DE4006970A1 - Vorrichtung zur reinigung von abwasser - Google Patents

Vorrichtung zur reinigung von abwasser

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reinigung von Abwasser und zum Herausholen von Rechengut. Sie kann zur Behandlung von Klärschlämmen, industriellen Abwässern u. dgl. benutzt werden.
Es ist bereits eine Vorrichtung zur Reinigung von Abwasser bekannt, die eine Trenneinrichtung zur Aufnahme von einströmendem Abwasser und zum Herausholen der festen Bestandteile aus der Flüssigkeit des Abwassers aufweist. Die Vorrichtung besitzt weiterhin eine Schneckenfördereinrichtung zur Abfuhr und Verdichtung der herausgeholten festen Bestandteile. Bei solchen bekannten Vorrichtung (DE-PS 30 19 127, DE-PS 31 22 131 und EU-PS 40 425) ist eine Trenneinrichtung vorgesehen, die geneigt angeordnet ist, wobei ein zylindrischer Rechenrost in das Abwasser einragt, welches in einem Gerinne strömt und an einem Ende in den Rechenrost eindringt bzw. diesen durchfließt. Der Rechenrost weist in axialer Richtung beabstandet angeordnete Roststäbe auf, wobei das Abwasser zwischen diesen Roststaben hindurchfließt. Rechengut, welches von den Roststäben zurückgehalten bzw. auf diesen abgeschieden wird, wird durch Zähne eines Räumelements aufgenommen, welches innerhalb des zylindrischen Rechenrosts rotiert. Das Rechengut wird in eine Schneckenfördereinrichtung abgeworfen, die koaxial in und zu dem Rechenrost angeordnet ist und sich nach schräg aufwärts davon erstreckt.
Um die Zähne des Räumglieds zu reinigen, wird die Drehrichtung des Räumglieds in entsprechenden zeitlichen Abständen umgekehrt, so daß das Räumglied durch einen Kamm im oberen Bereich des Ringrosts geführt wird, so daß dort das Rechengut von dem Räumglied abgekämmt wird.
Das Rechengut wird anschließend in der Schneckenfördereinrichtung nach aufwärts in eine Druckkammer gefördert, in welcher es kompaktiert und entwässert wird.
Diese bekannte Vorrichtung kombiniert die Funktionen der mechanischen Reinigung des Abwassers, des Waschens des Rechenguts und des Herausholens sowie Kompaktierens und Entwässerns des Rechenguts.
Da jedoch der zylindrische Rechenrost geneigt angeordnet ist, wobei sein unterer Bereich in das Abwasser eintaucht, während sein oberer Bereich oberhalb der Wasserlinie angeordnet ist, wird nur ein kleiner Teil des Rechenrosts bzw. der Rechenstäbe im unteren Bereich des Rosts von Abwasser durchflossen und damit als Abscheidefläche ausgenutzt. Die bekannte Vorrichtung hat somit den Nachteil, daß ein beachtlicher Teil des Rechenrosts für Abscheidezwecke nicht benutzt wird.
Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, dieses aufgezeigte Problem zu verbessern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Trenneinrichtung kreisförmige, parallel angeordnete Roststäbe aufweist, die sich jedoch nur über einen unteren Umfangsbereich der Trenneinrichtung erstrecken, und daß jede Trenneinrichtung eine zylindrische Abdeckung aufweist, die sich über die Roststäbe erstreckt. Es sind also mehrere Trenneinrichtungen, insbesondere zwei, vorgesehen, die einer gemeinsamen Schneckenfördereinrichtung zugeordnet sind. Die Roststäbe erstrecken sich nur über den unteren Umfangsbereich, während im oberen Bereich eine undurchlässige Abdeckung vorgesehen ist. Durch die doppelte Anordnung der Trenneinrichtung rechts und links von der Schneckenfördereinrichtung wird die zu Abscheidezwecken nutzbare Fläche vergrößert.
Um die Schneckenfördereinrichtung außerhalb, also neben der Trenneinrichtung, anordnen zu können, ist eine Unterbrechung auf dem Umfang zwischen den Roststäben und der Abdeckung seitlich angeordnet, um das Rechengut durch diese Unterbrechung hindurch in die Schneckenfördereinrichtung abzuwerfen. Die Öffnung befindet sich damit oberhalb des Einwurfbereichs der Schneckenfördereinrichtung.
Um einen erhöhten Durchsatz zu erreichen, wenn nur eine Schneckenfördereinrichtung benutzt wird, sind zwei Trenneinrichtungen dieser Schneckenfördereinrichtung zugeordnet und die Schneckenfördereinrichtung ist so zwischen den beiden Trenneinrichtungen angeordnet, daß sie Rechengut von beiden Trenneinrichtungen über die jeweiligen seitlich angeordneten Unterbrechungen aufnehmen kann.
Um weiterhin mit der Vorrichtung auch Sand, Split u. dgl., also Sinkstoffe, von dem Grund des Abwasserkanals aufnehmen zu können, ist gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß die Schneckenfördereinrichtung ein Paar koaxial angeordneter Förderer aufweist, nämlich einen inneren und einen äußeren Förderer, wobei der äußere Förderer Rechengut aus den Trenneinrichtungen aufnimmt, während der innere Förderer axial nach unten über den äußeren Förderer überstehend vorgesehen ist, um Sinkstoffe dort unten aufzunehmen und durch das Innere des äußeren Förderers nach oben zu fördern.
In einer Weiterbildung nach der Erfindung ist zur Reinigung eines weiteren Abwasserstroms, z. B. eines Schlamms, vorgesehen, daß eine dritte Trenneinrichtung vorgesehen und positioniert ist, die zwischen den beiden entgegengesetzten Enden der Schneckenfördereinrichtung angeordnet ist, um hier zusätzliches Material in die Schneckenfördereinrichtung abzuwerfen, die an dieser Stelle mit einem weiteren Einwurftrichter versehen ist.
Um die Vorrichtung an die Dimensionen und den besonderen Anwendungsfall anzupassen und einzustellen, können die Trenneinrichtungen in ihrer Neigungslage schwenkbar und einstellbar ausgebildet sein. In einer ersten Lage wird die Abscheidewirkung erreicht und in einer zweiten Lage wird das abgeschiedene Rechengut von der Trenneinrichtung in den Schneckenförderer übergeben. Damit ist es möglich, jeweils unterschiedliche Neigungen zu wählen und an die unterschiedlichen Funktionen jeweils optimal anzupassen.
Die Erfindung wird anhand weiterer Ausführungsbeispiele und der nachfolgenden Beschreibung weiter verdeutlicht. Die Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine teilweise gebrochene Darstellung einer perspektivischen Ansicht der Vorrichtung in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 1a eine schematische Endansicht einer gegenüber Fig. 1 modifizierten Ausführungsform,
Fig. 2 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1 bei einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 3 eine Seitenansicht in schematischer Darstellung einer weiteren Ausführungsform,
Fig. 4 eine Schnittdarstellung durch eine Pellettiereinrichtung, die im Zusammenhang mit der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 3 benutzt werden kann,
Fig. 5 eine gebrochene Längsschnittdarstellung durch die Pellettiereinrichtung gemäß Fig. 4 und einen Teil der Schneckenfördereinrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 6 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Pellettiereinrichtung, die im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen der Fig. 1 bis 3 benutzt werden kann,
Fig. 6a einen Querschnitt gemäß der Linie 6-6 in Fig. 6 durch die Pellettiereinrichtung,
Fig. 7 eine schematisierte Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung mit einer Heizeinrichtung und
Fig. 8 und 9 eine schematische Seitendarstellung zur Verdeutlichung der Schwenkbarkeit der Trenneinrichtungen.
In Fig. 1 ist eine erste Ausführungsform der Vorrichtung 10 zum Reinigen von Abwasser dargestellt. Die Vorrichtung weist zwei Trenneinrichtungen 12A und 12B auf, die an entgegengesetzten Enden einer Schneckenfördereinrichtung 14, also links und rechts neben dieser, angeordnet sind.
Die Schneckenfördereinrichtung 14 besitzt ein zylindrisches Gehäuse 16, in dem eine Schnecke 18 untergebrcht ist, die durch einen Antriebsmotor 20 und über ein Reduziergetriebe 22 angetrieben wird.
Die Trenneinrichtungen 12A und 12B sind mit ihren Achsen A und B parallel zur Längsachse C der Schneckenfördereinrichtung 14 angeordnet.
Jede Trenneinrichtung 12A und 12B ist korbförmig ausgebildet und weist eine Vielzahl axial im Abstand angeordneter, etwa halbkreisförmige Roststäbe 24 auf, durch die das Abwasser hindurchfließt. Die Roststäbe 24 erstrecken sich nur über die untere Hälfte jedes Korbs, während der obere Bereich von einer ebenfalls zylindrisch geformten Abdeckung 25 gebildet wird. Für die Abdeckung 25 kann Metallblech verwendet werden. Die Trenneinrichtungen 12A und 12B weisen jeweils Räumelemente 26 auf. Jedes Räumelement 26 ist auf den äußeren Enden eines Paares von Armen 28 angeordnet, wobei in den Zeichnungen nur ein Arm in jedem Korb dargestellt ist. Die Arme 28 sind innen mit ihren Enden an einer rotierenden Welle 30 befestigt.
Zwischen den Roststäben 24 und der Abdeckung 25 jedes Korbs ist ein Spalt oder eine Unterbrechung 31 auf dem Umfang vorgesehen, damit das Rechengut von den Räumelementen 26 hierdurch abgeworfen werden kann.
Zwischen den Trenneinrichtungen 12A und 12B ist das Gehäuse 16 der Schneckenfördereinrichtung mit einer Öffnung 32 versehen, die trichterförmig ausgebildet sein kann, so daß das Rechengut von den Roststäben 24 durch die Räumglieder 26 abgenommen und durch die Öffnungen 31 in die Schneckenfördereinrichtung 14 abgeworfen werden kann, so daß das Rechengut dann weitergefördert und in der Schnecke 18 komprimiert wird.
Ein Elektromotor 33 treibt über Zahnräder 35 und 37 die Welle 30 der Trenneinrichtung 12A an. Über zwei weitere Zahnräder 39 und 41 wird zugleich auch die Welle 30 der anderen Trenneinrichtung 12B angetrieben.
Im Betrieb rotieren die Räumelemente 26 um ihre Achsen A und B in entgegengesetzten Richtungen, um Rechengut von den Roststäben 24 abzunehmen und in die Schneckenfördereinrichtung 14 zu befördern. Die Rotationsrichtung der Räumelemente 26 wird periodisch umgekehrt, damit die Räumelemente 26 durch je einen kammartigen Abstreifer 34 geführt werden kann, um die Räumelemente 26 zu reinigen.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung kann auch so modifiziert werden, wie dies in Fig. 1a dargestellt ist. An der Stelle, an der die Schneckenfördereinrichtung 14 vorgesehen war, wird eine dritte Trenneinrichtung 12C angeordnet, zu der koaxial eine Schneckenfördereinrichtung 15 vorgesehen ist, die sich axial durch die dritte Trenneinrichtung 12C hindurch erstreckt. In diesem Fall weist die Trenneinrichtung 12C keine seitlich angeordnete Unterbrechung, sondern eine Unterbrechung 36 auf, die oben und in der Mitte angeordnet ist, so daß das Rechengut von den Trenneinrichtungen 12A und 12B somit in die Schneckenfördereinrichtung 36 abgeworfen werden kann.
Bei den Ausführungsformen, wie sie in den Fig. 2 und 3 dargestellt sind, sind zwei Trenneinrichtungen 12A und 12B an entgegengesetzten Seiten einer doppelt ausgebildeten Schneckenfördereinrichtung 40 vorgesehen.
Die Schneckenfördereinrichtung 40 weist einen äußeren Förderer 41 mit einem zylindrischen Gehäuse 42 und einer Förderschnecke 44 darin auf. Es ist ein innerer Förderer 45 vorgesehen, der eine Welle 46 besitzt, auf der die Förderwendel 48 angeordnet ist.
Die doppelt ausgebildete Schneckenfördereinrichtung 40 ist in einem zylindrischen Gehäuse 50 untergebracht, die mit einer Öffnung 52 versehen ist, über die das Rechengut von den Trenneinrichtungen 12A und 12B in den äußeren Förderer 41 abgeworfen werden kann, und zwar zwischen dem Gehäuse 50 und dem Rohr 42.
Der innere Förderer 45 erstreckt sich in axialer Richtung nach unten über das Ende des äußeren Förderers 41 hinaus, und zwar durch ein Rohr 49 hindurch, um Sand, Split und andere Sinkstoffe vom Boden des Gerinnes bzw. Abwasserkanals aufzunehmen und um diese Sinkstoffe nach oben durch die doppelt ausgebildete Fördereinrichtung 40 hindurch zu fördern.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3, die an sich ähnlich zu der gemäß Fig. 2 ausgebildet ist, ist zusätzlich noch ein Mikrosieb 54 vorgesehen, welches zwischen den beiden Enden der Schneckenfördereinrichtung angeordnet ist und dazu dient, beispielsweise feste Bestandteile aus einem Schlamm herauszuholen und in einen Einwurftrichter 56 in dem äußeren Förderer zu überführen.
Die Fig. 4 und 5 zeigen Quer- und Längsschnitte einer Pellettiereinrichtung 60, die am oberen Ende der Schneckenfördereinrichtung 14 der Fig. 1 angeordnet sein kann, um das Rechengut zu komprimieren und in die Form von Pelletts zu überführen.
Diese Pellettiereinrichtung 60 weist einen nockenartigen Abweiser 66 auf, der auch als Verdichtungs- und Preßelement ausgebildet sein, wie es aus Fig. 4 ersichtlich ist. Der Abweiser 66 ist exzentrisch gegenüber der Welle 67 ausgebildet und angeordnet, und zwar auf der Förderschnecke 18, die das Rechengut über die Schnecke 14 heranführt und die eine konvexe äußere Oberfläche 69 aufweist, um das Rechengut durch sich radial erstreckende Öffnungen 68 hindurchzupressen, die radial nach außen ausgerichtet an einem zylindrischen Teil 70 vorgesehen sind.
Der äußere Schneckenförderer 71 erstreckt sich um das zylindrische Teil 70 herum und weist eine Schnecke 71 auf, die außen an einem Zylinder 74 angeordnet ist, der in einem zylindrischen Gehäuse 76 rotierend angeordnet ist.
Wenn das aus festem Material bestehende Rechengut durch die Öffnungen 68 extruderartig in Stangenform hindurchgepreßt und ausgetrieben wird, werden die Stangen periodisch durch die innere Oberfläche der Schnecke 72 in individuelle, zylinderabschnittförmige Pelletts abgebrochen, die dann in axialer Richtung durch die Schnecke 72 hinweggeführt werden.
In den Fig. 6 und 6a ist eine modifizierte Ausführungsform der Pellettiereinrichtung 80 dargestellt, wobei die Schneckenfördereinrichtung 14 das Rechengut heranführt.
Die Pellettiereinrichtung 80 besitzt einen Zylinder 82, der die radialen Öffnungen 84 trägt und in seinem Innern eine zylindrische Kammer 86 bildet. Ein Kompaktor 88, der exzentrisch auf der Welle 67 der Schneckenfördereinrichtung 14 angeordnet ist, wird in der Kammer 86 rotierend angetrieben und dient dazu, das Rechengut, welches in die Kammer 86 über die Schnecke 18 eingebracht wird, radial nach außen durch die Öffnungen 84 hindurchzudrücken.
Die Welle 67 wird über einen Elektromotor 89 rotierend angetrieben, und zwar über ein Ritzel 90 auf der Welle des Motors 89 und ein größeres Zahnrad 92, welches auf einem Wellenstummel 94 sitzt, der in Lagern 96 gelagert ist.
Eine kreisringförmige Platte 98 ist an dem Zahnrad 92 drehfest angeordnet, und zwar über vier Verbindungsteile 100, so daß die Platte 98 um die gemeinsame Achse zwischen der Welle 67 und dem Zahnrad 92 rotierend angetrieben wird.
Die kreisringförmige Platte 98 ist mit vier spiralförmig gebogenen Metallstreifen 101 verbunden, die andererseits über vier Arme 102 eines Drehkreuzes 104 miteinander verbunden sind. Das Drehkreuz 104 besitzt zentral eine Öffnung 106 und ist dort mit Hilfe von Lagern 108 außen auf der Schneckenfördereinrichtung 14 drehbar gelagert, und zwar um die Achse der Welle 67.
Die Metallstreifen 101 rotieren damit entlang der inneren Oberfläche des zylindrischen Gehäuses 110, welches eine Auslaßkammer 112 auf der linken Seite der Pellettiereinrichtung dargestellt, die dies Fig. 6 erkennbar ist. Die Auslaßkammer 112 besitzt einen Auswurf, der von einem umgekehrt angeordneten Trichter 114 gebildet wird.
Wie es aus Fig. 6 ersichtlich ist, sind die Metallstreifen 110 in radialer Richtung mit Abstand zu der äußeren Oberfläche des zylindrischen Teils 82 angeordnet.
Beim Betrieb der Pellettiereinrichtung wird das Rechengut von der Schneckenfördereinrichtung 14 in die Kammer 86 befördert, aus welcher es radial nach außen durch den exzentrisch angeordneten Kompaktor 88 durch die Öffnungen 84 gedrückt wird. Auf diese Art und Weise wird das Rechengut in ziemlich feste Stangenform überführt, welches aus den Öffnungen 84 extruderartig austritt und sich dabei radial nach außen von den Öffnungen 84 entfernt. Das insoweit in Stangenform überführte Rechengut wird dann durch die Metallstreifen 110 in stangenartige Pelletts aufgebrochen. Diese Pelletts werden dann nach links durch die Metallstreifen 101 gefördert, wie dies aus der Fig. 6 ersichtlich ist, bis sie nach unten durch die Auslaßkammer 112 und dem umgekehrt angeordneten Trichter 114 austreten.
Fig. 7 zeigt schematisch eine Trenneinrichtung 12D, wie sie entsprechend den vorangehenden Darstellungen der Trenneinrichtungen 12A bis 12C eingesetzt werden kann. Die Trenneinrichtung 12D ist jedoch zusätzlich mit einem Heizelement 120 versehen, welches schraubenlinienförmig um die Trenneinrichtung 12D herum angeordnet ist und dazu dienen kann, das in der Trenneinrichtung abgeschiedene Material zu erwärmen, um den Durchsatz dieses Materials zu erleichtern und die Trennung des Rechenguts zu begünstigen.
Während die Trenneinrichtung 12D in Fig. 7 mit zylindrischer Gestalt dargestellt ist, versteht es sich, daß die Trenneinrichtung auf diese Gestalt nicht beschränkt ist, sondern beispielsweise auch eine konische Gestalt aufweisen kann, wie dies in gestrichelter Linienführung als Trenneinrichtung 12E angedeutet ist.
Diese oder jede Trenneinrichtung kann schwenkbar und einstellbar relativ zur Achse der Schneckenfördereinrichtung angeordnet sein. Dies dient beispielsweise dazu, die Vorrichtung an die Dimensionen der örtlichen Gegebenheiten anzupassen. Die Schwenkeinrichtung dient also auch dazu, die Trennvorrichtung in unterschiedlichen Schräglagen anzuwenden, um insoweit die Abscheidewirkung und den Transport des Rechenguts zu bewerkstelligen.
In Fig. 8 ist die Achse C der Schneckenfördereinrichtung 14 dargestellt. Die Trenneinrichtung kann demgegenüber um eine Schwenkachse P1 geschwenkt werden, die senkrecht zu der Zeichenebene der Fig. 8 vorgesehen ist. Die Verschwenkung kann zwischen einer Abscheidelage, wie sie in gestrichelter Linienführung durch das Bezugszeichen 12F angegeben ist und einer anderen Lage, wie sie ebenfalls in gestrichelter Linienführung mit dem Bezugszeichen 12G verdeutlicht ist, verschwenkt werden.
Fig. 9 zeigt, daß die Verschwenkung auch um eine Schwenkachse P2 erfolgen, die vorn am Boden der Trenneinrichtung angeordnet ist. Es ist eine Lage 12H dargestellt, bei der die nutzbare Abscheidefläche, die vom Wasser durchströmt wird, besonders groß ist. In einer aufgerichteten Stellung 12I läßt sich dagegen das Rechengut von der Trenneinrichtung besonders einfach in die Schneckenfördereinrichtung überführen.

Claims (6)

1. Vorrichtung zur Reinigung von Abwasser, mit einer Trenneinrichtung zur Aufnahme von einströmendem Abwasser und zum Herausholen von festen Bestandteilen aus der Flüssigkeit des Abwassers und mit einer Schneckenfördereinrichtung zur Abfuhr und Verdichtung der herausgeholten festen Bestandteile, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (12A, 12B) kreisförmige, parallel angeordnete Roststäbe (24) aufweist, die sich jedoch nur über einen unteren Umfangsbereich der Trenneinrichtungen (12A, 12B) erstrecken, und daß jede Trenneinrichtung eine zylindrische Abdeckung (25) aufweist, die sich über die Roststäbe (24) erstreckt.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Unterbrechung (31) auf dem Umfang zwischen der Abdeckung (25) und den Roststäben (24) sowie ein Räumelement (26) zum seitlichen Herausholen der festen Bestandteile durch die Unterbrechung (31) an jeder Trenneinrichtung (12A, 12B) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Trenneinrichtungen (12A, 12B) vorgesehen sind, und daß die Schneckenfördereinrichtung (14, 40) zur Aufnahme der festen Bestandteile von beiden Trenneinrichtungen über die seitlichen Unterbrechungen (31) ausgebildet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenfördereinrichtung (40) ein Paar koaxial angeordneter Förderer (41, 45) aufweist, wobei der äußere Förderer (41) Rechengut aus den Trenneinrichtungen (12A, 12B) aufnimmt, während der innere Förderer (45) axial nach unten über den äußeren Förderer (41) überstehend vorgesehen ist, um Material aufzunehmen und durch das Innere des äußeren Förderers (41) nach oben zu fördern.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Trenneinrichtung (54) vorgesehen ist, die zwischen den entgegengesetzten Enden der Schneckenfördereinrichtung (40) angeordnet ist, um zusätzliches Material in die Schneckenfördereinrichtung (40) abzugeben.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (Fig. 8 oder 9) gegenüber der Schneckenfördereinrichtung (14) in der Neigungslage schwenkbar und einstellbar ausgebildet ist.
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