DE3837284A1 - Vorrichtung zur schwimmschlammraeumung in rundklaerbecken oder dergleichen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Schwimm­ schlammräumung in Rundklärbecken oder dergleichen nach dem Ober­ begriff des Patentanspruchs 1.

Feststoffteilchen, deren spezifisches Gewicht größer als das von Wasser ist, sammelt sich als Bodenschlamm auf dem Boden eines Klärbeckens. Feststoffteilchen mit einem spezifischen Gewicht kleiner als 1 sammeln sich an der Oberfläche des Klärwassers und bildet den sogenannten Schwimmschlamm. Bodenschlamm und Schwimm­ schlamm müssen kontinuierlich oder in Abständen abgeräumt werden. Hierfür sind verschiedene konstruktive Ausführungsformen bekannt. Nachstehend werden nur solche für Rundklärbecken erläutert.

Aus der DE-OS 27 40 645 ist eine Schwimmschlammräumvorrich­ tung bekanntgeworden, bei der eine Räumrinne an der um­ laufenden Räumerbrücke angebracht ist. Die Rinne ist mit einem ebenfalls an der Brücke angebrachten Auffangbehälter verbunden, aus dem eine Pumpe den Schwimmschlamm zu einer das Mittelbauwerk umgebenden Ablaufrinne fördert. Der Vor­ teil dieses Räumprinzips liegt darin, daß unabhängig von der Windrichtung Schwimmschlamm abgeräumt werden kann. Nachteilig ist hingegen die Anordnung der Pumpe auf der Räumerbrücke. Da die elektrische Versorgung der Pumpe nur über einen stationären Anschluß von außen oder innen er­ folgen kann, müssen Schleifkontakte (Schleifring oder der­ gleichen) verwendet werden, die bekanntlich Verschleiß­ teile sind und wegen ihrer Korrosionsempfindlichkeit auch ständig überwacht werden müssen. Bei Rundklärbecken mit verfahrbarer Räumerbrücke ist dieser Nachteil möglicher­ weise hinzunehmen. Problematischer wird die Schwimmschlamm­ räumung bei einem sogenannten Zentralantrieb. Bei diesem sitzt der Antrieb stationär auf einer Decke oder einer das Becken überspannenden stationären Brücke und treibt über eine Drehwelle den Räumermechanismus an, beispielsweise auch die Schilde zur Bodenschlammräumung. Für Rundklär­ becken mit Zentralantrieb ist auch bekanntgeworden, mit der Drehwelle ein Räumschild umlaufen zu lassen, das mit einem stationären Ablauf im Becken zusammenwirkt. Der Räum­ schild für den Schwimmschlamm hat einen höhenbeweglichen Teil, der sich im Bereich des Schwimmschlammablaufs ent­ lang einer rampenartigen Fläche aufwärts bzw. abwärt be­ wegt, um den Schwimmschlamm in die trichterartige Ablauf­ öffnung zu schieben. Ein stationärer Schwimmschlammablauf hat den Nachteil, daß bei ungünstiger Windrichtung eine Schwimmschlammräumung gar nicht vorgenommen werden kann.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vor­ richtung zur Schwimmschlammräumung für Rundklärbecken oder dergleichen zu schaffen, die besonders für Klärbecken mit Zentralantrieb geeignet ist und für eine einwandfreie Schwimmschlammräumung unabhängig von Windeinflüssen sorgt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Kennzeichnungsteils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung weist die Ablauf­ leitung für den Schwimmschlamm einen im Becken angeordneten bewegbaren Abschnitt auf, der von der Drehwelle angetrie­ ben kreisförmig umläuft. Das obere Einlaufende des Lei­ tungsabschnitts liegt etwas unterhalb der Wasseroberfläche im Becken, so daß der Schwimmschlamm ohne weiteres ein­ treten kann. Das untere Ende des bewegbaren Leitungsab­ schnitts ist über eine eine Relativdrehung zulassende mittige Drehverbindung mit einem stationären Leitungsab­ schnitt der Ablaufleitung verbunden. Die Ausbildung einer derartigen Schwimmschlammräumung ist konstruktiv außer­ ordentlich einfach und wenig aufwendig. Falls eine Pumpe zum Absaugen des Schwimmschlamms eingesetzt wird, kann diese stationär angeordnet werden. Auf eine Pumpe kann jedoch verzichtet werden, wenn das äußere Ende des statio­ nären Leitungsabschnitts im Niveau unter dem Niveau im Klärbecken liegt. In diesem Falle kann der Schwimmschlamm nach dem Prinzip der kommunizierenden Röhren abgezogen wer­ den. Um eine Anpassung an unterschiedliche Niveaus im Klär­ becken zu erhalten bzw. den Saugdruck zu variieren, sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß mit dem rohrar­ tigen Ende des stationären Ablaufleitungsabschnitts ein Rohrstück teleskopisch zusammenwirkt zwecks Höhenverstel­ lung des Ablaufendes. Die Höhenverstellung kann von Hand (z.B. über Spindel) oder automatisch (z.B. Schwimmsteue­ rung) erfolgen.

Die Drehverbindung zwischen dem beweglichen und dem sta­ tionären Ablaufleitungsabschnitt kann auf verschiedene Art und Weise gestaltet werden. Beispielsweise kann eine te­ leskopische Drehrohrverbindung vorgesehen werden, die im Spalt zwischen stationärem und drehendem Teil eine Dich­ tung vorsieht, um den Eintritt von Fremdwasser zu verhin­ dern. Zwecks Verschleißverminderung und leichteren Drehens kann zwischen den Drehteilen ein Rollenlager angeordnet sein.

Als Alternative zur beschriebenen Drehverbindung sieht eine Ausgestaltung der Erfindung vor, daß im Klärbecken mittig ein nach oben offener Topf angeordnet ist, in den hinein sich das untere Ende des beweglichen Leitungsab­ schnitts der Ablaufleitung erstreckt, über den Topf ein kastenförmiger Deckel gestülpt ist, das Leitungsende durch den Deckel hindurchgeführt und mit diesem dicht und fest so verbunden ist, daß der Deckel den Topf im wesentlichen nicht berührt und im Raum zwischen Deckel und Topf ein Gaspolster angeordnet ist.

Eine derartige Drehverbindung ist in Verbindung mit einem Saugräumer für Rundklärbecken bereits vorgeschlagen worden (P 38 27 914.2). Mit den Saugmundstücken des Saugräumers verbundene Heberrohre münden in den Deckel, wobei der an­ gesaugte Bodenschlamm über eine stationäre Schlammablauf­ leitung abgeführt wird. Das im Topf befindliche Gaspolster verhindert das Eindringen von Fremdwasser trotz eines beliebig großen Spaltes zwischen Deckel und Topf, so daß eine berührungslose und damit auch reibungs- und ver­ schleißlose Drehverbindung erhalten wird. Die erfindungs­ gemäße Vorrichtung ist besonders vorteilhaft in Verbindung mit dem beschriebenen Saugräumer. Sie ist jedoch auch auf alle anderen Räumwerke für Bodenräumer in Rundklärbecken anwendbar.

Unter Umständen kann es für die Schwimmschlammräumung ausreichen, lediglich das oben offene Ende des beweglichen Leitungsabschnitts geringfügig eingetaucht kreisförmig zu bewegen. Dabei kann das Einlaufende trichterförmig ge­ staltet werden. Das Einlaufende kann jedoch auch einem länglichen sich radial erstreckenden Räumelement zugeord­ net werden, das mit der Drehwelle umläuft. Das obere Ende des beweglichen Leitungsabschnitts kann ebenfalls mit einem Teleskoprohr versehen werden, um das Einlaufniveau zu verändern. Schließlich kann in den beweglichen Leitungs­ abschnitt ein Drossel- und Absperrorgan angeordnet werden, um den Strömungsquerschnitt zu verändern oder die Strömung zu unterbrechen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Rundklärbecken mit einer Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt durch ein Rundklärbecken mit einer anderen Ausführungsform der Vorrichtung nach der Erfindung.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch ein drittes Rundklärbecken mit einer dritten Ausführungsform für die erfin­ dungsgemäße Vorrichtung.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf eine Einzelheit der Vor­ richtung nach Fig. 3.

Bevor auf die in den Zeichnungen dargestellten Einzelhei­ ten näher eingegangen wird, sei vorangestellt, daß jedes der beschriebenen Teile für sich oder in Verbindung mit Merkmalen der Ansprüche von erfindungswesentlicher Bedeu­ tung sein kann.

Über ein konventionelles Rundklärbecken 100, dessen Aufbau im einzelnen nicht erläutert werden soll, erstreckt sich diametral eine Brücke 101. Die stationäre Brücke 101 lagert einen Elektromotor 102 zum Antrieb einer zentralen Welle 103. Der Antrieb und die Lagerung der Welle 103 werden ebenfalls im einzelnen nicht beschrieben. An der Welle 103 hängt ein Räumwerk 104, das einzelne Schilde 105 aufweist zur Bodenschlammräumung. Der Bodenschlamm gelangt in die mittige trichterförmige Vertiefung 106 und wird von dort über eine Schlammablaufleitung 107 abgeführt. Die Frisch­ klärwasserzufuhr erfolgt mit Hilfe einer Zufuhrleitung 108, die seitlich oben in das Klärbecken 100 eingeführt ist. Ihr Abgabeende liegt annähernd mittig nahe der Drehwelle 103.

Ein Räumschild 110 für Schwimmschlamm, das etwas von oben in die Flüssigkeit eingetaucht ist, ist drehfest mit der Welle 103 verbunden und erstreckt sich von dieser radial zur Wand des Beckens 100. An dem Schild 110 ist auf nicht dargestellte Weise ein Rohrstück 111 angebracht, dessen oberes Ende sich etwas unterhalb des Niveaus im Becken 100 befindet, das bei 112 angedeutet ist. Das Rohrstück 111 wirkt mit dem oberen Ende eines S-förmigen Leitungsab­ schnitts 113 zusammen, das mit dem Räumwerk 104 auf eben­ falls nicht dargestellte Weise verbunden ist. Das Rohr­ stück 111 ist über das obere Ende des Leitungsabschnitts 113 gestülpt. Der Leitungsabschnitt 113 erstreckt sich zu­ nächst radikal nach unten, anschließend im Bereich des Räumwerks 104 mit leichtem Gefälle radial einwärts und an­ schließend annähernd zentral mit einem kurzen Stück nach unten. Mit dem unteren Ende ist eine elastische Muffe 114 fest verbunden, die ihrerseits eine starre Hülse 115 hält. Die Hülse 115 ist über das obere Ende eines stationären Leitungsabschnitts 116 teleskopisch gestülpt, das mittig von unten durch den Boden in die trichterförmige Vertie­ fung 106 des Beckens 100 hineingeführt ist. Der Leitungs­ abschnitt 116 ist nach außerhalb des Beckens geführt und in Fig. 1 durch ein Absperrventil 117 abgeschlossen. Es kann in eine Ablaufrinne führen oder mit einer weiteren Leitung verbunden werden, um den Schwimmschlamm an einen gewünschten Ort zu fördern. Der Leitungsabschnitt 116 kann auch mit einer Förderpumpe versehen werden. Bei der Rota­ tion der Welle 103 bewegt sich das Räumschild 110 im Kreis. Der Leitungsabschnitt 113 wird synchron bewegt, und auf­ grund des im Leitungsabschnitt 113 herrschenden Unterdrucks wird Schwimmschlammm von der Oberfläche im Becken 100 ab­ gesaugt. Die flexible Muffe 114 sorgt dafür, daß ein radialer Versatz dynamischer oder statischer Art ausge­ glichen wird, so daß die Drehverbindung nicht zu stark belastet oder gar zerstört wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist ein Rundbecken 120 vorgesehen, das ähnlich wie in Fig. 1 diametral von einer stationären Brücke 121 überspannt wird. Die Brücke 121 lagert einen Drehantrieb 122 für eine Drehwelle 123, die mittig in das Becken 120 nach unten geführt ist und an der ein Räumwerk 124 hängt. Die Welle 123 ist von einem Zylin­ der 124 umgeben, der an der Welle 123 befestigt ist. Über diesen wird Frischklärwasser zugeführt, und zwar über eine Leitung 128, die oberhalb der Brücke 121 zur Mitte des Beckens 120 hin geführt ist und mit einem Abschnitt in den Zylinder 124 hineinsteht. Der Zylinder weist am unteren Ende mehrere Öffnungen 125 auf für den Austritt des frisch zugeführten Klärwassers.

Mit der Tragkonstruktion des Räumwerks 124, an der auch die Bodenschlammräumschilde 126 angebracht sind, ist ein Deckel 140 befestigt. Der Deckel 140 ist über einen Topf 141 gestülpt, der ortsfest in der Vertiefung 126′ ange­ ordnet ist. Das untere Ende des Topfes 141 ist mit einer stationären Ablaufleitung 136 verbunden, die in die Ver­ tiefung 126′ hineingeführt ist. Zwischen dem Rand des Deckels 140 und der Außenseite des Topfes 141 besteht ein Spalt. Ein Gaspolster 142 im Topf 141 verhindert, daß das Wasser aus dem Becken 120 in den Topf 141 gelangen kann. Ein bewegbarer Leitungsabschnitt 133 ist an seinem unteren Ende durch den Deckel 140 dichtend hindurch und in den Topf 141 hinein geführt. Sein oberes trichterartig ausge­ führtes Ende 131 liegt etwas unterhalb des Niveaus 132 im Becken 120. Mit dem äußeren Ende des stationären Leitungs­ abschnitts 136 wirkt ein Rohrstück 143 zusammen, das teleskopisch verstellbar auf das Ende geschoben ist. Das obere Ende des Rohrstücks 143 befindet sich unterhalb des Niveaus 132, so daß Schwimmschlamm aufgrund der statischen Druckdifferenz abgezogen werden kann. Der Einsatz einer Pumpe kann entfallen.

Die aus dem Deckel 140 und dem Topf 141 bestehende Dreh­ verbindung ist verschleißlos, da sich keine Teile berühren. Falls notwendig, kann das Gaspolster 142 von Zeit zu Zeit erneuert werden, und zwar über eine nicht gezeigte Zuführ­ leitung.

Fig. 3 zeigt ein Rundklärbecken 150 bekannten Aufbaus, das wiederum an seiner Oberseite diametral von einer statio­ nären Brücke 151 überspannt ist, die einen Drehantrieb 152 für eine Drehwelle 153 lagert. Einzelheiten der Lagerung und des Antriebs sind nicht dargestellt und werden auch nicht beschrieben. Mit der Welle 153 ist wiederum ein Ein­ laufzylinder 164 verbunden, in den das Ende einer Zuführ­ leitung 158 für frisches Klärwasser hineingeführt ist, die seitlich radial bis annähernd mittig in Höhe der Brücke 151 geführt ist. Eine an der Welle 153 angehängte Traverse, die sich diametral erstreckt und deren längerer Abschnitt durch ein Seil 171, das mit der Drehwelle 153 verbunden ist, zusätzlich abgestützt ist, hält zwei Heberrohre 172, 173. Die äußeren Enden der Heberrohre sind mit düsenähn­ lichen Mundstücken 174, 175 verbunden, die zum Ansaugen des Bodenschlamms im Becken 150 dienen. Die radialen inne­ ren Enden der Heberrohre 172, 173 sind dichtend mit einem Deckel 176 verbunden und über diesen in einen Topf 177 hineingeführt. Der Deckel 176 ist auf den Topf 177 ge­ stülpt, ohne diesen jedoch zu berühren. Ein S-förmiger beweglicher Leitungsabschnitt 183 ist mit der Traverse 170 verbunden. Sein nach oben gerichteter oberer Abschnitt wirkt mit einer teleskopisch übergestülpten Hülse 191 zu­ sammen, die ihrerseits mit einem Räumschild 190 verbunden ist. Der annähernd zentrale untere Abschnitt des Leitungs­ abschnitts 183 ist ebenfalls dichtend durch den Deckel 176 in den Topf 177 hineingeführt. Im Topf 177 befindet sich Bodenschlamm bzw. Schwimmschlamm auf dem Niveau 193. Im Raum zwischen Deckel 176 und Topf 177 ist ein Gaspolster 192 eingebracht, das verhindert, daß Flüssigkeit aus dem Becken 150 in den Topf 177 eintritt. Durch den Boden des Beckens ist ein stationärer Schlammablaufleitungsabschnitt 196 hindurchgeführt zum Abführen des abgesaugten Schwimm­ schlamms und Bodenschlamms. Das andere Ende des Leitungs­ abschnitts 196 ist zu einem Sammelbehälter 197 geführt. Das obere Ende wirkt teleskopisch mit einem Rohrstück 198 zusammen, dessen Relativlage zum Leitungsabschnitt 196 das Auslaufende im Behälter 197 bestimmt. Es liegt zweckmäßi­ gerweise unterhalb des Niveaus 182 im Becken 150. Über einen unteren Anschluß 199 des Behälters 197 kann eine Pumpe für den abgezogenen Schlamm angeordnet werden, die den Schlamm zu einem gewünschten Ort fördert. Das obere Ende der Teleskophülse 191 befindet sich wiederum etwas unterhalb des Niveaus 182, um mit einer Art Schlürfeffekt den Schwimmschlamm an der Oberfläche abzusaugen. Aus Fig. 4 wird deutlich, das das Räumschild 190 für den Schwimm­ schlamm annähernd V-förmig ist und das Einlaufende 191 des Leitungsabschnitts 183 sich innerhalb der von einem Schen­ kel gebildeten Fläche befindet nahe dem Scheitel des Schildes 190.

Im bewegbaren Leitungsabschnitt 183 ist ein Drosselorgan, bzw. Absperrorgan in Form einer Klappe oder dergleichen angeordnet, mit der der Querschnitt in der Leitung 183 verstellt werden kann. Das Drosselorgan (200) wird über ein Verstellgestänge 201 von außen verstellt.

Claims (8)

1. Vorrichtung zur Schwimmschlammräumung in Rundklärbecken oder dergleichen mit mindestens einem sich um die Mitten­ achse des Beckens drehbar angeordneten Räumelement, einer Ablaufleitung, die Schwimmschlamm zu einem Ort außerhalb des Beckens leitet, einer Bodenschlammräum­ vorrichtung, einer zweiten Ablaufleitung, die den Boden­ schlamm zu einem Ort außerhalb des Beckens leitet und einer oberhalb des Niveaus im Becken angeordneten zen­ tral und stationär angeordneten Antriebsvorrichtung, die das Schwimmschlammräumelement und die Bodenschlamm­ räumvorrichtung mittels einer vertikalen sich um die Mittenachse des Beckens drehenden Welle in kreisförmige Drehung versetzt, dadurch gekennzeichnet, daß die Ab­ laufleitung einen im Becken (100, 120, 150) angeordne­ ten Leitungsabschnitt (113, 133, 183) aufweist, der von der Drehwelle (103, 123, 153) angetrieben kreisförmig umläuft und dessen oberes Einlaufende etwas unterhalb des Niveaus (112, 132, 182) im Becken liegt und dessen bodenseitiges Ende über eine eine Relativdrehung zu­ lassende mittige Drehverbindung (114, 115; 140, 141; 176, 177) mit einem stationären Leitungsabschnitt (116, 136, 196) der Ablaufleitung verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das äußere Ende des stationären Leitungsabschnitts (136, 196) im Niveau tiefer liegt als das Niveau der Klär­ flüssigkeit im Becken (120, 150).

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem rohrartigen Ende des stationären Ablaufleitungs­ abschnitts ein Rohrstück (143, 198) teleskopisch zu­ sammenwirkt zweck Höhenverstellung des Ablaufendes.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Klärbecken (120, 150) mittig ein nach oben offener Topf (141, 177) angeordnet ist, in den hinein sich das untere Ende des beweglichen Lei­ tungsabschnitts (133, 183) der Ablaufleitung erstreckt, über den Topf ein Deckel (140, 176) gestülpt ist, das Leitungsende durch den Deckel hindurchgeführt und mit diesem dicht und fest so verbunden ist, daß der Deckel den Topf im wesentlichen nicht berührt und im Raum zwischen Deckel und Topf ein Gaspolster (142, 192) an­ geordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet, durch die Kombination mit einem Saugräumer, bei dem die mit den Saugmundstücken (174, 175) verbundenen von der Dreh­ welle (153) im Kreis bewegten Heberrohre (172, 173) am anderen Ende ebenfalls mit dem Deckel dicht verbunden und in den Topf (177) hineingeführt sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekenn­ zeichnet durch ein längliches radiales Räumelement (190), das annähernd V-Form aufweist, wobei das obere Ende des bewegbaren Leitungsabschnitts (183) im Inneren der von den Schenkeln des Räumelements (190) gebildeten Fläche angeordnet ist, vorzugsweise nahe dem Scheitel.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des bewegbaren Lei­ tungsabschnitts (113, 183) höhenverstellbar ist, vor­ zugsweise mittels eines teleskopisch mit dem Rohrende zusammenwirkenden Rohrstücks (111, 191) oder Kastens, das/der am Räumelement (110, 190) angebracht ist oder eines Kastens mit höhenverstellbarer Überlaufkante.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in dem bewegbaren Leitungsabschnitt ein Drossel- oder Absperrorgan (200) angeordnet ist, das über eine Betätigungsvorrichtung (201) von außen verstellbar ist.