DE588264C

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Publication number: DE588264C
Application number: DENDAT588264D
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Description

Bei Abwasserreinigungsanlagen findet vor dem .eigentlichen Klären des Abwassers ein Abscheiden des mitgeführten Sandes statt. Um das Ausscheiden des Sandes zu erzielen, verringert man am einer bestimmten Stelle, eben im Sandfang, die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers in gewissen Grenzen durch Vergrößerung des Kanalquerschnittes. Das Entfernen des abgelagerten Sandes aus dem offenen Saindfangbecken geschieht entweder von Hand oder mechanisch'. Im ersteren Falle muß das Sandfangbecken zur Entfernung der Samdschicht völlig 'entleert werden, wodurch naturgemäß der Betrieb der Kläranlage erschwert wird. Zum mindesten müssen mehrere Sandfänge vorhanden sein, die abwechselnd in Betrieb genommen werden. Da nun nach dem Abschalten eines Sandfangbeckens in ihm ein erheblicher Teil Wasser zurückbleibt, muß das Becken entweder -unmittelbar oder durch Vermittlung einer am Boden liegenden Dränageeinrichtung ausgepumpt werden. Jedenfalls vergeht nach der Abschaltung des Sandfangas beckens einige Zeit, bevor der in ihm abgelagerte Sand entfernt -werden kann. Zum Entfernen des; Sandes bedient man sich in der Regel kleiner Wagen, die von Hand vollgeschaufelt werden. . Diese Wagen laufen gewohnlich" auf Schienen, die auf der Sohle des Sandfangbeckens verlegt sind. Die Sohle des Sandfangbeckens ist deswegen flach gehalten. Der in 'diesem Sandfangbecken an_r fallende Sand ist in der Regel sehr stark durch organische Bestandteile des Abwassers verunrieinigt, die sich 'entweder mit dem Sand absetzen oder während des Auspumpens bzw. des Versickerns des restlichen Abwassers auf ihm ablagern. Die im Sand befindlichen organischen Schmutzstoffe faulen leicht und verbreiten einen unangenelimen Geruch. Aus diesen Gründen ist man mehr und mehr zur mechanischen Entfernung des Sandes übergegangen. Diese geschieht auf verschiedenste Weise, z. B. durch Bagger oder durch ständig bewegte Kratzer, die das auf dem Grunde des JSandfangbeckens liegende Gut nach einer seitlichen Rinne fördern, ans der es durch eine Austrageinrichtung entfernt wird. Im ersteren Falle ist das Sandfangbecken 'entweder im Querschnitt keilförmig gestaltet und in der Mitte mit einer Rinne versehen, in die der Sand rutscht und aus der er durch die Baggerlöffel entfernt wird, oder es sind mehrere quer verlaufende Fangrinnen angeordnet, deren jede durch besondere Greifeareinrichtungen entleert wird. Im zweiten Falle ist der Boden des Sandfangbeckens vollkommen glatt, das Becken im übrigen rund oder viereckig gestaltet, so daß die Kratzer um die Beckenmitte kreisen können. Diese Einrichtungen' zur mechanischen Entfernung des Sandes aus den Sandfangbecken sind ziemlich teuer, insbesondere die der zweiten Ausführung mit den ständig bewegten Kratzern,

so daß sie nur für große Anlagen in Betracht kommen. Außerdem haften den beschriebenen· mechanischen Anlagen zum Teil erhebliche Mängel an, und sie arbeiten im allgemeinen! auch wenig befriedigend.

Diese Übelstände soll das den Gegenstand der Erfindung bildende Verfahren void die Vorrichtung zur Reinigung von Sandfangbecken sowie zum Ausspulen des Sandes ίο während des Betriebes beseitigen. Dieses . Verfahren besteht darin, daß in das Becken eine in Längsrichtung desselben verschiebbare, an den beiden Seitenwänden anliegende Stauwand derart eingesetzt wird, daß zwisehen ihrer Unterkante und der Sohle des Beckens ein kleiner Spalt verbleibt. Durch diesen Spalt schießt das gestaute Wasser mit großer Geschwindigkeit und reißt dabei den auf der Sohle liegenden Sand mit sich dem Ende des Sandfangbeckens zu, wo sich eine Vertiefung befindet, aus der der Sand durch eine geeignete Austragvorrichtung entnommen wird. Bei diesem Fortreißen des Sandes findet gleichzeitig eine gute Durchspülung des Sandes und diamit eine Befreiung von in ihm enthaltenen organischen Schmutzteilen statt. Eine weitere Durchspülung kann in der Vertiefung mittels 'eingeblasenen Wassers oder eingeblasener Luft vorgenommen werden. Die Bewegung der Stauwand kann mit Unterbrechung oder auch stetig erfolgen·. Zweckmäßig geschieht die Bewegung der Stauwand von der am Ende liegenden Vertiefung aus gegen die Strömungsrichtung des Abwassers, da dadurch eine noch größere Geschwindigkeit des durch den Spalt strömenden Abwassers erzielt wird. Die Stauwand ist heb- und senkbar, um die Größe· des Spaltes der Höhe der abgelagerten Sandschicht anpassen zu können. Als besonders vorteilhaft erweist es sich, die Stauwand, wenn sie entgegen der Strömungsrichtung bewegt werden soll, derart schräg zur Beckensohle zu stellen, daß ihre Oberkante in der Bewegungsrichtung der Stauwand voreilt. Die Stauwand sitzt vorteilhaft auf 'einem auf den Seitenwänden des Sandfangbeckens verfahrbaren Wagen· und läßt sich vollständig aus dem Becken herausziehen, um sie mit einer Schiebebühne nach benachbarten Bekken fahren zu können.

Das beschriebene Verfahren hat Ähnlichkeit mit dem Verfahren, wie man den in den verdeckten" Zuleitungskaniälen abgelagerten Sand allmählich nach der Kläranlage vortreibt. Das geschieht bekanntlich mittels in die Kanäle einzusetzender Wagen, die vorn ein den unteren Teil des Kanalquerschnittes bis auf einen schmalen Spalt an der Kanalsohle ausfüllendes Schild tragen. Durch das Schild wird das Abwasser derart gestaut, daß es den Wagen langsam vorwärts treibt und mit erhöhtem Druck durch den Spalt schießt, wobei es den durch einen an der Vorderseite des Schildes sitzenden Sporn aufgelockerten Schlamm vorwärts bewegt. Gegenüber diesem Verfahren unterscheidet sich das vorliegende Verfahren dadurch, daß die Stauwand nicht vom Wasserdruck vorwärts geschoben wird, sondern festgehalten oder gar gegen den Strom bewegt wird. Die Anwendung dieses für verdeckte Zuleitungskanäle bekannten Verfahrens bei Sandfangbecken in Kläranlagen lag durchaus nicht nahe, da bei Becken ganz andere, ja geradezu gegsnsätzliehe Verhältnisse vorliegen wie bei verdeckten Zuleitungskanälen. In den Zuleitungskanälen fließt das Abwasser rasch und setzt sich deshalb verhältnismäßig wenig Sand beinahe zu gleicher Dichte an allen Stellen ab, so daß nur in größeren Zeitabständen eine Entfernung des Sandes vorgenommen werden muß. In den Sandfangbecken hingegen fließt das Wasser langsam und setzt sich der Sand in großen Mengen bei durchaus ungleichmäßiger Dichte über die Länge des Beckens ab; in ihnen findet eine ununterbrochene Entfernung des Sandes statt. Daß man auch diese großen, im Sandfangbecken anfallenden Sandmassen auf ähnliche Weise rasch entfernen kann wie den Sand in verdeckten Kanälen, ist durchaus überraschend, da-die in Kanälen zur Verwendung gelangenden Sandräumer bekanntlich zur Reinigung einer Strecke von nur 100 m mehrere Tage benötigen. '

Auf der Zeichnung ist das Sandfangbecken und die zum Entfernen und zum Durchspülen des Sandes während des Betriebes erforderliche Vorrichtung in einer beispielsweisen Ausführungsform dargestellt. Es zeigt

Abb. ι einen Längsschnitt durch den Sandfang mit der Vorrichtung zum Bewegen der Stauwand,

Abb. 2 eine Draufsicht zu Abb. 1,

Abb. 3 einen Querschnitt nach Linie A-B der Abb. 1,

Abb. 4 einen· Greifer zum Herausheben des Sandes und

Abb. 5 einen weiteren Querschnitt mit be- no sonderer Ausbildung der Stauwand.

Mit ι ist der verdeckte Abwasserzulauf bezeichnet, der sich in zwei offene Rinnen 2 teilt, die je in ein Sandfangbecken 3 münden. Die Sohle 4 des Sandfangs 3 läuft in eine Vertiefung 5 aus und fällt zweckmäßig vom Einlauf zum Auslauf hin ab. Die Wände des Sandfangbeckens; stehen senkrecht. 6 ist der gemeinsame Abwasserauslauf für beide Sandfangbecken, die zusammen oder einzeln im Betrieb sein können. Der Sandfang ist in "bekannter Weise wesentlich breiter und tiefer

gestaltet als der Abwasserzu- und -ablaufkanal, so daß im Sandfangbecken eine Verminderung der ■ Strömungsgeschwindigkeit eintritt, wodurch der im Abwasser befindliche S Sand zu Boden sinkt und sich auf der Sohle des Sandfangs absetzt. Zur Vergleichmäßigung des Wasserlaufs im Sandfangbecken ist an seinem Einlauf ein jalousieartiger Verteiler 30 vorgesehen. In der Vertiefung 5 des Beckens befindet sich eine Einrichtung, durch die Wasser oder Preßluft in den im der Vertiefung angesammelt ein Sand verteilt eingeblasen' werden kann, um diesen in bekannter Weise aufzuwühlen und von den ihm anhaftenden organischen Schmutzteilen zu befreien. Man kann am Grunde der Vertiefung 5 z. B. einen Belüfterkasten 5« einbauen. Um zu verhüten, daß der aufgewühlte Sand in die Ausläufe 6 gelangt, sind vor diesen höhenverstellbare Sperrwände 6" vorgesehen, die während der Spülung so hoch eingestellt werden, daß der Sandwirbel nicht über sie wegsteigen kann. Der Druck des Spülwassers bzw. der Spülluft und damit die Kraft der Spülung muß '.einstellbar sein, damit sie den jeweiligen Verhältnissen, insbesondere der Menge und Art des Sandes., angepaßt werden kann und die Sandteilchen durch den Spülstrom nicht über eine bestimmte Höhe emporgehoben werden können. Die Sperrwand wird vorteilhaft so gelagert, daß sie sehr rasch gehoben und gesenkt werden kann, so daß man die Stauung durch die Sperrwand nach einer Spülung leicht beseitigän kann, um das ausgespülte organische Gut, solange es in der Schwebe ist, durch den Stromstoß in den Auslauf zu überführen. Erfindungsgemäß ist in das Sandfangbecken eine den ganzen Querschnitt einnehmende

₄₀. Stauwand 7 so 'eingesetzt, daß zwischen deren Unterkante und der Sandfangsohle ein Spalt belassen wird. Die Stauwand ist in Längsrichtung des Beckens beweglich. Das Abwasser kann nur durch den kleinen Spalt

4.5 zwischen Unterkante der Stauwand und Bekkensohle durchströmen. Dadurch erhält es hier eine viel größere Geschwindigkeit als im übrigen Teil des Beckens. Durch diese größere Geschwindigkeit wird der auf der

g₀ Beckensohle abgelagerte Sand aufgewirbelt und nach dem Ende des¹ Beckens zu mitgerissen. Die Wirkung wird noch erhöht, wenn die Stauwand entgegen der Strömung ■ des Abwassers bewegt wird. In diesem Falle wird die Stauwand 7 vorteilhaft so eingesetzt, daß ihre Unterkante gegenüber der Oberkante in der Strömungsrichtung vorausliegt. Zum Bewegen der Stauwand 7 von einem zum anderen' Ende des Sandfangbeckens:

dient ein Wagen 8, der den Sandfang auf auf den Seitenwänden des Beckens liegenden Schienen 9 befahren kann. Die Stauwand ist an Trägern ι ο befestigt, die mit ihren Enden schwenkbar am Wagen 8 angeordnet sind. An; der einen Seite der Stauwand greifen Drahtseile 11 an, deren freie Enden auf der Trommel 12 einer im Wagen angeordneten Winde 13 befestigt sind. Diese Drahtseile dienen einesteils¹ zum Einstellen der Größe des frei zu lassenden Spaltes, je nach der Höhe der abgelagerten Menge des Sandes und der gewünschten Spülkraft, andernteils zum vollständigen; Herausheben der Stauwand zum Zwecke des Verfahrens des Wagens mittels einer Schiebebühne 14 nach einem nebenangeordneten Sandfang. ■ Um zu verhüten, daß die Stauwand, die ja gewissermaßen pendelnd an dem Wagen angeordnet ist, von der Strömung ausgehoben wird, sind an ihrer anderen Seite weitere Drahtsieile 15 befestigt, die ebenfalls auf einer Trpmmel 16 im Wagen aufgewickelt werden können. Vorteilhaft bringt man die beiden Trommeln durch Zahnräder 17 miteinander in Eingriff, derart, daß sich beim Abwickeln der Drahtseile von der einen Trommel die Drahtseile auf die andere Trommel aufwickeln. Dier Wagen kann von Hand oder mechanisch von einem zum anderen Ende des Sandfangbeckens bewegt werden. Als vorteilhaft go hat sich eine Einrichtung erwiesen, 'die darin besteht, daß auf dem Wagen eine weitere Winde 18 vorgesehen wird, auf deren Trommel ein Drahtseil 19 befestigt ist, derart, daß das Drahtseil in der Anfangjsstellung des Wagens, vollständig abgewickelt ist und dessen freies Ende 20 am Anfang des Sandfangs befestigt wird, so daß sich beim Inbetriebsetzen der Winde 18 dasselbe auf die Trommel aufwickelt und den Wagen nach dem Anfang des Sandfangs zu bewegt. Unter Umständen kann man die Unterkante 21 der Stauwand 7 rechenartig ausbilden (vgl· Abb. 5), so daß die Zinken- sich auf- die Sohle aufsetzen und bei der Bewegung der Wand den Sand mechanisch auflockern. ■ "

Liegt die Sohle des Sandfangs horizontal, so kann' die Stauwand durch den ganzen Sandfang bewegt werden, ohne daß eine Veränderung ihrer Lage erforderlich wird. Bildet no man jedoch die Sohle des Sandfangs schräg abfallend aus, so muß die Stauwand bei der Bewegung vom einen zum ,anderen Ende des Sandfangs entsprechend dem Neigungswinkel der Sohle verstellt werden, um zu verhüten, n₅ daß sich der Spalt zwischen der Unterkante der Stauwand und der Sandfangsohle verändert. Dies läßt sich in bekannter Weise leicht durch Kurvenscheiben erreichen.

Von besonderem Vorteil für die Spülwirkung ist 'ferner, daß die Stauwand infolge ihrer Höhenverstellbarkeit in gewissen Ab-

ständen aus ihrer 'eingestellten Lage gebracht wird, so daß der Querschnitt für den Durchfluß des Abwassers plötzlich vergrößert wird und eine erhebliche Menge Abwasser mehr nach dem Ausgang· des Sandfangs hindurchströmen kann, 'das die aufgeiwühlten Schlammteilchen ein· großes Stück fortschwemmt.

Die Abb. 2 zeigt zwei nebeneinander angeordnete Sandfänge, die beide durch Zweig-

to kanäle mit dem Abwasserzu- und -ablaufkanal in Verbindung stehen. Durch eine Drehtür 22 kann der eine oder andere Sandfang außer Betrieb gesetzt werden. Schließlich ist noch, hervorzuheben, daß sich die Entnahme des Sandes aus der Vertiefung auf vorteilhafte Weise durch Greifer 23 (Abb. 4) ausführen -läßt. Der Sandaustrag kann aber auch auf andere Weise erfolgen.

Claims

Patentansprüche:

i. Verfahren zum Entfernen des Sandes aus Sandfängen bei Abwasserkläranlagen, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sandfang eine die ganze Sandfangbreite einnehmende und nur zwischen der Unterkante und der Sandfangsohle einen Spalt belassende Wand eingesetzt und zweckmäßig entgegen der Strömungsrichtung des durch den Sandfang fließenden Abwassers bewegt wird, so daß das Wasser durch den Spalt mit großer Geschwindigkeit strömt und deru auf der Sandfangsohle abgelagerten Sand nach einer in bekannter Weise am Ende des Sandfangs befindlichen Austragseinrichtung treibt, während die im Sand 'enthaltenen organischen Stihlammteilchen ausgespült werden, an die Oberfläche gelangen und mit dem Abwasser in den Auslaufkanal eintreten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwand derart schräg zur Beckensohle bewegt wird, daß ihre Oberkante gegenüber dei; Unterkante voreilt.
3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stauwand (7) in an sich bei Schlammräumern' bekannter Weise heb- und senkbar an einem über

go dem Sandfang verfahrbaren Wagen aufgehängt ist;, der von Hand oder mechanisch von einem zum anderen Ende des Sandfangs (3) bewegt wird.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beiderseits der Stauwand (7) je ein Zugmittel, z.B. je ein auf eine Trommel (12, 16) gewundenes Drahtseil (11) angreift, von denen das eine zum Heben und Senken der Stauwand (7) dient, während das andere verhindert, daß die Stauwand (7) von der Strömung aus ihrer eingestellten Lage gebracht wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Trommeln (12, 16) durch Zahnräder (17) miteinander in Eingriff stehen.
6. Vorrichtung nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Wagen (8) eine weitere Winde (18) vorgesehen ist, auf deren Trommel ein Drahtseil (19) zum Bewegen des Wagens (8) befestigt ist, derart, daß das Drahtseil (19) in der Anfangsstellung des Wagens (8) vollständig abgewickelt ist und sein freies Ende am Anfang des Sandfangs befestigt ist, so daß sich beim Inbetriebsetzen der Winde (.18) das Drahtseil (19) auf die Trommel aufwickelt und den Wagen nach dem Anfang des Sandfangs zu bewegt.
7. Stauwand zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die der Sandfangsohle zugekehrte Kante rechenartig gestaltet ist.
8. Sandfangbecken für Abwasserkläranlagen zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß es in bekannter Weise mit senk- go rechten Seitenwänden, mit einer am Auslauf quer verlaufenden' Vertiefung mit einer vom Einlauf zum Auslauf hin geneigten Sohle versehen ist.
9. Sandfangbecken nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verhinderung des Mitreißens von Sand in den Ablauf am Ablaufkanal ein schnell heb- und senkbarer Sperrschieber (6^a) angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen