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Einrichtung zum Ableiten von in einem Abscheideraum angesammelter
Leichtflüssigkeit durch ein Überlaufrohr in einen Leichtflüssigkeitsbehälter Bei
den bisher bekanntgewordenen Leichtflüssigkeitsabscheidern wird im Abscheideraum
ausgeschiedene Leichtflüssigkeit mit Hilfe von feststehenden Überläufen, Schwimmerkonstruktionen
u. dgl. in einen besonderen Sammelbehälter abgeleitet.
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Bei feststehenden 1 überläufen ist jedoch Voraussetzung, daß der
Wasserspiegel im Abscheideraum stets unterhalb der um nur wenig aus dem Wasser herausragenden
Überlaufkante bleibt. Da aber häufig mit plötzlich auftretenden großen Wasserspiegelschwankungen
zu rechnen ist, z. B. bei starkem Regen, Wasserstößen oder bei Rückstau von der
Vorflutleitung her, besteht die Gefahr, daß dann auch Wasser in den Sammelbehälter
überfließt.
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Man ist deshalb dazu übergegangen, für die Ableitung der Leichtflüssigkeit
bewegliche Teile, z. B. Schwimmer, anzuwenden oder den Leichtflüssigkeitsbehälter
selbst schwimmend anzuordnen. Diese beweglichen Gebilde haben aber den Nachteil,
daß sie infolge ihres verhältnismäßig großen Beharrungsvermögens nur langsam hochsteigen
und dann ebenfalls Wasser über die Überlaufkante aufnehmen.
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In solchen Fällen erfüllt naturgemäß der Behälter seinen Zweck, als
Sammelgefäß zu dienen, nicht.
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Außerdem besteht bei der Anwendung beweglicher Teile keine Betriebssicherheit,
da die Teile im Abwasser einer sehr starken Verschmutzung unterliegen. Auch bleiben
die öligen und fettigen Schmutzstoffe an den Schwimmern und schwimmenden Behältern
hängen, so daß sie immer tiefer in das Abwasser eintauchen und die Sammelbehälter
sich schließlich mit Wasser füllen.
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Solche bekannten Behälter werden auch bei Abscheidern verwendet,
bei denen unter bestimmten Voraussetzungen eine Durchflußsperre vermittelst eines
Luftkissens herbeigeführt wird. Hierbei wird dieses Luftkissen in der oberen Umkehrung
eines Ablaufrohres durch in einem Sammelbehälter sich ansammelnde Leichtflüssigkeit
erzeugt, wie es ähnlich in der Abwassertecirnik beim Adamschen Beschickungsapparat
angewendet wird.-Da sich aber bei solchen Abscheidern die Sammelbehälter bei stark
wechselnden Wasserspiegeln naturgemäß mit Wasser statt nur mit Leichtflüssigkeit
füllen, so tritt dann. natürlich eine nachteilige vorzeitige Durchflußsperre ein.
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Bei der vorliegenden Erfindung treten diese Nachteile nicht auf,
da hierbei keinerIei bewegliche Teile u. dgl. Verwendung finden.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachstehend näher erläutert.
Die beigefügten Abb. I bis 6 zeigen Vertikalschnitte durch das Ausführungsbeispiel,
während Abb. 7 eine Draufsicht darstellt, die den Abb. I bis 4 entspricht.
Bei
den Abb. Sund. 6 zeigt das Ausführungsbeispiel auch eine Einrichtung zur Herbeiführung
einer Durchflußsperre mit Hilfe der im Sammelbehälter sich ansammelnden Leichtflüssigkeit.
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Das Abwasser fließt dem Abscheider bei a zu. Im Abscheideraum k sind
Wände b und c angeordnet, damit die Abscheidung begünstigt wird. Das Abwasser schlägt
den in den Abb. I bis 6 durch Pfeile angedeuteten Weg ein, wobei es bei den Abb.
I bis 4 den Schacht d und bei den Abb. 5 und 6 die Schächte d, e und f durchfließt
und bei g in die Vorflutleitung gelangt.
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In den Abb. I und 5 ist der Wasserspiegel eingezeichnet, der der
Sohle des Ablaufraumes bei g entspricht, wenn bei a kein Wasserzufluß erfolgt und
im Abscheider noch keine Leichtflüssigkeit ausgeschieden ist. Der Wasserspiegel
im Abscheideraum k ist mit s und derjenige über den Schächten d bzw. d und d e mit
t bezeichnet.
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Im Abscheideraum k befindet sich ein Überlaufrohr i, das in den Behälter
r möglichst tief unten einmündet. Der Überlauf des Rohres i ragt ein bestimmtes
Maß über den eingezeichneten Wasserspiegels heraus. Sobald sich Leichtflüssigkeit
angesammelt hat, liegt der Leichtflüssigkeitsspiegel aus bekannten Gründen höher
als der vorher vorhandene Wasserspiegel (Abb. 2 und 4). Der Überlauf des Rohres
i ist so gelegt, daß er bei einer bestimmten Stärke der Leichtflüssigkeitsschicht
mit dem Leichtflüssigkeitsspiegel auf gleicher Höhe liegt. (Diesen Zustand zeigt
Abb. 2.) Bei weiterer Zunahme der Leichtflüssigkeitsschicht (Abb. 4) fließt dann
ein entsprechender Teil in das Rohr i über und gelangt in den Behälter r. Über dem
Überlauf des Rohres i befindet sich eine nach oben luftdicht abgeschlossene, feststehende
Glocke h, deren Unterkante im vorliegenden Beispiel in das Wasser um ein geringes
Maß eintaucht (Abb. I und 5). Mit dem Luftraum p der Glocke h steht ein Rohr I in
Verbindung, dessen tiefster Punkt im vorliegenden Beispiel (Abb. I und 5) auf der
Höhe des Wasserspiegels s liegt. Wie ersichtlich, ragt das Rohrl in das Rohr hinein.
Die Länge dieses Rohres m und seine Höhenlage sind so vorgesehen, daß die im Abscheider
sich ansammelnde Leichtflüssigkeit weder von oben noch von unten in das Innere des
Rohre; gelangen kann. Das Rohr m wird zweckmäßig an einer Stelle angeordnet, an
welcher es mit dem unteren Ende in gereinigtes Wasser eintaucht, so daß der Rohrinhalt
frei von Leichtflüssigkeit bleibt.
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Vor Inbetriebnahme des Abscheiders wird in den Behälter r zunächst
etwas Wasser eingebracht, bis das Rohr i im Behälter r so tief eintaucht, daß ein
genügender Wasserverschluß o entsteht, durch den bei steigendem Wasserspiegel s
ein Entweichen von Luft aus dem unteren Ende des Rohres i unmöglich ist.
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Da das Rohr l unmittelbar iiber dem Wasserspiegel im Rohr in (Abb.
I und 5) endigt und dieser Wasserspiegel mit dem Wasserspiegels kommuniziert, so
herrscht bei dem in den Abb. I und 5 eingezeichneten Wasserstands im Raum p atmosphärischer
Druck. Bei steigendem Wasserspiegel s infolge von Abwasserzufluß bei a kommt die
Luft in Raum p bzw. in den Rohren I und i unter einen entsprechenden Druck (Abb.
3). Da die Grundfläche des Raumes p wesentlich bzw. ein Vielfaches größer gewählt
ist, als der Querschnitt des Rohres i beim unten vorhandenen Wasserverschluß, so
wird der Wasserspiegel -innerhalb der Glocke verhältnismäßig nur wenig ansteigen
und deshalb auch nicht die Überlaufkante des Rohres i erreichen. Die Größenverhältnisse
können auf jeden Fall so gewählt werden, daß der Wasserspiegel innerhalb der Glocke
die Höhe des Überlaufes des Rohres i mit Sicherheit nicht erreicht, auch wenn außerhalb
der Glocke der maximale Wasserstand wesentlich höher als dieser Überlauf liegt.
Die Wasserspiegeldifferenz u bei der Glocke 4 ist dann gleich der Differenz v, wenn
der geringe Einfluß des Rohres I unberücksichtigt bleibt (Abb. 3). Im Rohr m wird
der Wasserspiegel die gleiche Höhe erreichen wie der Wasserspiegel s.
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Scheidet sich aus dem Abwasser im Abscheideraum Leichtflüssigkeit
aus, so wird sich Leichtflüssigkeit auch unter der Glocke h ansammeln (Abb. 2).
Außerhalb der Glocke angesammelte Leichtflüssigkeit kann unter die Glocke h gelangen,
sobald die ausgeschiedene Leichtflüssigkeitsschicht den unteren Rand der Glocke
erreicht hat. Hierbei wird der Flüssigkeitsspiegel der Leichtflüssigkeit, die ja
ein geringeres spezifisches Gewicht als das Wasser besitzt, stets um ein entsprechendes
Maß höher liegen, als der Wasserspiegel im Rohr in. Wenn dem Abscheider kein Wasser
zufließt, also auch kein Durchfluß durch den Abscheider erfolgt, wird sich im Rohr
m der Wasserspiegel auf gleicher Höhe einstellen wie im Schacht d der Abb. 2 bzw.
f der Abb. 5, also auf Sohlenhöhe-des Auslaufrohres g, wobei der Einfluß der Reibung
in den Schächten d bzw. d, e und f unberücksichtigt bleibe.
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Da hierbei das Rohr 1 in der Höhe dieses Wasserspiegels endigt und
deshalb dort Luft entweichen kann, so kann bei Zufluß von Leichtflüssigkeit innerhalb
der Glocke h der Leichtflüssigkeitsspiegel auf gleiche Höhe wie außerhalb der Glocke
ansteigen, -sobald die außerhalb der Glocke sich ansammelnde Leichtflüssigkeit unter
den Glockenrand gelangtt Bei entsprechender Stärke der Leichtflüssigkeitsschicht
kommt
somit Leichtflüssigkeit zum Überfließen in das Rohr i. Die Leichtflüssigkeitfließt
damit in den Behäherr, solange der Leichtflüssigkeitsspiegel höher liegt als der
Überlauf des Rohres i (vgl.
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Abb. 2). Ganz analoge Verhältnisse treten auch ein, wenn dem Abscheider
bei a Abwasser zufließt (vgl. Abb. 4).
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Bei steigendem Wasserspiegel kommt der Wasserverschluß des Rohres
I zur Wirkung.
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Wird während des Abwasserzuflusses keine Leichtflüssigkeit ausgeschieden,
so steht die Luft im Raum p und Rohr I unter einem bestimmten einheitlichen Wasserdruck.
Wird aber dabei eine größere Menge Leichtflüssigkeit ausgeschieden, so übt die Leichtflüssigkit
auf den Luftraum p einen erhöhten Druck aus so daß das im Rohrl etwa anstehende
Wasser heruntergedrückt wird. Der Leichtflüssigkeitsspiegel unter der Glocke h kann
dann entsprechend steigen. Bei weiter zunehmender Leichtflüssigkeitsschicht kommt
schließlich die Leichtflüssigkeitsschicht zum Überfließen in das Rohr i.
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Mit Rücksicht auf die Reibung in den Schächten bzw. d, e und f wird
bei Abwasserzufluß der Wasserspiegel im Rohr in stets etwas höher stehen als im
Schacht.
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Praktisch wird hierbei Gleichgewicht bestehen zwischen der Flüssigkeitssäule
im Rohr in und derjenigen im Abscheideraum k. Dieses Gleichgewicht bleibt auch bestehen,
wenn Leichtflüssigkeit ausgeschieden wird und diese an Stelle einer entsprechenden
Wasserschicht tritt. Nur tritt dann im Raum p infolge der Leichtflüssigkeit, wie
schon erwähnt, ein Überdruck auf, der sich unten am Rohr I auswirkt. Infolgedessen
tritt bei weiterem Ausscheiden von Leichtflüssigkeit ein Ansteigen des Leichtflüssigkeitsspiegels
im Raum p ein, bis Leichtflüssigkeit schließlich durch das Rohr i in den Behälter
r überfließt.
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Im Behälter r wird allmählich der Flüssigkeitsspiegel steigen. Dadurch
wird der Abfluß von Leichtflüssigkeit in den Behälter praktisch nicht beeinflußt,
da der Druck im Raum p durch den Wasserverschluß des Rohres I im Rohrm reguliert
wird und bei unterbrochenem Abwasserzufluß im Raum p sich wieder atmosphärischer
Druck einstellt.
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Wie schon oben erwähnt, ist eine Einrichtung vorgesehen, durch die
in an sich bekannter Weise eine Sperre des Durchflusses durch den Abscheider eintritt,
sobald im Sammelbehälter sich eine gewisse Flüssigkeitsmenge angesammelt hat. Die
Einrichtung geht aus den Abb. 5 und 6 hervor.
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Sobald der Flüssigkeitsspiegel im Behälterr die Unterkante des Schachtes
n erreicht hat, kommt bei weiterem Steigen dieses Flüssigkeitsspiegels der Luftraum
q unter Druck, so daß der über den Schächten und e beflndliche Wasserspiegel t entsprechend
hinuntergedrückt wird. Je mehr- dann der Flüssigkeitsspiegel im Behälter r infolge
von Leichtflüssigkeitszufluß steigt, um so mehr wird der Wasserspiegel über den
Schächten d und e abgesenkt. Sobald dieser Wasserspiegel die Oberkante der Trennwand
zwischen den Schächtend und e erreicht hat, kann kein Wasser mehr vom Schacht d
in den Schacht e überfließen. Damit ist der Durchfluß durch den Abscheider gesperrt.
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Wird Leichtflüssigkeit aus dem Behälter r von oben entnommen, so
steigt der Wasserspiegel im Schacht d schließlich wieder höher als die Überfallkante
der Trennwand zwischen den Schächten d und e. In diesem Zeitpunkt beginnt wieder
der Durchfluß durch den Abscheider.
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Um ein Übertreten von Rückstauwasser durch den Schacht n in den Behälter
r zu vermeiden, ist die Verbindung zwischen Schacht n und Raum q höher zu legen
als der etwa eintretende Wasserspiegel des Rückstauwassers im Raum q.