DE4318522A1 - Vorrichtung zur zentrischen Beschickung von Becken wie Rundsandfängen, Sandklassierern oder Absetzbecken in Rundbauweise - Google Patents
Vorrichtung zur zentrischen Beschickung von Becken wie Rundsandfängen, Sandklassierern oder Absetzbecken in RundbauweiseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur zentrischen Be
schickung von Becken wie Rundsandfängen, Sandklassierern oder
Absetzbecken in Rundbauweise.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Beschickung
von solchen Rundsandfängen und Sandklassierern und Absetzbecken
in Rundbauweise. Schließlich ist Gegenstand der Erfindung auch
die Anwendung des Verfahrens und der Vorrichtung zur Beschickung
von Rundsandfängen und Sandklassierern sowie Absetzbecken in
Rundbauweise auf Kläranlagen.
Aus Gründen der Betriebssicherheit ist bei vielen Abwasser- und
Schlammbehandlungseinheiten einer Kläranlage zumeist die Tren
nung der im Abwasser mitgespülten Sande und anderer minerali
scher Stoffe von den faulfähigen, organischen Stoffen erforder
lich. Die für die Entsandung des Abwassers gebräuchlichen Ein
richtungen werden je nach Konstruktionsart und Betriebsweise als
Tief-, Flach-, Rund- und belüftete Sandfänge bezeichnet. Bei den
bisher bekannten Rundsandfängen und Sandklassierern in Rundbau
weise wird das Abwasser einem kreisförmigen Trichterbecken tan
gential zugeführt. Nach Durchfließen eines Zentrierwinkels von
über 180° gelangt das Abwasser in den Auslauf. Der große Nach
teil von Rundsandfängen und Sandklassierern in Rundbauweise
konventioneller Bauart ist jedoch, daß aufgrund der tangentialen
Einleitung das vorhandene Beckenvolumen (effektiv durchflossener
Bereich) nicht optimal genutzt wird und somit deren hydrauli
scher Wirkungsgrad lediglich etwa 50% beträgt.
Das Arbeitsprinzip konventioneller Rundsandfänge beruht auf der
Tatsache, daß in Krümmungen das Geschiebe sich im Innern der
Kurve bewegt. Durch die erzwungene Kreisbewegung wird infolge
der Zentrifugalkraft im Rundsandfang ein Wasserspiegelanstieg
von der Rotationsachse nach außen bewirkt. Unter dem Einfluß des
Überdruckes in der Randzone wird der Durchflußströmung somit
eine kreisförmige Bewegung überlagert, die an der Sohle gegen
das Zentrum gerichtet ist. Daraus resultiert eine schraubenför
mige Durchströmung des Beckens. Durch die radiale Querströmung,
die an der Sohle infolge der dort herabgesetzten Tangentialge
schwindigkeit des Abwassers besonders stark ist, wird der zur
Sohle abgesunkene Sand in den trichterförmigen Sammelraum trans
portiert, in dessen Achse zumeist ein zylindrischer Pumpensumpf
mit Mammutpumpen angeordnet ist.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine konstruktiv vereinfachte Vor
richtung zur zentrischen Beschickung von solchen Rundsandfängen
und Sandklassierern sowie Absetzbecken in Rundbauweise derart zu
schaffen, daß eine Steigerung des hydraulischen Wirkungsgrades
bei gleicher Zuflußmenge und gleichem Absetzvolumen von 50% auf
90% erzielt wird.
Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein solches Verfahren
zur zentrischen Beschickung anzugeben, bei dem der Wirkungsgrad
verbessert wird.
Erreicht wird dies bei einer Vorrichtung zur zentrischen Be
schickung solcher Becken mit einer mit dem Zulauf verbundenen
Drallkammer, die mit einem vertikalen Fallrohr in Verbindung
steht, wobei an das Fallrohr sich nahtlos eine trompetenförmige
Aufweitung anschließt, dadurch, daß für die Beschickung von
Rundsandbecken sowie Sandklassierern und Absetzbecken die Drall
strömung derart ausgenutzt wird, daß an der trompetenförmigen
Aufweitung der Coanda-Effekt aktiviert wird, welcher seinerseits
eine Umlenkung des aus dem vertikalen Rohr austretenden drall
behafteten Flüssigkeitsstroms zumindest in die Horizontale oder
vertikal nach oben als auch eine radial symmetrische Abströmung
im Becken bewirkt und daß insbesondere ein mittig im Fallrohr
über seinen Rohrumfang vorzugsweise runde Öffnungen aufweisendes
Leitrohr angeordnet ist, das oben zur Atmosphäre hin offen ist.
Es wird nicht verkannt, daß an sich Verfahren bekannt sind, die
unter Ausnutzung der Schwer- und Zentrifugalkraft eine Abtren
nung der mineralischen Bestandteile aus dem Abwasser bewirken.
Jedoch erfolgt bei diesen die Beschickung nicht zentrisch von
oben und unter gleichzeitiger Ausnutzung einer Drallbewegung
sowie des sog. Coanda-Effekts.
Bekanntlich ist der hydraulische Wirkungsgrad von Rundsandfängen
und Sandklassierern sowie Absetzbecken in Rundbauweise an den
effektiv durchflossenen Bereich und die mittleren Strömungsge
schwindigkeiten gekoppelt. In der Praxis war daher mit den kon
ventionellen Bauwerken anstatt der geforderten 80% nur ein hy
draulischer Wirkungsgrad von 50% erreichbar. Hier bedeutet die
Maßnahme nach der Erfindung einen beachtlichen Schritt nach
vorne.
Weiterhin ist allgemein bekannt, daß eine Rotationssymmetrie bei
der Behälterdurchströmung nicht vorausgesetzt werden kann, da
eine tangentiale Einlaufströmung die Wirbelachse nicht genügend
stabilisiert. Im realen Strömungsfeld ist folglich das Strö
mungszentrum schraubenförmig verwunden, die Trennflächenlage
instabil.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere
darin, daß durch die zentrische Beschickung von oben die Rota
tionssymmetrie besser genutzt wird. Ein weiterer Vorteil ist,
daß die Umlenkung und Führung der drallbehafteten flüssigen
Phase nach dem Austritt aus dem vertikalen Rohr an der Berandung
des trompetenförmigen bzw. torusförmigen Körpers unter Ausnut
zung des Coanda-Effektes erfolgt und daher exakt vorhersagbar
ist. Zugleich wirkt neben der Schwerkraft auf die in der flüssi
gen Phase mitgeführten mineralischen Bestandteile durch die
Umlenkung am torusförmigen Körper eine Zentrifugalkraft. Die
Sandkörner werden daher bei der Umlenkung der flüssigen Phase
zwangsweise aus ihr herausgeschleudert und sinken sofort in
Richtung Boden ab.
Zweckmäßig wird der Drall so eingesetzt, daß sich Dralleffekt und
Coanda-Effekt synergistisch verstärken. Unter "Coanda-Effekt"
versteht man die Ablenkung eines Strahls zu einer gekrümmten
Wand hin. Der Strahl wird aus seiner ursprünglichen Richtung
abgelenkt und wird sich an benachbarte Körperoberflächen anlegen
und auch starken Richtungsänderungen ablösungsfrei folgen. Das
Anlegen beruht auf einer Unterdruckwirkung im Bereich des wand
seitigen Strahlrandes.
Eine äußerlich ähnliche Konstruktion ist bekanntgeworden durch
die DE-PS 1 59 738. Dort erfolgt der Zulauf zwar ebenfalls über
eine Drallkammer in ein Fallrohr, die Bewegung wird in eine
drehende Bewegung umgesetzt, allerdings dient die Drehbewegung
nach der DE 1 59 738 dazu, im Fallrohr Zentrifugalkräfte auszulö
sen, damit sich die schwereren Teilchen nach außen lagern. Die
Konstruktion besteht aus einem in einen Abscheidebehälter ein
tauchenden Fallrohr, das über der Ausmündung (Düse) seitliche
Öffnungen aufweist und der Düsenteil ist glockenartig aufge
wölbt, die Öffnungen sind also seitlich als Zwangskanäle ge
führt. Nach Erreichung der oberen seitlichen Ringöffnung werden
die schwereren Teilchen zwischen dem düsenförmig erweiterten
Fallrohr dann in horizontale Richtung in den Abscheidebehälter
gestreut, während die leichteren Teilchen durch das Innere der
Düse unterhalb der schwersten Teilchen zur Ausstreuung gelangen.
Angeblich sollen die schweren Teilchen als Filter für die leich
teren dienen. Die Düse lenkt den Flüssigkeitsstrahl also zwangs
weise um.
Nicht so dagegen bei der Vorrichtung gemäß Erfindung, wo einmal
an der Berandung des trompetenförmigen Körpers der Coanda-Effekt
zwangsweise hervorgerufen wird und neben der Schwerkraft auf die
in der flüssigen Phase mitgeführten Bestandteile durch die Um
lenkung eine Zentrifugalkraft wirkt. Die Sandkörner werden daher
bei der Umlenkung der flüssigen Phase zwangsweise aus ihr her
ausgeschleudert und sinken sofort ab. Im übrigen wird dann bei
der vorliegenden Erfindung auf spezielle Körper wie eigene Dü
senkörper oder dergleichen verzichtet.
Andererseits wird nicht verkannt, daß es auf dem Fachgebiet,
allerdings in einer anderen Stufe des Reinigungsprozesses und zu
einem anderen Zweck bereits bekannt ist, den Coanda-Effekt her
anzuziehen (DE-GM 91 12 947).
Erhebliche Vorteile gemäß der Erfindung stellen sich selbstver
ständlich auch dann ein, wenn ein Leitrohr nicht benutzt wird.
Wird ein solches zentrisches Leitrohr benutzt, das von der
Drallkammeroberseite bis kurz oberhalb des Wasserspiegels im
Fallrohr (Behälterwasserspiegel) reicht, dann läßt sich mit
Erfolg die Wirbelachse zusätzlich stabilisieren. Wenn zusätzlich
über den Umfang die Umfangsfläche gleichmäßig mit Löchern ent
sprechender Größe beim Leitrohr versehen ist, so lassen sich die
Größe der Luftblasen und der Lufteintritt beeinflussen.
In Weiterbildung der Erfindung kann die Wirbelachsenstabilisie
rung sich ergeben, wenn das Leitrohr entsprechend der Form einer
Wirbelsenke ausgebildet ist.
Bringt man zudem eine vorgezogene Tauchwand in einem bestimmten
Abstand gegenüber der Behälterberandung an, so können vorteil
hafterweise Schwimmstoffe und Fette zurückgehalten werden. Auf
grund der Kreisbewegung der Behälterströmung kann durch ge
schickte Anbringung einer zusätzlich zum Zentrum hin gerichteten
spiralförmig verlaufenden inneren Tauchwand ein punktförmiger
Abzug der Schwimmstoffe und Fette erreicht werden.
Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, die vor
gezogene Tauchwand bis zum Behälterdeckel zu führen und mit
diesem starr zu verbinden. Bei gefülltem Abscheider bildet sich
dadurch immer innerhalb der vorgezogenen Tauchwand unter dem
Behälterdeckel ein Luftpolster, in dem die Schwimm- und Fett
stoffe kreisen. Die Unterseite bleibt stets trocken, unangenehme
Geruchsbelästigungen aufgrund von faulendem Fett werden so ver
mieden.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren der zentrischen
Beschickung von Rundsandfängen, bei dem ein Drall zur Aktivie
rung des sog. Coanda-Effekts erzeugt wird, und der Coanda-Effekt
so eingesetzt wird, daß er seinerseits zur Trennung der in der
flüssigen Phase mitgeführten mineralischen Bestandteile und zur
verzögerten drallbehafteten gleichförmigen Einleitung in das
Rundbecken herangezogen wird und das in der Mitte des durch die
tangentiale Einleitung entstehenden Wirbelkerns für eine Luft
ansaugung gesorgt wird.
Vorzugsweise wird der Drall so eingesetzt, daß sich Dralleffekt
und Coanda-Effekt synergistisch verstärken.
Anwendbar ist eine solche Vorrichtung bzw. ein solches Verfahren
auf das Klären von Abwässern, allgemein auf die Flüssig-Flüssig-
Trennung, die Fest-Flüssig-Trennung, beispielsweise als Fettfang
oder zur Trennung von geshreddertem Müll und Schmutzwasser oder
als Leichtflüssigkeitsabscheider. Meist wird die Vorrichtung
nach der Erfindung in den als erste beschriebenen Ausführungs
formen zur Trennung der in der flüssigen Phase mitgeführten
mineralischen Bestandteile und zur verzögerten drallbehafteten
gleichförmigen Einleitung in das Rundbecken herangezogen.
Demgegenüber war es bisher oft notwendig, damit die organischen
Bestandteile im Wasser sich nicht im Rundsandfang absetzten,
eine Belüftung anzuordnen, was jedoch mit großen Kosten verbun
den war.
Bei einer vorzugsweisen Anbringung einer Lufteintrittsöffnung an
der Oberseite der Drallkammer gemäß der Erfindung dagegen, kann
man auf einen Luftkompressor verzichten, da in diesem Bereich
Luft aufgrund eines Unterdrucks in den Flüssigkeitsstrom ge
langt. Konventionelle Becken von 4,5 m3 Fassungsvermögen brach
ten keine größere Leistung als das spezielle Rundbecken nach der
Erfindung mit 0,9 m3 Fassungsvermögen. Die Leistung war in beiden
Fällen gleich. Die mit bekannten Vorrichtungen nur mit großen
Schwierigkeiten erreichbaren Korngrößen von weniger als 0,2 mm
stehen den erfindungsgemäß ohne weiteres erreichbaren 0.125 mm
gegenüber. Die zur Beschickung von Rundbecken durch Abwasser vom
Anmelder bereits vorgeschlagenen Vorrichtungen (P 41 34 388.3)
arbeiteten mit einer eingesetzten, horizontalen, kreisrunden
Steuerscheibe, auf die jetzt ganz verzichtet werden kann.
Mit der oben erwähnten vorgezogenen Trenntauchwand unter einem
bestimmten Abstand gegenüber der Behälterberandung ergibt sich
eine besonders günstige Trennung bei Freispiegelabzug.
Wenn die vorgezogene Trennwand bis zum Behälterdeckel reicht und
mit diesem starr und dicht verbunden ist, dann wird sich bei
gefülltem Abscheider dadurch innerhalb der vorgezogenen Tauch
wand unter dem Behälterdeckel ein Luftpolster bilden, in dem die
Schwimm- und Fettstoffe kreisen.
In Weiterbildung der Erfindung kann die Behälterwand als solche
bis zum Deckel hochgezogen sein, wodurch die Notwendigkeit für
eine eigene vorgezogene Tauchwand entfällt. Umlaufende Schlitze
in der Behälterwand ermöglichen einen Druckabzug der Flüssigkeit
zu einem den Behälter umgebenden mit den Schlitzen verbundenen
Gürtelrohr.
Der Schwimmstoffe aufweisende und Luft in zunehmendem Kompres
sionszustand enthaltende Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
ist über ein diskontinuierlich öffnendes Abzugsrohr entleerbar.
Wird etwa jede Stunde das Rohr plötzlich geöffnet, so schießt
der Inhalt (das Gas bzw. die Luft und der sich in der Schwimm
schicht abgesetzte Schlamm) durch das Rohr nach außen. Pumpen
oder dergleichen sind nicht erforderlich, was einen weiteren
großen Vorteil der Erfindung bedeutet.
Die Erfindung mit oder ohne Leitrohr ist anwendbar bei Becken
der genannten Art auf die Flüssig-Flüssig-Trennung, die Trennung
von Fest-Flüssig beispielsweise als Fettfang oder die Trennung
von geshreddertem Müll und Schmutzwasser oder als Leichtflüssig
keitsabscheider. Der Durchmesser der Öffnungen des Leitrohrs
kann maximal gleich d/2 (Leitrohr) sein. Die Regulierung des
Lufteintritts am Leitrohr kann über Kugelhahn, Drosselklappe,
die auch selbstregulierend sein kann, oder irgendein geeignetes
Organ erfolgen.
Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun mit
Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden,
in denen
Fig. 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform,
die hauptsächlich als Sandklassierer dient, zeigt;
Fig. 2 ist eine Draufsicht zu Fig. 1 und
Fig. 3 eine Variante zu der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform
mit Anordnung eines Leitrohrs;
Fig. 4 eine Variante zu Fig. 3 mit anders ausgebildetem Leit
rohr;
Fig. 5 eine Ausführungsform mit Tauchwand;
Fig. 6 eine Draufsicht zu Fig. 5;
Fig. 7 eine Variante, insbesondere für mit Schwimmfett und ande
ren Bestandteilen beladene Flüssigkeiten;
Fig. 8 eine Vereinfachungsvariante zu Fig. 7 zeigt.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsform zeigt ein
Rundbecken 9 mit einer zentrischen Beschickung. Ein horizontaler
Zulauf ist übergangslos mit einer Drallkammer 1 verbunden. An
die Drallkammer 1 ist ein vertikales Rohr 2 angesetzt, das über
gangslos in eine trompetenartige Aufweitung 3 (beide in der
vertikalen Achse des Gesamtbildes) übergeht. Unten am Rundbecken
9 an einer trichterartigen Verengung befindet sich eine an sich
bekannte Klassierschnecke 6. Das Rundbecken ist mit einem Ablauf
8 versehen. Die spiralartige Ausbildung des Zulauf s ist durch
Fig. 2 verdeutlicht.
Erfindungsgemäß fließt das Abwasser horizontal der Drallkammer
1 zu. In der Drallkammer erfährt der Flüssigkeitsstrom einen
Drall, woraufhin er das vertikale Rohr 2 in schraubenförmiger
Bewegung durchfließt. Am Ende des vertikalen Rohres 2 verstärkt
der Drall den Fluß durch die trompetenförmige Aufwölbung und
verstärkt so synergistisch das Anlegen des Strahls an die trom
petenartige Innenkrümmung und damit die Umlenkung nach unten, in
einer radialen Richtung und sogar nach oben. Schließlich fließt
der drallbehaftete Flüssigkeitsstrahl nach Umlenkung in das
Rundbecken ein.
Ein solcher Sandklassierer kann mit einem Rundbecken von bei
spielsweise 1,5 m Durchmesser, bei einer Höhe von nicht mehr als
1,6 m Durchmesser und einem Fassungsvermögen des Rundbeckens von
1,5 m3 arbeiten.
Es wird also das ganze Becken aktiviert durch:
- - Fliehkraft, hervorgerufen durch die Drallkammer auf das Abwasser wirkend und eine Spiralbewegung erzeugend,
- - Fliehkraft, infolge Umlenkung an der Coanda-Trompete (Teilchen werden abgeschleudert), sowie
- - Fliehkraft durch Drallströmung im Becken
Nach Fig. 3 folgt der Zulauf in eine Drallkammer 10. Aus der
Drallkammer 10 tritt Flüssigkeit in ein Fallrohr, das eine trom
petenförmige Aufweitung 18 aufweist.
In das Fallrohr hineinreichend ist ein Leitrohr 14 vorgesehen,
und zwar mittig im Fallrohr. Das Leitrohr ist oben offen, hat
aber eine Luftregulierung. Das Leitrohr trägt über seinen Umfang
Öffnungen, die den Bedürfnissen angepaßt werden können. Luft
wird in Form von Blasen vom vorbeifließenden Flüssigkeitsstrom
in das Rundbecken befördert, da sich in der Achse des Fallrohrs
ein Wirbelkern zwangsweise einstellt, der sonst außermittig
kreist. Mit zunehmender Zentrifugalbeschleunigung werden mehr
Öffnungen freigelegt. Man erkennt gut, wie sich der Flüssig
keitsstrom an der Coanda-Tulpe anlegt, und so werden die Sand
körner bei der Umlenkung der flüssigen Phase zwangsweise aus ihr
herausgeschleudert und sinken sofort ab.
Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform ähnlich der Fig. 3. Hier ist
ebenfalls ein Leitrohr 16 im Fallrohr 12 vorgesehen, ebenfalls
wieder mit Öffnungen über den Umfang, das allerdings nach Art
einer Wirbelsenke ausgebildet ist, d. h., oben eine große Trompe
tenöffnung, die sich nach unten in das Fallrohr hinein in das
Rohr fortsetzt, aufweist.
Fig. 5 und 6 zeigen eine andere Ausführungsform, die besonders
für die Fettabscheidung oder die Abscheidung sonstiger infolge
Luftanlagerung oder Flockungsmittel schwimmender Teilchen ge
eignet ist. Die Höhe der Tauchwand 24 beträgt beispielsweise 15
cm, wobei lagemäßig 3 cm in den Behälterwasserspiegel eintauchen
und z. B. 12 cm hinausstehen (ein Drittel tauchen ein, drei Vier
tel stehen hinaus). Die gesamte freie Spiegelfläche innerhalb
der Tauchwand 24 dient somit als Schwimm- und Feststoffalle.
Bezugszeichen, die die gleiche Bedeutung wie in den übrigen
Figuren haben, haben gleiche Kennung. Man sieht, wie die
Schwimmstoffe sich innerhalb der vorgezogenen Tauchwand 24 an
lagern, man sieht den Freispiegelabzug mit einem bestimmten
Abstand bei 22. Diese Ausführungsform arbeitet ohne Leitrohr.
In der Draufsicht der Fig. 6 zur Fig. 5 ist eine weitere Ergän
zung der Schwimm- und Fettstoffalle vorgesehen. Von der vorgezo
genen Tauchwand 24 weg führt eine zum Zentrum hin gerichtete
spiralförmig verlaufende innere Tauchwand 30. Die Höhe der inne
ren Tauchwand ist gleich der Höhe der erstgenannten vorgezogenen
Tauchwand und beträgt z. B. ebenfalls 15 cm. Der Ablauf ist bei
28 angedeutet, die Behälterberandung bei 26. Die Schlammteilchen
werden also zur Mitte wandern und in der Schwebe nach oben tran
sportiert. Durch das Ausperlen der Luft aus dem Gemisch bildet
sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels bei 28 die aus Fettbe
standteilen bestehende Schwimmdecke und darüber eine Hauptkam
mer, die den Behälterdeckel innen trocken hält.
Eine weitere Ausführungsform zeigt Fig. 7. Hier ist eine vor
gezogene Tauchwand 43 im Behälter 26 genauso wie die innere
Tauchwand bis an den Behälterdeckei 44 geführt und mit diesem
verschweißt. Dadurch bildet sich unter dem Behälterdeckel ein
Luftpolster, in dem die Schwimm- und Fettstoffe 44′ kreisen. Die
Luft wird bei 40 zunehmend komprimiert; der Freispiegelabzug
44′′ ist bei 42 wieder zusehen. Die Coanda-Trompete 3 und die
Drallkammer 10 sind wie bei den vorhergehenden Ausführungsfor
men, der Zulauf ist bei 20 angedeutet. Über das mit Absperrmit
teln versehene Rohr 42 können Schlamm-Schwimmstoffe 44′ zusammen
mit Luft diskontinuierlich aufgrund des Überdrucks abgezogen
bzw. ausgestoßen bzw. herausgeschossen werden. Dies kann z. B.
alle Stunden erfolgen.
Eine weitere Ausführungsform zeigt Fig. 8, die gegenüber Fig. 7
vereinfacht ist. Die Behälterwand 50 ist einfach an den Deckel
hochgezogen und mit diesem Deckel 44 verschweißt. Der Zulauf 20,
Drallkammer 10, die Coanda-Trompete 3 sind unverändert.
Schwimmfettstoffe sammeln sich bei 44′, bei 40 wächst ein Luft
polster unter ansteigendem Druck an und der Abzug erfolgt wieder
über das Rohr 42 für den Abzug von Schwimm- und Fettstoffen 28.
Der Flüssigkeitsabzug erfolgt über Schlitze 48, die in eine
Druckabzugsleitung austragen. Diese ist als um den Behälter 50
herumlaufendes Gürtelrohr ausgebildet. Es erfolgt also ein Abzug
unter Druck, d. h. es handelt sich um ein tatsächlich geschlosse
nes System. Es fällt auf, daß keinerlei Pumpen eingesetzt wer
den. Die äußere Tauchwand ist bei diesem Beispiel fortgefallen.
Nur die innere Tauchwand ist vorhanden, wenn dies so ausgedrückt
werden darf.
Die Maßnahme nach der Erfindung läßt sich also durchführen
- a) ohne Leitrohr (siehe die o.g. Vorteile vor allen Dingen für die ersten Ausführungsformen)
- b) mit geschlossenem Leitrohr. Hier dient das Leitrohr vor allen Dingen dazu, den Wirbelkern zu stabilisieren, der sich um das Leitrohr wickelt. Diese Ausführungsform wurde nicht besonders gezeichnet und
- c) mit Leitrohr, das oben und unten offen ist und über den Um fang mit Löchern versehen ist, wobei als Variante die Löcher entsprechend den strömungstechnischen Bedingungen im Durchmesser zunehmen.
Nach einer weiteren Ausbildung der Maßnahme nach der Erfindung
kann der Lufteintritt auch über eine Zwangszuführung erfolgen.
Die Zwangszuführung kann beispielsweise in einem Kompressor
bestehen. Hierdurch lassen sich besondere Effekte der Luftanla
gerung erreichen.
Der Luftansaugung können vorzugsweise auch von oben Flockungs
mittel beigegeben werden, wenn dies der Betreiber der Anlage für
erforderlich hält. Gegebenenfalls können auch der Zwangszufüh
rung Flockungsmittel beigegeben werden.
Claims (15)
1. Vorrichtung zur zentrischen Beschickung von Becken mit
einer mit dem Zulauf verbundenen Drallkammer, die mit einem
vertikalen Fallrohr in Verbindung steht, wobei an das Fallrohr
sich nahtlos eine trompetenförmige Aufweitung anschließt, da
durch gekennzeichnet, daß für die Beschickung von Rundsandbecken
sowie Sandklassierern und Absetzbecken in Rundbauweise die
Drallströmung derart ausgenutzt wird, daß an der trompetenför
migen Aufweitung (3) der Coanda-Effekt aktiviert wird, welcher
seinerseits eine Umlenkung des aus dem vertikalen Rohr (2) aus
tretenden drallbehafteten Flüssigkeitsstroms zumindest in die
Horizontale oder vertikal nach oben als auch eine radial sym
metrische Abströmung im Becken bewirkt und daß insbesondere ein
mittig im Fallrohr (10) über seinen Rohrumfang vorzugsweise
runde Öffnungen aufweisendes Leitrohr (16) angeordnet ist, das
oben zur Atmosphäre hin offen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Lufteintritt des Leitrohrs (16) regulierbar ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
der Lufteintritt über eine Zwangsführung (Kompressor) erfolgt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Umlenkwinkel des trompetenförmigen
bzw. torusähnlichen Körpers (3) veränderbar ausgebildet ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß das Leitrohr (16) entsprechend einer
Wirbelsenke (Fig. 4) ausgestaltet und über die Umfangsflächen
gleichmäßig verteilt mit Löchern entsprechender Größe versehen
ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einhängelage der trompetenförmigen Aufweitung (18) veränder
bar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, insbesondere zur Begünstigung
einer Trennung durch Flotation einschließlich Flüssig-Flüssig-
Trennung, beispielsweise Fettabscheidung, dadurch gekennzeich
net, daß eine vorgezogene Tauchwand (24) in einem bestimmten
Abstand gegenüber der Behälterberandung (26) vorgesehen ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
innerhalb der vorgezogenen Tauchwand (24) eine zum Zentrum hin
spiralförmig verlaufende innere Tauchwand (30) angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 und 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß die vorgezogene Tauchwand (43) bis zum Behäl
terdeckel (44) reicht und mit ihm starr verbunden ist; und ein
Freispiegelabzug (42) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Behälterwand (50) bis zum Deckel (44)
hochgezogen ist, mit diesem dicht verbunden ist, und über umlau
fende Schlitze (48) in der Behälterwand ein Druckabzug der Flüs
sigkeit zu einem den Behälter umgebenden Gürtelrohr (46) vor
gesehen ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schwimmstoffe und Luft in zunehmend komprimiertem Zustand
enthaltende Raum (40) oberhalb des Flüssigkeitsspiegels über ein
diskontinuierlich öffnendes Abzugsrohr (42) entleerbar ist.
12. Verfahren zur Beschickung von Becken wie Rundsandfängen
sowie Sandklassierern und Absetzbecken in Rundbauweise, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Drall zur Aktivierung des sog. Coanda
Effekts erzeugt wird, wobei der Coanda-Effekt so eingesetzt
wird, daß er seinerseits zur Trennung der in der flüssigen Phase
mitgeführten mineralischen Bestandteile und zur verzögerten
drallbehafteten, gleichförmigen Einleitung in das Rundbecken
herangezogen wird und daß in der Mitte des durch die tangentiale
Einleitung entstehenden Wirbelkerns für eine Luftansaugung ge
sorgt wird.
13. Verfahrens des Anspruchs 12, dadurch gekennzeichnet, daß
der Drall so eingesetzt wird, daß sich Dralleffekt und Coanda
Effekt synergistisch verstärken.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch
gekennzeichnet, daß der Luftansaugung von oben Flockungsmittel
beigegeben werden.
15. Anwendung der Vorrichtung zur zentrischen Beschickung von
Becken wie Absetzbecken, Rundsandfängen, Flotationsbecken und
Sandklassierern in Rundbauweise auf die Flüssig-Flüssig-Tren
nung, die Trennung von Fest-Flüssig, beispielsweise als Fettfang
oder die Trennung von geshreddertem Müll und Schmutzwasser oder
als Leichtflüssigkeitsabscheider nach einem der Ansprüche 1 - 11
sowie Anwendung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 12 und
13 auf das Klären von Abwassern.
Priority Applications (1)
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