DE4440894B4

DE4440894B4 - Verfahren zum Schwimmschlammräumen und Schwimmschlammräumer

Info

Publication number: DE4440894B4
Application number: DE19944440894
Authority: DE
Inventors: Alexander STÄDTLER; Hubert Licht; Wolfgang Buschkiel
Original assignee: Passavant Roediger Umwelttechnik GmbH
Current assignee: Bilfinger Berger Umwelttechnik GmbH
Priority date: 1994-11-17
Filing date: 1994-11-17
Publication date: 2005-12-08
Anticipated expiration: 2014-11-18
Also published as: DE4440894A1

Abstract

Verfahren zum Räumen des Schwimmschlamms von der Oberfläche von Klärbecken, mit einem sich über die ganze Beckenbreite bzw. den ganzen Beckenradius erstreckenden Schwimmschlamm-Abzugselement, das über die ganze Beckenlänge bzw. den ganzen Beckenumfang bewegbar ist, und mit einem sich ebenfalls über die ganze Beckenbreite bzw. den ganzen Beckenradius erstreckenden, in die Oberfläche eintauchenden Stauelement, wobei mindestens eines der Elemente relativ zu dem anderen bis zum Einschluß des geräumten Beckenabschnitts bewegt und bei Annäherung der Schwimmschlamm in das Abzugselement geschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das ortsfest angeordnete Stauelement nach Abschluß des Schwimmschlammeinlaufs angehoben oder abgesenkt wird, daß das Abzugselement danach über das bzw. unter dem Stauelement über die zu räumende Strecke weitergefahren und daß das Stauelement nach Über- bzw. Unterfahren wieder in die Staustellung an der Wasseroberfläche bewegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Räumen des Schwimmschlamms nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Dieses Verfahren ist aus der DE-PS 33 45 868 bekannt und auf zahlreichen Kläranlagen eingesetzt. Bei dieser sog. Zwangsräumung des Schwimmschlamms wird der Schwimmschlamm zwischen den beiden relativ zueinander bewegten Elementen zusammengeschoben und dann bei größter Annäherung in die Abzugsrinne geschoben, deren Einlaufkante dazu abgesenkt wird. Die Elemente entfernen sich anschließend wieder und schließen ein neues Beckensegment ein, das bei der nächsten Räumphase geräumt wird. Es ist einsichtig, daß dieses Räumverfahren einen hohen maschinellen Aufwand bedingt. Beide Elemente sind an Brücken befestigt und werden von diesen bewegt. Es ist eine logische Steuerung mit End- und Zwischenanschlägen nötig.

In der DE 28 04 554 A1 wird eine Räumerbrücke vorgeschlagen, die jedoch keine Relativbewegung zu einem Stauelement ausführt. Der Schwimmschlamm kann daher bei dieser bekannten Räumerbrücke nur schlecht abgezogen werden. Auch in der DE 42 31 255 A1 wird eine Vorrichtung beschrieben, bei welcher der Schwimmschlamm nicht an einem Stauelement aufgestaut wird. Vielmehr wird der Schwimmschlamm bei diesem bekannten Verfahren direkt von einem Räumschild in eine Abzugsrinne eingeschoben.

Weiter offenbart die DE 580 778 eine Vorrichtung zum Entfernen von Schwimmschlamm, bei welcher ein in einem Becken verfahrbares Stauelement vorgesehen ist. Gleichzeitig läuft in diesem Becken ein Räumschild um. Der synchroni sierte Antrieb des Stauelements und des Räumschilds erfordert einen erhöhten Steuer- und Regelungsaufwand.

Die Aufgabe, diesen Aufwand zu verringern, wird erfindungsgemäß nunmehr durch die im Patentanspruch 1 gegebene Lehre gelöst. Es ist also jetzt nur noch die Abzugsrinne über das Becken zu verfahren; das Stauelement ist ortsfest gehalten und wird beim Überfahren lediglich aus der Bahn der Abzugsrinne nach oben oder unten oder zur Seite bewegt. Diese Bewegung wird vorzugsweise von der Fahrbewegung der die Abzugsrinne enthaltenden Brücke ein- und abgeleitet, indem das Stauelement von der Abzugsrinne bzw. der Brücke angehoben oder abwärtsgedrückt wird. Einrichtungen hierfür sind leicht zu finden und Gegenstand von Unteransprüchen. Als Variante zu dieser Seitwärtsbewegung ist eine aktive Hub- und Versetzbewegung der Brücke denkbar. Das Stauelement wird bei angehaltener Brücke vor der Abzugsrinne aus der Halterung gehoben und unter der Brücke über die Abzugsrinne nach hinten bewegt. Danach kann die Brücke mit dem Stauelement weiterfahren, bis dieses an den Halterungen angekommen ist. Dort wird die Brücke erneut angehalten und das Stauelement in die Halterungen gesetzt. Danach ist das Klärbecken für die nächste Räumphase (Vollräumung) bereit.

Für die zuletzt beschriebene Variante eignet sich eine Abzugsrinne, die keinerlei Verbindung zur Brücke, sondern schwimmend im Abwasser gelagert ist. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, daß Spiegelschwankungen im Klärbecken von der Abzugsrinne berücksichtigt werden und kein Nachfahren nötig ist.

Bei der Ausführungsform des anmeldungsgemäßen Verfahrens mit einem in vertikalen Führungen gehaltenen Stauelements ist es vorteilhaft, die von der umlaufenden Brücke abgeleitete Senk- oder Hubbewegung durch Leitkufen zu bewerkstelligen, die das Stauelement in die gewünschte Richtung drücken. Ein nach oben gedrücktes Stauelement kehrt aufgrund seines Gewichts hinter der Brücke in die Arbeitsstellung zurück. Ein in das Wasser gedrücktes Stauelement braucht eine Rückstellkraft, die z.B. durch eine Feder oder Schwimmer aufgebracht werden kann.

Schließlich ist es ohne weiteres möglich, sowohl die Überfallkante der Abzugsrinne als auch das Stauelement in mehrere unabhängig voneinander arbeitende Abschnitte zu unterteilen. Wenn in einer bevorzugten Ausbildungsform die Abschnitte des Stauelements und ggf. auch die Leitkufen gestaffelt angeordnet werden, dann wird der Schwimmschlamm in mehreren Portionen nacheinander eingeschoben, wodurch ein gleichmäßigerer Abfluß zu der Absaugstelle in der Abzugsrinne erreicht werden kann.

Die Zeichnungen zeigen bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Räumverfahrens. Im einzelnen:
1 zeigt eine erste Ausführungsform im Querschnitt durch das Becken und in der Vorderansicht auf die Räumeinrichtung,
2 zeigt einen Schnitt durch die Räumerbrücke für eine zweite Ausführungsform,
3 zeigt eine Variante zu 2,
4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel mit nach außen wegschwenkbarem Stauschild.
Das kreisförmige Klärbecken 1 hat wie üblich einen zentralen Schlammsumpf 2 und einen zu diesem hin abfallenden Beckenboden 3. Der den Bodenschlamm in den Schlammtrichter transportierende Bodenräumer ist ebenso fortgelassen wie das Abzugsrohr für diesen Schlamm. An dem Mittelbauwerk 4, in das das Zulaufrohr 5 für das Rohwasser mündet, ist ein konzentrisch angeordnetes Leitrohr 6 angehängt, das den Zulaufstrom bremst, verteilt und nach unten lenkt.
Den Beckenradius von der Beckenkrone 7 bis zum Mittelbauwerk 4 überspannt eine Räumerbrücke 8 mit einem angetriebenen äußeren Fahrwerk 9. Sie ist auf dem Mittelbauwerk zentralgelagert. Die Brücke enthält wie üblich eine Schwimmschlamm-Abzugsrinne mit vorneliegender absenkbarer Einlaufkante.
Das ortsfest angeordnete Stauschild 10 überbrückt den Radius zwischen der Beckenwand 11 und dem Leitrohr 6 und ist dort beidenends in vertikale Führungsschienen 12 eingesteckt. Um es über die Brücke 8 heben zu können, ist eine Seilaufhängung 13, 14 mit Seiltrommelantrieb 15 vorgesehen, die an einem Traversgerüst 16 befestigt ist. Innen ist das Traversgerüst auf dem nicht mitdrehenden Zentrallagerzapfen 17 abgestützt, außen außerhalb des Umrisses der Brücke auf einem besonderen Fundament.
Bei Erreichen des Stauschilds 10 wird die Überfallkante der Abzugsrinne abgesenkt und der vom Stauschild aufgehaltene Schwimmschlamm dadurch in die Abzugsrinne gefördert. Danach wird (durch einen Endschalter) die Brücke kurz angehalten und der Seiltrommelantrieb 15 eingeschaltet. Sobald das Stauschild 10 in der ausgehobenen Stellung angekommen ist, kann die Brücke weitergefahren werden. Nach Passieren des Traversgerüstes wird das Stauschild wieder in die Führungen abgesenkt. Das Becken ist dann bereit für den nächsten Räumzyklus der ganzen Beckenoberfläche.
Bei der Ausführungsform nach 2 wird das Stauschild nicht ganz über die Brücke gehoben, sondern unter der Brücke über die Abzugsrinne versetzt und auch danach wieder in die Führungen abgesetzt. Dafür besitzt die Brücke 8' an der Unterseite eine über vier Kettenräder 18 im Rechteck geführte Kette 19, die mindestens zwei Greifhaken 20 enthält. Die Greifhaken fassen in Ösen 29 an der Oberkante des Stauschilds 10' und heben es bis über die Abzugsrinne 21 hoch. Vorher ist die Abzugsrinne 21 durch Niederdrücken (Leitkufe 22) der beweglich angelenkten Einlaufkante 23 geöffnet und dadurch der Schwimmschlamm in die Rinne laufen gelassen worden. Das angehobene Stauschild 10' wird sodann bis an das Hinterende der Brücke verfahren. Jetzt oder schon während des Verfahrens kann die Brücke um ein Stück weiterfahren, bis das Stauschild in Höhe der Führungsschienen angekommen ist. Dort wird die Brücke nochmals kurz angehalten und das Stauschild in die Halterung abgesenkt und ausgehakt. Danach kann die Brücke den nächsten Räumzyklus beginnen.
3 zeigt eine andere Art des Wegbewegens des Stauschilds 10'' aus der Bahn der Abzugsrinne 21'. Das Stauschild 10'' ist hier in einer unter der Abzugsrinne 21' liegenden Horizontalachse 24 schwenkbar gelagert und durch Schwimmkörper 25 in der senkrechten Arbeitsstellung gehalten. Auf ihrer Vorderseite besitzt die Abzugsrinne 21 Schubbleche 26 mit entsprechender Kurvenform, mit denen das Stauschild 10'' selbsttätig durch die weiterfahrende Brücke nach unten weggeklappt wird. Die Brücke braucht nicht angehalten zu werden. Nach Passieren der Abzugsrinne schwenkt das Stauschild selbsttätig wieder hoch in die Staustellung. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch ihren besonders niedrigen Aufwand aus. Versetzantriebe können ganz entfallen. Es ist deshalb durchaus möglich, bei hohem Schwimmschlammanfall, der durch eine Vollräumung nicht bewältigt werden kann, mehrere Stauschilde gleichmäßig auf den Umfang des Beckens verteilt vorzusehen, so daß das Becken in mehreren Sektoren geräumt wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach 4 ist das Stauschild 10''' in zwei bogenförmig gekrümmte Hälften 10a, 10b unterteilt, die durch ein vertikalachsiges Gelenk 30 miteinander verbunden sind. Am Beckenrand liegt ein weiteres Lager 31. Nach Abschluß der Räumung, d.h. Einschieben des Schwimmschlamms in die Rinne, wird das Stauschild 10''' z.B. durch ein Zugmittel nach außen wegge klappt und liegt dann am Beckenrand, so daß die Abzugsrinne weiterfahren kann. Das innere Ende des klappbaren Stauschilds wird vorteilhafterweise auf dem Radius geführt. Es ist auch denkbar, das innere Ende des Stauschilds von einem an der Brücke geführten Laufwagen erfassen und nach außen schieben zu lassen. Nach der Vorbeifahrt der Rinne (Pfeilrichtung 32) kann das Stauschild wieder ausgebreitet werden und wirkt dann wieder als Rückhalt für den Schwimmschlamm.
Die in 1 gezeigte Ausführungsform mit Traversgerüst für die Stauschild-Hubeinrichtung ist hervorragend zur Nachrüstung von Nachklärbecken geeignet. Über das Traversgerüst kann dann die Absaugleitung für den geräumten Schwimmschlamm nach außen verlegt werden.
Bei der in 3 dargestellten Ausführungsform ist auch die Verwendung eines an die Brücke angehängten Bodenräumschildes möglich. An der Stelle, wo die Schleppstange das klappbare Stauschild passieren muß, kann das Stauschild unterteilt und durch flexible, sich teilweise überlappende Streifenabschnitte ersetzt werden. Die Schleppstange drückt die flexiblen Streifenabschnitte zur Seite weg. Nach Passieren kehren die Abschnitte in die Staustellung zurück.

Claims

Verfahren zum Räumen des Schwimmschlamms von der Oberfläche von Klärbecken, mit einem sich über die ganze Beckenbreite bzw. den ganzen Beckenradius erstreckenden Schwimmschlamm-Abzugselement, das über die ganze Beckenlänge bzw. den ganzen Beckenumfang bewegbar ist, und mit einem sich ebenfalls über die ganze Beckenbreite bzw. den ganzen Beckenradius erstreckenden, in die Oberfläche eintauchenden Stauelement, wobei mindestens eines der Elemente relativ zu dem anderen bis zum Einschluß des geräumten Beckenabschnitts bewegt und bei Annäherung der Schwimmschlamm in das Abzugselement geschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß das ortsfest angeordnete Stauelement nach Abschluß des Schwimmschlammeinlaufs angehoben oder abgesenkt wird, daß das Abzugselement danach über das bzw. unter dem Stauelement über die zu räumende Strecke weitergefahren und daß das Stauelement nach Über- bzw. Unterfahren wieder in die Staustellung an der Wasseroberfläche bewegt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauelement in einer Horizontalachse gelagert und um diese Achse aus der Bahn des Abzugselements herausklappbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauelement ganz oder in zwei Teilen in außerhalb der Bahn des Abzugselements gelegenen Vertikalachsen gelagert und um diese Achsen aus der Bahn des Abzugselements schwenkbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauelement von dem Abzugselement in die ausgerückte Stellung gedrückt bzw. gehoben bzw. geschwenkt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauelement von der das Abzugselement tragenden Brücke nach Ende des Schwimmschlammabzugs ausgehoben, über das Abzugselement nach hinten bewegt und dort unter Weiterfahren der Brücke wieder in die Staustellung abgesenkt wird.
Schwimmschlammräumer zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, enthaltend eine sich über die ganze Beckenbreite bzw. den ganzen Beckenradius erstreckende und über die ganze Beckenlänge bzw. den ganzen Beckenumfang verfahrbare Abzugsrinne mit in Bewegungsrichtung vorneliegender Einlaufkante und enthaltend ein sich über die ganze Beckenbreite bzw. den ganzen Beckenradius erstreckendes Stauschild, wobei die beiden Elemente relativ aufeinander zu bewegbar sind und am Ende der Annäherungsbewegung das Stauschild den Schwimmschlamm über die abgesenkte Einlaufkante in die Abzugsrinne drückt, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauschild (10, 10', 10'') ortsfest angeordnet und in im wesentlichen vertikalen Führungen (12) für eine Hub- und Senkbewegung aus der Bahn der Abzugsrinne (21, 21') gelagert und in beiden Bewegungsrichtungen angetrieben ist.
Schwimmschlammräumer nach Anspruch, 6 dadurch gekennzeichnet, daß die verfahrbare Abzugsrinne unten Leitkufen (22) aufweist, die das Stauschild beim Überfahren in die abgesenkte Stellung drücken.
Schwimmschlammräumer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauschild (10'') Schwimmkörper (25) enthält oder selber als Schwimm körper ausgebildet ist, die es nach dem Überfahren wieder in die Staustellung anheben.
Schwimmschlammräumer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die verfahrbare Abzugsrinne oben Leitkufen aufweist, die das Stauschild in die obere Aushubstellung drücken.
Schwimmschlammräumer nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauschild an in Verfahrrichtung der Abzugsrinne hintenliegenden Lenkern gelagert ist, die um Horizontalachsen schwenkbar sind.
Schwimmschlammräumer nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl das Stauschild als auch die Abzugsrinne bzw. deren Einlaufkante in mehrere unabhängig voneinander bewegbare Abschnitte unterteilt ist.
Schwimmschlammräumer nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß über den Beckenumfang bzw. die Beckenlänge gleichmäßig verteilt mehrere Stauschilde (10'') vorgesehen sind.
Schwimmschlammräumer nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an der die Abzugsrinne (21) tragenden Brücke (8') eine Hub- und Verfahreinrichtung (18, 19) für das Stauschild (10') vorgesehen ist, die so beschaffen und gesteuert ist, daß das Stauschild (10') ausgehoben, über die Abzugsrinne (21) nach hinten bewegt und dort von der inzwischen vorgefahrenen Brücke (8') abgesetzt wird.
Schwimmschlammräumer zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, enthaltend eine sich über die ganze Beckenbreite bzw. den ganzen Beckenradius erstreckende und über die ganze Beckenlänge bzw. den ganzen Beckenumfang verfahrbare Abzugsrinne mit in Bewegungsrichtung vorneliegender Einlaufkante und enthaltend ein sich über die ganze Beckenbreite bzw. den ganzen Beckenradius erstreckendes Stauschild, wobei die beiden Elemente relativ aufeinander zu bewegbar sind und am Ende der Annäherungsbewegung das Stauschild den Schwimmschlamm über die abgesenkte Einlaufkante in die Abzugsrinne drückt, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauschild (10''') in einem am Beckenrand angeordneten vertikalachsigen Schwenklager (31) gehalten und mit einer Schwenkeinrichtung zum Beckenrand und zurück versehen ist.
Schwimmschlammräumer nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Stauschild (10''') etwa in der Mitte geteilt (Hälften 10a, 10b) ist und dort ein zweites vertikalachsiges Schwenklager (30) besitzt, und daß eine Führungseinrichtung für das innere Ende des Stauschildes (10''') auf einem Radius vorhanden ist, die das innere Ende des Stauschilds in der ausgeschwenkten Stellung in die Nähe des äußeren Schwenklagers bringt.
Schwimmschlammräumer nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Stauschild bzw. dessen Teile in Anpassung an die Krümmung des Beckenrands gebogen sind.