gebracht werden, und zwar letzteres entweder direkt oder über einen Eindicker.

Nachteilig ist bei der herkömmlichen Vorgehensweise, daß der weggeförderte Schwimmschlamm beträchtliche Wassermengen enthält. Dementsprechend muß der Eindicker für ein großes Volumen ausgelegt sein. Außerdem wird für den Faulraum, der z.B. auf 32°C bis 35°C aufzuheizen ist, eine sehr erhebliche Heizenergie allein für die Erwärmung des hohen Wasseranteils benötigt.

Eine Vorrichtung zur Schwimmschlammräumung ist aus der DE-A 33 22 624 bekannt. Diese ist mittels einer Brücke an der Beckenoberfläche verfahrbar, hat eine Sammelrinne zur Aufnahme und Weiterförderung des Schwimmschlammes und mindestens einen, vor der Rinne angeordneten Räumer, der in die Wasseroberfläche eintauchend eine etwa horizontale Hin- und Herschwenkung um etwa 180° ausführt und in jeder Schwenkrichtung Schimmschlamm erfaßt und über die Vorderkante der Sammelrinne in diese befördert.

Die DE-A 33 25 342 zeigt eine zur Schwimmschlammräumung von Wasseroberflächen dienende Räumvorrichtung mit einer sich quer über die Wasseroberfläche erstreckenden Querförderzone, welcher der Schlamm mittels einer Räumbewegung zugeführt wird und aus welcher der Schlamm mittels Querförderung weggefördert wird. Zur Verbesserung des Wirkungsgrades der Schlammräumung und -wegförderung ist vorgesehen, daß die Querförderzone nach jeder Räumbewegung gegen die Wasseroberfläche abgeschottet und die Querförderung bei abgeschotteter Querförderzone durchgeführt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, das Behandeln von Schwimm­ schlamm wirtschaftlicher als bisher zu gestalten, sowie Behandlungszeit und Aufwand einzusparen. Insbesondere soll die erforderliche Faulraum-Heizenergie herabgesetzt werden.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht das erfindungsgemäße Ver­ fahren laut kennzeichnendem Teil des Anspruchs 1 vor, daß der Schwimmschlamm voreingedickt wird, indem er abgezogen und entlang einer Gefällestrecke abfließend gefiltert wird. Dadurch erzielt man eine außerordentliche Verbes­ serung und Vereinfachung bei gleichzeitiger Energieer­ sparnis. Zweckmäßig wird der Schwimmschlamm auf ein Niveau über dem Wasserspiegel gefördert und über die anschließen­ de Gefällestrecke geleitet, durch die hindurch Wasser ab­ fließt, während eingedickter Schlamm von der Gefällestrecke abrutscht und zur Weiterbehandlung abgefördert wird. Hier­ zu ist eine wasserdurchlässige, geneigte Trennfläche vor­ handen, über die der Schwimmschlamm unter seinem Eigenge­ wicht je nach Neigung der Trennfläche mehr oder weniger schnell abströmt, wobei er seinen Wasseranteil großenteils abgibt, während die eingedickten Feststoffe entlang der Trennfläche abgleiten. Sie können bequem erfaßt und zur Wei­ terbehandlung weggefördert werden.

Eine Ausgestaltung des Verfahrens sieht gemäß Anspruch 2 vor, daß der zugeführte Schwimmschlamm vor der Gefälle­ strecke abgefangen und zu ihr umgelenkt wird. Dadurch er­ zielt man günstige Strömungsverhältnisse und entsprechend bessere Filterung.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich nach An­ spruch 3 dadurch aus, daß der Abschöpfeinrichtung ein Schwimmschlamm-Voreindicker nachgeordnet ist, der ein Schwerkraft-Filter aufweist. Die Anordnung ist sehr ein­ fach und übersichtlich aufgebaut und erfordert nur geringen mechanischen Aufwand, so daß die Vorrichtung ohne weiteres bei vorhandenen Kläranlagen installiert werden kann. Die Verwendung eines Schwerkraftfilters ermöglicht ein ener­ giesparendes Voreindicken des Schwimmschlamms, so daß die­ ser rasch von seinem hohen Wasseranteil befreit wird und konzentriert weiterbehandelt werden kann.

In den Ansprüchen 4 bis 6 sind Weiterbildungen des Filters angegeben, die sich als besonders günstig erwiesen haben. Vor allem eignet sich ein Kantenspaltfilter oder Bogensieb, dessen Trennfläche als glatte Oberseite ausgebildet ist, die querverlaufende Durchlaßspalte aufweist. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn nach den Ansprüchen 7 bis 9 die glatte Oberseite aufwärts gekrümmt verläuft, insbesondere im Quer­ schnitt kegelschnittförmig, wobei das untere Ende mit ei­ nem Neigungswinkel von wenigstens 45° ausläuft. Dank die­ ser Anordnung kann der voreingedickte Schwimmschlamm nur durch sein Eigengewicht bequem von dem Filter abgleiten.

Obgleich ein derartiges Filter an sich selbstreinigend ist, kann gemäß Anspruch 10 zusätzlich eine Sprüheinrich­ tung vorgesehen werden, die insbesondere um eine waage­ rechte Achse schwenkbar ist, damit man die gesamte Ober­ seite des Filters absprühen kann.

Die Abschöpfeinrichtung, namentlich eine Skimrinne, ist gewöhnlich heb- und senkbar angeordnet. Infolge dieser Höhenveränderlichkeit können die Einström-Verhältnisse am Voreindicker schwanken. Um dem zu begegnen, sieht die Erfindung nach den Ansprüchen 11 bis 13 einen Quervertei­ ler vor, der über dem Filter angeordnet und gegebenen­ falls um eine horizontale Achse schwenkbar ist. Er kann einen Überlauf in solcher Anordnung haben, daß der Schwimm­ schlamm im wesentlichen laminar auf das obere Ende des Filters fließt. Dadurch wird der Trennvorgang stark be­ günstigt.

Die konstruktiven Maßnahmen der Ansprüche 14 bis 18 sind zweckmäßige Weiterbildungen, die zu einem platzparenden und übersichtlichen Aufbau beitragen. Günstig sind gemein­ same Abflußleitungen sowie die Anordnung eines Not-Über­ laufs, der eine wichtige Sicherheitseinrichtung für Stör­ fälle ist. Während sich unter dem Filter ein Wasserauf­ fangraum befindet, ist daneben ein Schlammsammelraum an­ geordnet, von dem aus der voreingedickte Schwimmschlamm mittels einer niveaugesteuerten Tauchpumpe abgefördert werden kann. Hierzu ist gemäß Anspruch 19 ein Schwimmer­ schalter vorgesehen.

Für den Betrieb der Vorrichtung ist es ferner vorteilhaft, wenn der Voreindicker laut Anspruch 20 eine Stelleinrich­ tung aufweist, mittels deren die Neigung einer Überlauf­ klappe an der Skimrinne je nach Bedarf verstellt werden kann.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Darin zeigen:

Fig. 1 eine schematisierte Teil-Draufsicht auf ein Klärbecken mit einer erfindungsgemäßen Vorrich­ tung,

Fig. 2 eine schematisierte Seitenansicht eines Vorein­ dickers,

Fig. 3 eine Sieb-Ausschnittvergrößerung entsprechend dem Kreis III in Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf einen Langsandfang und

Fig. 5 eine Schnittansicht entsprechend der Linie V-V in Fig. 4.

Die in Fig. 1 veranschaulichte allgemeine Anordnung stellt einen Rundbecken-Rand A dar, auf dem eine Räumerbrücke R verfahrbar ist. Diese hat einen Schwimmschlamm-Schild S und eine Abschöpfeinrichtung 10, die als Skimrinne ausge­ bildet ist. Ihr ist ein Voreindicker 20 nachgeordnet, der eine Förderpumpe 14 sowie einen Querverteiler 30 enthält. Der voreingedickte Schwimmschlamm ist mittels einer Schlamm­ pumpe 42 wegförderbar.

Den Aufbau des Voreindickers 20 läßt Fig. 2 erkennen. Er hat einen Behälter 22, in dem sich ein Filter 24 befindet, das bevorzugt als Bogensieb oder Kantenspaltfilter gestal­ tet ist. Unter dem Filter 24 ist ein Wasserauffangraum 26, der einen Abfluß 28 hat. Über dem Filter 24 ist der Querverteiler 30 angeordnet, der insbesondere als Auffang­ kasten mit einem Überlauf 32 ausgebildet und um eine hori­ zontale Achse 34 schwenkbar sein kann, um die mechanische Reinigung zu erleichtern.

Das Filter 24 ist selbstreinigend. Zusätzlich ist jedoch eine Sprüheinrichtung 36 in Form eines Düsenstocks vorge­ sehen, der um eine waagerechte Achse 38 schwenkbar ist, damit die ganze glatte Oberseite 54 (Fig. 3) des Filters 24 zusätzlich abgesprüht werden kann, falls bzw. wenn das erforderlich ist.

Neben dem Wasserauffangraum 26 und mithin neben dem unte­ ren Ende des Filters 24 befindet sich ein Schlammsammel­ raum 40. Darin ist eine Schlammpumpe 42 angeordnet, die den voreingedickten Schwimmschlamm über eine Abführlei­ tung 44 zur Weiterbehandlung abfördert. Die Schlammpumpe 42 wird durch einen Schwimmerschalter 46 niveaugesteuert.

In einer Höhe knapp oberhalb des unteren Endes des Filters 24 ist am Behälter 22 ein Not-Überlauf 48 vorgesehen. Er ist mit dem Abfluß 28 zu einer Sammelabflußleitung 64 verbunden.

Am Behälter 22 ist ferner ein Stellgestänge 50 angebracht, dessen unteres Ende einen Spindellenker 52 aufweist, wel­ cher mit der Überlaufklappe 12 der Skimrinne 10 gelenkig verbunden ist. Dadurch kann die Überlaufklappen-Neigung bedarfsweise so eingestellt werden, daß der Schwimmschlamm optimal erfaßt wird.

Im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 und 5 ist ein Langsand­ fang L ersichtlich, der einen Fettabscheideraum F mit einer Sammelkammer K und in einer Umgehungsrinne U eine Belüf­ ter-Anordnung B aufweist. Hier ist der Voreindicker 20 dem Fettsammelraum K nachgeordnet, wobei der Aufbau weitgehend demjenigen von Fig. 2 entspricht. Während dort der Vorein­ dicker 20 auf der Räumerbrücke R angebracht ist, kann bei der Ausführung nach Fig. 4 und 5 eine stationäre Anordnung vorgesehen sein.

Fig. 5 läßt erkennen, daß der Langsandfang L von dem Fett­ abscheideraum durch einen Profilrost P getrennt ist. Die Förderpumpe 14 mit der Steigleitung 16 setzt am Boden der Kammer K an, neben und über der sich der Voreindicker 20 befindet.

In den Rahmen der Erfindung fallen auch verschiedene Ab­ wandlungen. So ist es nicht nötig, daß der Querverteiler 30 als besonderer Auffangkasten ausgebildet ist; statt dessen sieht die Erfindung auch vor, an den Auslauf 18 eine Quer­ verteilerleitung mit einer Anzahl von Öffnungen anzu­ schließen, von denen aus das Bodensieb 24 direkt mit dem voreinzudickenden Schwimmschlamm beschickt werden kann.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, ein­ schließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anord­ nungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesent­ lich sein.

Claims (20)

1. Verfahren zum Behandeln von Schwimmschlamm in einer Kläranlage, in der dieser abgeschöpft, eingedickt und weiterbehandelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmschlamm entlang einer Gefällestrecke abfließend gefiltert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zugeführte Schwimmschlamm vor der Gefällestrecke abgefangen und zu ihr umgelenkt wird.

3. Vorrichtung zum Behandeln von Schwimmschlamm in einer Kläranlage, die wenigstens ein Sedimentationsbecken sowie eine Abschöpfeinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschöpfeinrichtung (10) ein Schwimmschlamm-Voreindicker (20) nachgeordnet ist, der ein Schwerkraft-Filter (24) aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (24) als wasserdurchlässige Trennfläche ausgebildet ist, der Ablaufeinrichtungen (26, 28; 40, 44) für Wasser und voreingedickten Schwimmschlamm zugeordnet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeich­ net, daß das Filter (24) ein in dem Voreindicker (20) angeordnetes Kantenspaltfilter oder Bogensieb ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (24) eine glatte Oberseite (54) hat, die von den Grundflächen (58) querverlaufender Dreikantstäbe (56) gebildet ist, zwischen denen parallele Durchlaßspalte (60) vorhanden sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die glatte Oberseite (54) schräg oder aufwärts hohl gekrümmt verläuft.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die glatte Oberseite (54) im Querschnitt kegelschnittartig verläuft.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die glatte Oberseite (54) am unteren Ende in einem Tangentialwinkel zur Horizontalen von wenigstens 45° ausläuft.

10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Oberseite des Filters (24) zugewandte, um eine waagerechte Achse (38) schwenkbare Sprüheinrichtung (36) vorhanden ist.

11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Filter (24) ein Querverteiler (30) angeordnet ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß der Querverteiler (30) ein Auffangkasten mit solchem Überlauf (32) ist, daß der Schwimmschlamm dem oberen Ende des Filters (24) im wesentlichen laminar zufließt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Querverteiler (30) um eine horizontale Achse (34) schwenkbar ist.

14. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine an der Abschöpf­ einrichtung (10) angebrachte Pumpe (14) förderseitig mit einer Steigleitung (16) verbunden ist, deren Auslauf (18) über bzw. in den Voreindicker (20) führt.

15. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem Filter (24) ein Wasserauffangraum (26) und neben dem unteren Ende des Filters ein Schlammsammelraum (40) angeordnet ist.

16. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des unteren Endes des Filters (24) an oder in dem Voreindicker (20) ein Not-Überlauf (48) angebracht ist.

17. Vorrichtung nach Anspruch 15 und 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Not-Überlauf (48) mit einem Ab­ fluß (28) des Wasserauffangraumes (26) verbunden ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß sich unter oder in dem Schlammsammelraum (40) eine Pumpe (42) befindet, an die förderseitig eine Schlammabfuhrleitung (44) anschließt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeich­ net, daß im Schlammsammelraum (40) ein Schwimmerschal­ ter (46) zur Steuerung der Pumpe (42) vorhanden ist.

20. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 3 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Voreindicker (20) eine Stelleinrichtung (50, 52) aufweist, mittels deren die Neigung eines waagerechten Schwenkteils (12) der Abschöpfeinrichtung (10) veränderbar ist.