DE4436997A1

DE4436997A1 - Rührvorrichtung zum Mischen und Homogenisieren von Sink- oder Schwimmstoffen und Wasser

Info

Publication number: DE4436997A1
Application number: DE4436997A
Authority: DE
Inventors: Manfred Diehl
Original assignee: Guss und Armaturwerk Kaiserslautern Nachf Karl Billand GmbH and Co KG
Current assignee: Guss und Armaturwerk Kaiserslautern Nachf Karl Billand GmbH and Co KG
Priority date: 1994-10-07
Filing date: 1994-10-07
Publication date: 1996-04-11

Description

Die Erfindung betrifft eine Rührvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

In Schwerkraftabscheidern zur Reinigung von Schmutz wasser setzen sich in einem Abscheidebehälter Stoffe, die leichter als Wasser sind (Schwimmstoffe), auf dem Schmutzwasser ab und bilden dort eine Schwimmstoff schicht, während Stoffe, die schwerer als Wasser sind (Sinkstoffe) sich am Boden absetzen und dort eine Sinkstoffschicht bilden. Das von den Schwimm- bzw. Sinkstoffen weitgehend befreite Wasser wird dann aus dem Abscheidebehälter herausgeführt.

Wenn sich eine bestimmte Menge der Schwimm- oder Sinkstoffe im Abscheidebehälter angesammelt hat, müs sen diese entsorgt werden. Hierzu ist erforderlich, daß sie in einen fließfähigen Zustand gebracht wer den, das heißt sie müssen mit dem im Abscheidebehäl ter verbliebenen Schmutzwasser vermischt und homoge nisiert werden.

Bei einer bekannten Vorrichtung sind Pumpen vorgese hen, die das unterhalb der Schwimmstoffschicht bzw. oberhalb der Sinkstoffschicht befindliche Schmutzwas ser ansaugen und dieses über eine Druckleitung mit stationär angeordneten Düsen auf die Schwimmstoff schicht bzw. in die Sinkstoffschicht spritzen. Da die Oberfläche von Abscheidern bauartbedingt relativ groß ist, muß die Pumpendruckleitung mit mehreren Düsen ausgestattet sein, um die gesamte Oberfläche weitge hend mit dem Pumpenstrahl zu erfassen. Um für jede einzelne Düse den erforderlichen Druck und Förder strom zu erzielen, sind Pumpen mit großen Antriebs leistungen und großer Fördermenge erforderlich. Da die Düsenrichtungen fest fixiert sind, besteht die Gefahr, daß nicht alle Bereiche der Schwimm- bzw. Sinkstoffschicht von den Düsen erfaßt und somit auch nicht aufgerührt werden.

Bei manchen Vorrichtungen wird auch Trinkwasser ver wendet, das mittels einer Druckpumpe auf die erfor derliche Geschwindigkeit bzw. den richtigen Druck gebracht und dann auf die Schwimmstoffschicht bzw. in den Absetzbereich der Sinkstoffe gespritzt wird.

Bei anderen bekannten Vorrichtungen sind Rührwerkzeu ge wie Quirle in den Seitenwänden des Abscheidebehäl ters angeordnet, durch die die Schwimm- bzw. Sink stoffschicht aufgerührt werden soll.

Schließlich werden auch Vorrichtungen mit Drehrührern verwendet, an deren Enden Düsen ausgebildet sind, durch die mittels einer Pumpe Wasser gedrückt wird. Der hierdurch entstehende Rückstoß verleiht den Dreh rührern eine Drehbewegung. Die erzielte Drehgeschwin digkeit ist jedoch sehr klein, so daß die Rührwirkung gering ist.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Rührvorrichtung zum Mischen und Homogenisieren von Sink- oder Schwimmstoffen und Wasser in einem Schwerkraftabscheider mit mindestens einem in der abgeschiedenen Sink- oder Schwimmstoffschicht ange ordneten, motorgetriebenen rotierenden Rührrad zu schaffen, bei der die Rührwirkung wesentlich erhöht ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebe nen Merkmale. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfin dungsgemäßen Rührvorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Dadurch, daß das Rührrad mit einem in das von den Sink- oder Schwimmstoffen abgesetzte Wasser ragenden Ansaugstutzen und mindestens einer mit diesem verbun denen, am Außenumfang angeordneten und in die Sink- oder Schwimmstoffschicht gerichteten Austrittsdüse versehen ist, derart, daß durch die bei einer Drehung des Rührrades auftretende Zentrifugalkraft Wasser durch den Ansaugstutzen angesaugt und radial nach außen durch die Austrittsdüse in die Sink- oder Schwimmstoffschicht ausgestoßen wird, wird der von dem mit geeigneter Geschwindigkeit angetriebenen Rührrad mitgenommene Sink- oder Schwimmstoff radial nach außen geschleudert, so daß um das Rührrad herum ein freier Raum entsteht, in den das über den An saugstutzen angesaugte und durch die Austrittsdüsen austretende Wasser aufgrund der Zentrifugalkraft mit hohem Druck und hoher Geschwindigkeit eintritt. Es wird hierdurch eine vollständige Zerschlagung der Sink- bzw. Schwimmstoffschicht erreicht, die in sehr kurzer Zeit völlig aufgelöst ist und eine homogene Mischung mit dem ausgestoßenen Wasser bildet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Mischen und Homo genisieren von Schwimmstoffen und Was ser,

Fig. 2 eine Vorrichtung zum Mischen und Homo genisieren von Sinkstoffen und Wasser,

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Rührrades in der Draufsicht mit einer Austrittsdüse,

Fig. 4 eine schematische Darstellung eines Rührrades in der Draufsicht mit zwei Austrittsdüsen, und

Fig. 5 eine schematische Darstellung eines Rührrades in der Draufsicht mit vier Austrittsdüsen.

In Fig. 1 sind der Boden 1 und Deckel 2 eines Ab scheidebehälters für Schwimmstoffe gezeigt. In dem Abscheidebehälter hat sich oberhalb einer Schmutzwas serschicht 3 eine Schwimmstoffschicht 4 abgesetzt. Wenn diese eine gewisse Stärke erreicht hat, muß sie aus dem Abscheidebehälter abgepumpt werden. Da die abgesetzten Schwimmstoffe jedoch nicht fließfähig sind, müssen sie mit dem darunter befindlichen Schmutzwasser vermischt und homogenisiert werden.

Zu diesem Zweck ist mindestens ein in die Schwimm stoffschicht 4 tauchendes Rührrad 5 vorgesehen, das in einer Triebverbindung mit einem auf dem Deckel 2 angeordneten Antriebsmotor 6 steht und von diesem in eine schnelle Drehung versetzt werden kann.

Konzentrisch zur Drehachse des Rührrades 5 ist ein Ansaugstutzen 7 vorgesehen, der mit dem einen Ende in die Schmutzwasserschicht 3 taucht und mit dem anderen Ende in das hohle Rührrad 5 geführt ist. Weiterhin ist das Innere des Rührrades 5 mit einer an seinem Außenumfang befindlichen Austrittsdüse 8 verbunden. Auf den beiden senkrecht zur Drehachse stehenden Au ßenfläche des Rührrades 5 sind radial verlaufende Treibschaufeln 9 angeordnet.

Die Funktion der gezeigten Vorrichtung ist wie folgt: Soll die Schwimmstoffschicht entfernt bzw. entsorgt werden, dann wird das Rührrad 5 vom Antriebsmotor 6 mit hoher Geschwindigkeit gedreht. Die außen am Rühr rad 5 befindlichen radialen Treibschaufeln 9 schleu dern die von ihnen mitgenommenen Teile der Sinkstoff schicht 4 nach außen. Um das Rührrad 5 entsteht hier durch ein Freiraum, in den Schmutzwasser aus dem Rührrad 5 aufgrund der großen Zentrifugalkraft durch die Austrittsdüse 8 mit hohem Druck und hoher Ge schwindigkeit gespritzt wird. Über den Ansaugstutzen 7 wird neues Schmutzwasser in das Rührrad 5 nachge saugt, das dann wiederum durch die Zentrifugalkraft über die Austrittsdüse 8 ausgestoßen wird. Durch die Wirkung sowohl der Treibschaufeln 9 als auch durch die Austrittsdüse 8 ausgestoßenen Schmutzwassers wird die Schwimmstoffschicht 4 in kürzester Zeit zerschla gen und aufgerührt und mit dem Schmutzwasser homoge nisiert. Durch den weit in die Schmutzwasserschicht 3 ragenden Ansaugstutzen 7 ist eine ausreichende Nach lieferung von Schmutzwasser gewährleistet, so daß eine optimale Durchmischung der Schwimmstoffe mit dem Schmutzwasser von oben nach unten erzielt wird. Diese homogene Mischung ist in einem ausreichend fließfähi gen Zustand, um problemlos abgepumpt zu werden.

Die Vorrichtung nach Fig. 2 wird eingesetzt, um eine Sinkstoffschicht 10 in einen fließfähigen Zustand zu bringen. Da sich hier die Schmutzwasserschicht 3 über der Sinkstoffschicht 10 befindet, ragt der Ansaug stutzen 7 vom in der Sinkstoffschicht 10 befindlichen Rührrad 5 ausgehend nach oben in die Schmutzwasser schicht 3. Entsprechend befindet sich der Antriebs motor 6 unterhalb des Bodens 1 des Abscheidebehäl ters. Der Vorgang des Aufrührens, Mischens und Homo genisierens erfolgt in gleicher Weise wie bei der Schwimmstoffschicht, jedoch in umgekehrter Richtung, das heißt von unten nach oben.

In den Fig. 1, 2 und 3 ist jeweils ein Rührrad 5 mit nur einer Austrittsdüse 8 gezeigt. Es kann jedoch eine geeignete Anzahl von Austrittsdüsen 8 verwendet werden, beispielsweise zeigen Fig. 4 ein Rührrad mit zwei Austrittsdüsen 8 und Fig. 5 ein Rührrad mit vier Austrittsdüsen 8. Die Öffnungsfläche der Austritts düsen kann in einem beliebigen Winkel zur Drehrich tung liegen; in den Fig. 3 und 4 liegt diese Fläche in radialer Richtung und in Fig. 5 in tangentialer Richtung.

Die Anzahl der Treibschaufeln 9 ist nicht festgelegt; in den Fig. 3 bis 5 sind jeweils zwölf Treibschau feln 9 gezeigt. Die radialen Pfeile in Fig. 3 zeigen die Richtung der von den Treibschaufeln 9 erzeugten Zentrifugalkraft an.

Claims

1. Rührvorrichtung zum Mischen und Homogenisieren von Sink- oder Schwimmstoffen und Wasser in ei nem Schwerkraftabscheider mit mindestens einem in der abgeschiedenen Sink- oder Schwimmstoff schicht angeordneten, motorgetriebenen rotieren den Rührrad, dadurch gekennzeichnet, daß das Rührrad (5) mit einem in das von den Sink- oder Schwimmstoffen abgesetzte Wasser ra genden Ansaugstutzen (7) und mindestens einer mit diesem verbundenen, am Außenumfang angeord neten und in die Sink- (10) oder Schwimmstoff schicht (4) gerichtete Austrittsdüse (8) verse hen ist, derart, daß durch die bei einer Drehung des Rührrades (5) auftretende Zentrifugalkraft Wasser durch den Ansaugstutzen (7) angesaugt und radial nach außen durch die Austrittsdüse (8) in die Sink- (10) oder Schwimmstoffschicht (4) aus gestoßen wird.

2. Rührvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß auf der Außenfläche des Rührrades (5) Treibschaufeln (9) angeordnet sind.

3. Rührvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ansaugstutzen (7) kon zentrisch zur Drehachse des Rührrades (5) ange ordnet ist.

4. Rührvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Antriebsmotor (6) für das Rührrad (5) gegenüberliegend dem Ansaugstutzen (7) konzentrisch zur Drehachse des Rührrades (5) angeordnet ist.

5. Rührvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Antriebsmotor (6) bei einem Sinkstoffabscheider unterhalb und bei einem Schwimmstoffabscheider oberhalb des Abscheidebe hälters angeordnet ist.

6. Rührvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsflä che der Austrittsdüse (8) in radialer Richtung des Rührrades (5) liegt.

7. Rührvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungsflä che der Austrittsdüse (8) in tangentialer Rich tung des Rührrades (5) liegt.