DE4437330C2 - Einlaufsystem für runde Nachklärbecken - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur zentrischen Beschickung von runden Nachklärbecken durch ein im Becken vertikal nach oben geführtes Zulaufrohr mit einer nach oben aufgeweiteten Ausströmöffnung zeichnet sich dadurch aus, daß über die Ausströmöffnung ein Strömungskegel angeordnet ist, der zum einen den oberen Außenrand der aufgeweiteten Ausströmöffnung überdeckt und zum anderen in die aufgeweitete Ausströmöffnung hineinragt. Mit dieser Konstruktion soll die nach oben gerichtete, axiale Zuströmung in eine radial nach außen, zum Beckenrand hin gerichtete Strömung umgelenkt werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur zentrischen Be­ schickung von runden Nachklärbecken durch ein im Becken verti­ kal nach oben geführtes Zulaufrohr mit einer nach oben aufge­ weiteten Ausströmöffnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der Druckschrift DE 91 12 947 U1 bekannt. Dort ist die Ausströmöffnung einer vertikalen Rohrleitung ansatzlos kontinuierlich trompetenför­ mig aufgeweitet und im Bereich des Übergangs von der vertika­ len zylindrischen Rohrleitung zu der trompetenförmigen Auf­ weitung ist eine horizontale kreisrunde Steuerscheibe zen­ trisch so eingesetzt, daß die Steuerscheibe mit dem Innen­ umfang der Berandung des Rohrleitungsübergangs einen Ring­ spalt bildet. Die trompetenförmige Aufweitung der Rohrleitung soll in Kombination mit der in obiger Weise eingesetzten Steuerscheibe bewirken, daß der über die Rohrleitung vertikal zugeführte Strahl in eine möglichst gleichmäßige radialsymme­ trische Abströmung überführt wird und einer Ablenkung der feststoffbeladenen Strahlen beim Abströmen aus der Beschic­ kungsvorrichtung in das Rundbecken entgegengewirkt wird. Mit dieser den sogenannten Coanda-Effekt ausnutzenden Beschic­ kungsvorrichtung wird zwar im Vergleich zu einem einfachen konventionellen Mittelbauwerk (Bild 1, linke Hälfte) ein gün­ stigerer Strömungsverlauf erzeugt, in der Praxis werden al­ lerdings keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt, ins­ besondere hinsichtlich des Absedimentierens der Schlammparti­ kel.

Aus der Druckschrift DE-AS 11 24 016 ist ein Klärapparat für Flüssigkeiten bekannt, bei dem die zu klärende Flüssigkeit über ein zentral in einem Rundbehälter vorgesehenes vertika­ les Zulaufrohr in die Räume zwischen Platten eingeleitet wird, die in dem Rundbehälter in Schrägstellung und radialer Ausrichtung angeordnet sind. Der Ausströmöffnung des von oben nach unten geführten vertikalen Zulaufrohres steht in einem Abstand eine horizontal angeordnete Prallplatte gegenüber, die in an sich bekannter Weise auch kegelförmig ausgebildet sein kann. Die Prallplatte soll bewirken, daß die zu klärende Flüssigkeit beim Austritt aus dem Rohr waagrecht nach allen Seiten umgelenkt und gleichmäßig verteilt in die Räume zwi­ schen den Platten eintreten soll. Dort soll die zulaufende Flüssigkeit sofort nach oben steigen, damit in den genannten Räumen keine Wirbel auftreten. Die Umlenkung einer zugeführ­ ten Flüssigkeit mit einer Prallplatte, die in einem Abstand von der Austrittsöffnung des Zulaufrohres angeordnet ist, kann im Falle eines Klärapparates mit Platten, die vom zen­ tralen Zulaufrohr bis zum Rand des Behälters reichen, befrie­ digende Ergebnisse liefern. Diese einfache Prallplattentech­ nik eignet sich jedoch nicht für ein relativ großes, platten­ freies Nachklärbecken.

Ausgehend von dem Stand der Technik nach der im Oberbegriff des Anspruchs 1 berücksichtigten Druckschrift DE 91 12 947 U1 liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in einem runden Nachklärbecken eine das Sedimentieren und den Abtransport des Schlammes optimal unterstützende Strömung zu induzieren.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die nach der Erfindung vorgeschlagene Vor­ richtung schafft für horizontal durchströmte, runde Nachklär­ becken ein neuartiges Einlaufsystem, bei dem zum Erzielen eines optimalen Nachklärvorganges mehrere Elemente zusammenwirken, nämlich eine unter einem spitzen Winkel nach oben konisch ver­ laufende Aufweitung des Zulaufrohres im Verein mit einem darüber angeordneten trichterförmigen Deckel, der zum einen mit seinem in Form eines spitzwinkligen Kegels ausgebildeten unteren Ende in die konisch aufgeweitete Öffnung hineinragt und zum anderen mit seinem dagegen flach abgewinkelten oberen Teil in radialer Richtung über den Außenrand des konisch aufgeweiteten Zulauf­ rohres hinausragt. Mit der vorgeschlagenen Geometrie des Ein­ laufrohres und des trichterförmigen Deckels wird unter Einbezie­ hung der im Becken verlaufenden Rezirkulationsstörmung die axi­ ale Zuströmung in eine radial nach außen, zum Beckenrand hinge­ richtete Strömung überführt, die zu einem sehr guten Absedimen­ tieren des Schlamms und zu einem guten Austragen des Schlamms im mittleren Bereich der Sohle des Nachklärbeckens führt.

Im Bild 2 ist die Geometrie einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt. Wie es aus Bild 1 ersichtlich ist, hat das nach der Erfindung geschaf­ fene Einlaufsystem die Wirkung, daß ein zum einfachen konven­ tionellen Mittelbauwerk entgegengesetzter Strömungsverlauf erzeugt wird. Die Strömung verläuft bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen an der Wasseroberfläche vom Zentrum des Beckens in Richtung zur Beckenwand und strömt dann am Beckenboden in Richtung zur Beckenmitte zurück. Da durch die konstruktive Gestaltung des Einlaufes eine Strömung geringer Intensität im Becken entsteht, ist, aufgrund der ge­ ringen Geschwindigkeiten und der Dämpfung von turbulenten Be­ wegungen auf dem Weg zum Beckenrand, der Absetzvorgang so weit fortgeschritten, daß sich das am Beckenrand angeordnete Gerinne im Klarwasserbereich befindet.

Das nach der Erfindung ausgebildete Einlaufsystem induziert somit eine Strömung, die nicht nur radial gerichtet, sondern in ihrer radialen Richtung auch stark abgebaut wird. Die Strömung verläuft als dichtegeschichtete Strömung vom Zentrum des Beckens in Richtung zur Beckenwand, ohne eine Kurzschluß­ strömung in den Schlammabzug zu realisieren. Dadurch werden die Absetzneigung der Schlammpartikel und im Bodenbereich die Rezirkulationsbewegung zum Schlammabzug unterstützt. Wie be­ reits erwähnt, entsteht eine Strömung geringer Geschwindig­ keit oder Intensität im Becken, so daß in der Nähe des Ab­ laufgerinnes am Beckenrand, bedingt durch die geringen Strö­ mungsgeschwindigkeiten, der Absetzvorgang schon sehr weit fortgeschritten ist. Das System ist so ausgestaltet, daß sich im Bereich der Aufweitung des Zulaufrohres ein radiales Wand­ strahlprofil ausbildet. Die Strömung legt sich hierbei an die sich erweiternde Außenwand an und wird aufgrund der Flächen­ zunahme stark in der Geschwindigkeit verringert.

Ein weiterer Vorteil der nach der Erfindung induzierten Strö­ mung ist, daß der sich an der Sohle absetzende Schlamm immer in Richtung Schlammaustrag bewegt wird. Diese Strömungsrich­ tung hat somit im Vergleich zum einfachen konventionellen Mittelbauwerk einen erheblichen Vorteil. Während bei einem solchen Mittelbauwerk die Strömung und damit das Aufsteigen von Belebtschlamm am äußeren Beckenrand bevorzugt wird, keh­ ren sich beim erfindungsgemäßen Einlaufsystem die Prozesse um. Aus dem Bild 4, in dem einzelne Teilchenbahnen markiert sind, ist die walzenförmige Rezirkulation, über dem Einlauf und im gesamten Beckenbereich, zu erkennen.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung be­ findet sich im aufsteigenden Rohrstück ein starker, stati­ scher Drallerzeuger zur Gleichverteilung des Zulaufes. Durch die Anordnung des Einlaufsystems in einem geringen Abstand zur Wasseroberfläche wird die entgegengesetzte Strömung im Vergleich zum einfachen konventionellen Mittelbauwerk er­ zeugt. Im Bild 3 sind die Vektoren der Strömungsgeschwindig­ keit im Einlaufbereich angegeben.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur zentrischen Beschickung von runden Nach­ klärbecken durch ein im Becken vertikal nach oben geführtes Zu­ laufrohr mit einer nach oben aufgeweiteten Ausströmöffnung, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgeweitete Ausströmöffnung als spitzwinkliger Kegel­ stumpfmantel ausgebildet ist und daß über der Ausströmöffnung ein unterhalb des Flüssigkeitsspiegels angeordneter trichterförmiger Deckel vorgesehen ist, der mit seinem als spitzwinkligen Kegel ausgebildeten unteren Ende ringsum mit gleichmäßigem Abstand bis zum unteren Ende der aufgeweiteten Ausströmöffnung in diese hin­ einragt und der mit seinem in Form eines stumpfwinkligen Trich­ ters aufgeweiteten oberen Teil in radialer Richtung über den Außenrand der aufgeweiteten Ausströmöffnung hinausragt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Drallerzeuger, welcher ein eigener Körper ist, unterhalb der aufgeweiteten Ausströmöffnung im Zulaufrohr schräg angeordnet ist.