DE3904103C2 - Verteilervorrichtung zur gleichmäßigen Verteilung von Abwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verteilervorrichtung zur gleichmäßigen Verteilung von Wasser, insbesondere über Tropfkörpern einer Abwasserkläranlage.

Viele Abwasserkläranlagen besitzen runde Tropfkör­ per, die die Belebungszone der Anlage darstellen und durch die das zu klärende Abwasser hindurchtropfen muß. Dabei ist es wichtig, daß die Verteilung des Ab­ wassers auf der Oberfläche des Tropfkörpers möglichst gleichmäßig erfolgt, um den Tropfkörper optimal auszu­ nutzen.

Es ist bekannt, die Verteilung des Abwassers auf der Oberfläche des Tropfkörpers mit Drehsprengern durch­ zuführen, die zwei bis sechs sich um eine senkrechte Achse drehende, am Ende verschlossene Verteilerrohre besitzen. Diese Verteilerrohre haben über ihre Länge im Abstand voneinander, im Uhrzeigersinn jeweils auf der gleichen Rohrseite angeordnete Austrittsöffnungen. Das zu klärende Abwasser wird mittig in den Dreh­ sprenger eingeführt und tritt entlang der Länge der Ver­ teilerrohre aus den Austrittsöffnungen aus, wodurch in­ folge eines Düseneffektes die Verteilerrohre in die von den Austrittsöffnungen ab gewandte Richtung getrieben werden und so der Drehsprenger um seine senkrechte Achse gedreht wird. Das dem Drehsprenger zu geführte Abwasser besitzt einen Vordruck aufgrund eines vor­ handenen freien Gefälles oder mit Hilfe einer Pumpe.

Die Austrittsöffnungen, die in der Praxis beispielswei­ se einen Durchmesser von 8 mm besitzen, neigen zur Verstopfung durch Feststoffe des zu klärenden Abwas­ sers, so daß man zur Vermeidung häufiger Reinigungs­ operationen solche Drehsprenger nur verwenden kann, wenn das Abwasser beispielsweise durch Rechenanla­ gen bzw. Siebanlagen, durch Sandfänge und Vorklär­ becken vorgereinigt wurde, was die Gefahr einer Ver­ stopfung der Austrittsöffnungen vermindert. Solche Vorbehandlungsstufen findet man jedoch in der Praxis nur bei größeren Tropfkörperanlagen mit einem Durch­ messer von mindestens 4 m. Bei kleineren Tropfkörper­ anlagen, beispielsweise für Einzelhäuser, Siedlungen, Hotels und Freizeiteinrichtungen in einer Größenord­ nung von ca. 3 bis 500 EGW verwendet man in Regelfall keine derartigen Vorbehandlungsstufen, sondern schal­ tet lediglich eine Mehrkammergrube oder ein Emscher-Becken vor, die keine die Verstopfungsgefahr ausrei­ chend vermindernde Vorreinigung ergeben. Bei solchen Anlagen würden daher die Austrittsöffnungen des Drehsprengers nach kurzer Zeit derart verstopft, daß die Anlage funktionslos würde.

Die in der Praxis bei Anlagen dieser Größenordnung verwendeten Verteilerprallplatten, Verteilerrinnen oder Sprühteller ergeben keine ausreichend gleichmäßige Wasserverteilung auf dem Tropfkörper, so daß der Tropfkörper nicht seiner tatsächlichen Leistungsfähig­ keit entsprechend ausgenutzt wird.

Weiterhin ist es üblich, bei Tropfkörperanlagen einen Teil des gereinigten Wassers auf den Tropfkörper zu­ rückzuführen, um dessen Austrocknung zu verhindern bzw. unterschiedliche Zuflußmengen auszugleichen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe be­ stand nun darin, eine Verteilervorrichtung für Abwas­ ser, insbesondere für Tropfkörperanlagen, zu bekom­ men, bei der die Gefahr einer Verstopfung der Austritts­ öffnungen vermindert wird, auch wenn, wie bei kleinen Tropfkörperanlagen, das Abwasser nicht oder nur we­ nig vorgeklärt wird.

Die erfindungsgemäße Verteilervorrichtung zur gleichmäßigen Verteilung von Abwasser, insbesondere über Tropfkörpern einer Abwasserkläranlage, mit ei­ nem Drehsprenger, bestehend aus wenigstens zwei sich um eine senkrechte Achse drehenden, am Ende ver­ schlossenen Verteilerrohren mit über ihrer Länge im Abstand voneinander auf einer der Rohrseiten angeord­ neten Austrittsöffnungen sowie einer im Bereich der Achse in die Verteilerrohre mündenden Einrichtung zur Wasserzufuhr, mit einer Einrichtung zur Rückführung von gereinigtem Wasser und mit einer Abwasserzufuhr­ einrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei um die gleiche Achse wie der Drehsprenger dreh­ bare, mit dem Drehsprenger starr verbundene Vertei­ lerarme mit einer zwischen ihnen angeordneten Vertei­ lerkammer vorgesehen sind, die Abwasserzufuhrein­ richtung in die Verteilerkammer der Verteilerarme mündet und nur die Einrichtung zur Rückführung von gereinigtem Wasser in die Einrichtung zur Wasserzu­ fuhr der Verteilerrohre mündet.

Die erfindungsgemäße Verteilervorrichtung hat so­ mit ein zweifaches Verteilersystem, wobei das eine Ver­ teilersystem die Funktion eines Drehsprengers hat, er­ findungsgemäß aber nur mit gereinigtem Rückführwas­ ser gespeist und angetrieben wird, so daß praktisch kei­ ne Verstopfungsgefahr für die Austrittsöffnungen des Drehsprengers besteht. Das zweite Verteilersystem ist mit dem ersten Verteilersystem des Drehsprengers starr verbunden und wird daher bei der Drehbewegung des Drehsprengers mitgenommen. Das zu klärende Abwas­ ser wird nur diesem zweiten Verteilersystem zugeführt, welches nicht mit düsenartigen engen Austrittsöffnun­ gen ausgestattet sein muß, da nicht das zweite Verteiler­ system für Abwasser, sondern allein das erste Verteiler­ system für gereinigtes Rückführwasser die Drehung der Gesamtvorrichtung bewirkt.

Da die Verteilerarme des zweiten Verteilersystems der erfindungsgemäßen Vorrichtung keine düsenarti­ gen Austrittsöffnungen haben müssen, kann man diese Verteilerarme in der Form am Ende verschlossener Rin­ nen ausbilden, obwohl auch diese Verteilerarme am En­ de verschlossene Rohre mit großen Öffnungen sein kön­ nen.

An sich können die als Rinnen ausgebildeten Vertei­ lerarme für das zu klärende Abwasser ohne spezielle Überlaufeinrichtungen ausgebildet sein, was ein Über­ laufen nach beiden Seiten zur Folge hätte. Günstiger für die Drehbewegung ist es aber, wenn aus den Verteiler­ armen das zu klärende Abwasser nur nach einer Seite austritt, und zwar im Uhrzeigersinn nach der gleichen Seite, auf der bei den Verteilerrohren des Drehspren­ gers die Austrittsöffnungen liegen. Aus diesem Grund werden auf den Verteilerarmen auf dieser Seite geeig­ nete Überlaufwehre vorgesehen. Beispielsweise kann auf dieser Seite der Verteilerarme in Drehrichtung die Rinnenwand niedriger als auf der Vorderseite sein.

Zeckmäßig sind aber entlang der Länge der Verteilerar­ me im Abstand voneinander angeordnete Überlaufweh­ re in Form von seitlichen Rinnenwandausschnitten vor­ gesehen.

Vorzugsweise hat die erfindungsgemäße Vorrichtung zwei bis sechs Verteilerrohre des Drehsprengers und zwei bis sechs Verteilerarme für zu klärendes Abwasser, wobei die Anzahl der Verteilerrohre nicht mit der An­ zahl der Verteilerarme übereinstimmen muß, jeweils aber eine gerade Zahl von Verteilerrohren bzw. Vertei­ lerarmen vorgesehen ist. Die Verteilerrohre und Vertei­ lerarme können gegeneinander versetzt auf der Dreh­ achse angeordnet sein. Bei zwei Verteilerrohren und zwei Verteilerarmen stehen beispielsweise die Vertei­ lerarme senkrecht zu den Verteilerrohren.

Die Verteilerkammer der Verteilerarme für das zu klärende Abwasser kann unterschiedlich ausgebildet sein. Eine konstruktiv einfache und wirkungsvolle Aus­ bildung besteht darin, daß diese Verteilerkammer eine an der Oberseite offene Schüssel ist, in die die Verteiler­ arme münden. Die Abwasserzufuhreinrichtung, die ein stationäres Rohr oder eine stationäre Rinne ist, mündet dann einfach oberhalb der offenen Schüssel und läßt das Abwasser in die sich drehende Schüssel laufen.

Die gemeinsame Drehachse der Verteilerrohre des Drehsprengers und der Verteilerarme für das Abwasser wird zweckmäßig von einem durch die ganze Vorrich­ tung hindurchgehenden Stab, wie einem oben und unten an der Anlage verspannten Stahlstab gebildet. Für eine erhöhte Stabilität der Vorrichtung ist es günstig, wenn diese auf einem Kugellager ruht, durch welches die Drehachse mittig hindurchgeht.

Die Vorrichtung hat den Vorteil, daß der den Drehan­ trieb bildende Drehsprenger nicht verstopfen kann, da er ausschließlich von gereinigtem Wasser gespeist wird, während das Abwasser von einer mit der Drehbewe­ gung mitgenommenen, nicht selbsttätig angetriebenen Einrichtung gleichmäßig über dem Tropfkörper verteilt wird, so daß die letztere Einrichtung so ausgebildet sein kann, daß keine Gefahr einer Verstopfung durch die Abwasserbestandteile besteht.

Durch die Zeichnung wird die Erfindung weiter erläu­ tert. In dieser bedeuten

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Tropfkörperanlage mit einer Verteilervorrichtung nach der Erfindung,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den oberen Teil der in Fig. 1 dargestellten Tropfkörperanlage,

Fig. 3 einen senkrechten Schnitt entsprechend Fig. 2, jedoch senkrecht zu dem Schnitt gemäß Fig. 2 und

Fig. 4 einen vergrößerten Ausschnitt des in Fig. 2 strichpunktiert eingekreisten Bereiches.

In dem Tropfkörperbecken 1, das gemäß dem Beispiel der Zeichnung aus Betonfertigteilen besteht, ist ein Tropfkörper 2, von dem in der Zeichnung nur der obere Teil dargestellt ist, und darüber ein Gestell 15 angeord­ net. Mittig in dem runden Becken ist in dem Gestell 15 ein als Drehachse dienender Edelstahlstab 7 mit Hilfe von Muttern an beiden Enden verspannt. In den Fig. 2 und 3 ist der Edelstahlstab 7 der Deutlichkeit halber nur in Teilbereichen abgebildet. In Wirklichkeit geht er durch die gesamte Vorrichtung hindurch, wie sich Fig. 4 entnehmen läßt.

Die erfindungsgemäße Verteilervorrichtung ruht um den Edelstahlstab 7 drehbar gelagert auf dem Kugella­ ger 14. Die Vorrichtung besitzt im oberen Teil einen Drehsprenger 3, der zwei mit Endverschlußkappen 13 versehene Verteilerrohre 5 aufweist, die im Uhrzeiger­ sinn jeweils auf der gleichen Seite mit Austrittsöffnun­ gen 6 versehen sind. Diese Verteilerrohre 5 münden mit ihren offenen Enden in eine mittige Einrichtung zur Wasserzufuhr 12, die über eine stationäre Einrichtung 4 zur Rückführung von gereinigtem Wasser mit diesem gespeist wird.

Über das Verbindungsrohr 15 ist der Drehsprenger 3 starr mit der Verteilerkammer 11 verbunden, in die ih­ rerseits zwei Verteilerarme 9 in Form offener Rinnen mit seitlichen Überlaufwehren 10 münden. Oberhalb der Verteilerkammer 11 ist die Abwasserzufuhreinrichtung 8 angebracht, die so mündet, daß das Abwasser von oben in die offene Verteilerkammer 11 läuft und von dort in die Verteilerarme 9 gelangt.

In Fig. 4 ist in vergrößerter Darstellung der Über­ gang von der stationären Einrichtung zur Rückführung von gereinigtem Wasser 4 in die drehbare Verteilervor­ richtung nach der Erfindung gezeigt.

Die Einrichtung zur Rückführung von gereinigtem Wasser 4 endet in einem Winkelstück 16, das fest mit einem Rohrstück 21 und dieses wiederum fest mit einem inneren Trichterteil 19 verbunden ist. Diese Teile 4, 16, 21 und 19 sind stationär.

Der Drehsprenger 3 mit den eingesetzten Verteiler­ rohren 5 besitzt oberhalb der Einrichtung zur Wasser­ zufuhr 12 ein äußeres trichterförmiges Teil 18, in wel­ ches das innere trichterförmige Teil 19 so hineinragt, daß die Außenwand des Trichterteils 19 im Abstand von der Innenwand des Trichterteils 18 angeordnet ist.

Der Drehsprenger 3 ist an seiner Unterseite mit einer Platte 20 verschlossen und über die Rohrverbindung 15 mit der Verteilerkammer 11 verbunden. Durch die ge­ samte Vorrichtung hindurch geht der als Drehachse die­ nende Edelstahlstab 7, der an seiner Durchtrittsstelle an dem Winkelstück 16 mit einer Dichtung 17 versehen ist.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird gereinigtes Was­ ser über die Einrichtung 4 zur Rückführung von gerei­ nigtem Wasser in die Einrichtung zur Wasserzufuhr 12 und von dort in die Verteilerrohre 5 eingeführt, aus denen es durch die Austrittsöffnungen 6 im Uhrzeiger­ sinn in gleicher Richtung austritt und infolge des Rück­ stoßes die Verteilerrohre 5 in Drehbewegung versetzt. Da über das Verbindungsrohr 15 die Verteilerkammer 11 mit den Verteilerarmen 9 mit dem Drehsprenger 3 starr verbunden ist, werden bei der Drehbewegung der Verteilerrohre 5 die Verteilerarme 9 in Drehbewegung mitgenommen.

Über die Abwasserzufuhreinrichtung 8 gelangt zu klärendes Abwasser in die Verteilerkammer 11 und von dort in die Verteilerarme 9 und läuft aus diesen über die Überlaufwehre 10 über. Durch die Drehbewegung der Verteilerarme 9 erfolgt eine gleichmäßige Verteilung des Abwassers über den gesamten Tropfkörper 2.

Claims (8)

1. Verteilervorrichtung zur gleichmäßigen Vertei­ lung von Abwasser, insbesondere über Tropfkör­ pern einer Abwasserkläranlage, mit einem Dreh­ sprenger (3), bestehend aus wenigstens zwei sich um eine senkrechte Achse drehenden, am Ende verschlossenen Verteilerrohren (5) mit über ihre Länge im Abstand voneinander auf einer der Rohr­ seiten angeordneten Austrittsöffnungen (6) sowie einer im Bereich der Achse in die Verteilerrohre mündenden Einrichtung (12) zur Wasserzufuhr, mit einer Einrichtung (4) zur Rückführung von gerei­ nigtem Wasser und mit einer Abwasserzufuhrein­ richtung (8), dadurch gekennzeichnet, daß wenig­ stens zwei um die gleiche Achse wie der Dreh­ sprenger (3) drehbare, mit dem Drehsprenger starr verbundene Verteilerarme (9) mit einer zwischen ihnen angeordneten Verteilerkammer (11) vorgese­ hen sind, die Abwasserzufuhreinrichtung (8) in die Verteilerkammer (11) der Verteilerarme (9) mündet und nur die Einrichtung (4) zur Rückführung von gereinigtem Wasser in die Einrichtung (12) zur Wasserzufuhr der Verteilerrohre (5) mündet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Verteilerarme (9) am Ende ver­ schlossene Rinnen mit auf einer Seite entlang der Rinnenlänge angeordneten Überlaufwehren (10) sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Uhrzeigersinn sich die Austritts­ öffnungen (6) auf der gleichen Seite der Verteiler­ rohre (5) wie die Überlaufwehre (10) bei den Ver­ teilerarmen (9) befinden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Überlaufwehre (10) der Verteilerarme (9) im Abstand voneinander ange­ ordnete seitliche Innenwandausschnitte sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie auf einem Kugel­ lager (14) ruht.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Drehachse der Verteilerrohre und Verteilerarme von einem durch die ganze Vorrichtung hindurch­ gehenden Stab (7) gebildet wird.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilerkammer (11) der Verteilerarme (9) eine an der Oberseite offene Schüssel ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie unabhängig von­ einander zwei, vier oder sechs Verteilerrohre (5) und zwei, vier oder sechs Verteilerarme (9) besitzt.