DE68903060T2

DE68903060T2 - Apparat zur automatischen messung des scheinbaren gewichts eines in einer fluessigkeit suspendierten schmutzes, system zur automatischen messung des ponsarindex eines solchen schmutzes unter verwendung des apparates und anwendung in einer rohrleitung in einer abwasserreinigungsanlage.

Info

Publication number: DE68903060T2
Application number: DE1989603060
Authority: DE
Inventors: Joseph Boullet; Paul Castex; Henri Gomber; Bruno Henry
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 1988-06-30
Filing date: 1989-06-29
Publication date: 1993-04-08
Anticipated expiration: 2009-06-30
Also published as: DE68903060D1; FR2633720B1; EP0349437B1; EP0349437A1; FR2633720A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Apparat zur automatischen Messung des Scheingewichts eines in einer Flüssigkeit suspendierten Schlamms und ein automatisches Meßsystem für den Ponsarindex eines solchen Schlamms unter Verwendung des Apparats. Sie wird vor allem angewandt für die Steuerung von Abwasserkläranlagen, die nach dem Belebtschlamm-Prinzip arbeiten (biologische Reinigung).
Man kennt aus dem Patent FR-A-2 284 108 schon eine Meßvorrichtung des Ponsarindex -der in der Folge noch definiert werden wird- eines eine Flüssigkeit belastenden Schlamms. Eine solche Vorrichtung wird auch von der Firma HYDROCURE in den Handel gebracht.
Diese Vorrichtung weist den Nachteil auf, manuell zu sein, was eine ziemlich zeit- und damit kostenaufwendige Intervention einer Bedienungsperson erforderlich macht.
Man kennt auch aus dem Patent FR-A- 2585467, in der Folge Dokument I genannt, einen automatischen Meßapparat für das scheinbare Gewicht oder das Scheingewicht eines eine Flüssigkeit belastenden Schlamms, und ein automatisches Meßsystem für den Ponsarindex eines solchen Schlamms unter Verwendung des Apparats. Letzterer enthält ein Induktivitätsmeßgerät zur Bestimmung des Scheingewichts des Schlamms mittels Induktivitätsmessung.
Die vorliegende Erfindung hat den Zweck, den oben erwähnten Nachteil zu beseitigen, indem sie ein automatisches Meßgerät für das Scheingewicht eines eine Flüssigkeit belastenden Schlamms und ein automatisches Meßsystem des Ponsarindex eines solchen Schlamms vorschlägt unter Verwendung des genannten Geräts, wobei letzteres Mittel des optoelektronischen Typs enthält zur Messung des Scheingewichts des Schlamms, wobei diese Mittel es ermöglichen, einen Apparat und ein System zu schaffen, die einfacher sind als jene, die in dem Dokument I beschrieben werden.
Genau genommen hat die vorliegende Erfindung zunächst einen Meßapparat für das Scheingewicht eines eine Flüssigkeit belastenden Schlamms zum Gegenstand, der umfaßt:
- einen Behälter,
- einen beweglichen Kolben, ausgestattet mit einem Mittel, das ihm gestattet, in dem mit geklärtem Wasser gefüllten Behälter zwei Gleichgewichtslagen einzunehmen, die jeweils dem mit geklärter Flüssigkeit gefüllten Kolben bzw. dem mit schlammbelasteter Flüssigkeit gefüllten Kolben entsprechen,
- Mittel zum Füllen mit geklärter Flüssigkeit, zum Füllen mit schlammbelasteter Flüssigkeit und zum Entleeren des Kolbens,
- Mittel zum Füllen des Behälters mit geklärter Flüssigkeit bis zu einem festgelegten Maximalniveau und zum Entleeren dieses Behälters,
- erste Detektormittel, geeignet ein elektrisches Signal zu liefern in Abhängigkeit von der Gleichgewichtslage des Kolbens in dem Behälter, und
- ein elektronisches Verarbeitungssystem, um das Scheingewicht eines schlammbelasteten Flüssigkeitsvolumens, gewogen in der geklärten Flüssigkeit, zu bestimmen, ausgehend von elektrischen Signalen, die den Gleichgewichtslagen in dem mit geklärter Flüssigkeit gefüllten Kolben entsprechen, der jeweils mit schlammbelasteter Flüssigkeit bzw. mit geklärter Flüsigkeit gefüllt ist, indem auf geeignete Weise die Mittel zum Füllen und Entleeren des Behälters und des Kolbens gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben außerdem so beschaffen ist, daß sein oberer Rand sich unter dem Niveau der den Behälter füllenden Flüssigkeit stabilisiert, dadurch daß die Mittel zum Füllen und Entleeren des Kolbens dafür vorgesehen sind, diesen zu füllen, wenn er sich auf dem Boden des Behälters befindet, so daß der Kolben seine Gleichgewichtslagen vom Boden des Behälters aus erreicht, dadurch daß die ersten Detektormittel vom optoelektronischen Typ sind und dafür vorgesehen sind, das genannte elektrische Signal zu liefern nach der Lagestabilisierung des Kolbens in der geklärten Flüssigkeit und erst dann, wenn das Füllen des Kolbens abgeschlossen ist, womit die Bestimmung des Scheingewichts in einem tatsächlich hydrostatischen Zustand vorgenommen wird.
Man kennt schon einen Apparat zur automatischen Scheingewichtsmessung einer schlammbelasteten Flüssigkeit aus dem Dokument EP-A-0296029, dessen Anmeldedatum vor dem der vorliegenden Anmeldung liegt, das aber mit einem späteren Datum veröffentlicht wurde.
In der vorliegenden Erfindung ist der Behälter "komplett" gefüllt oder genauer, bis zu einem festgelegten Maximalniveau, was ebenso für das relative Gleichgewicht des mit geklärter Flüssigkeit gefüllten Kolbens zutrifft, wie für das relative Gleichgewicht des mit schlammbelasteter Flüssigkeit gefüllten Kolbens und man bestimmt die Gleichgewichtslagen des Kolbens, nach dessen Lagestabilisierung in der geklärten Flüssigkeit, erst nachdem das Füllen des Behälters abgeschlossen ist. Der erfindungsgemäße Apparat ermöglicht es somit, die Messungen in einem tatsächlich hydrostatischen Zustand durchzuführen, wo das Gleichgewicht des Kolbens stattfindet unter der ausschließlichen Wirkung eines Gewichts und eines hydrostatischen Auftriebs.
Vorzugsweise ist der mit dem genannten Mittel ausgestattete Kolben so beschaffen, daß sein Auftriebsmittelpunkt sich vertikal über seinem Schwerpunkt befindet. Dies läßt den Kolben in dem Behälter mit der geklärten Flüssigkeit senkrecht steigen ohne daß er geführt werden müßte, folglich ohne Reibungen, welche die Stabilisierung des Kolbens in seiner Gleichgewichtslage stören könnten.
Es sei daran erinnert, daß der Auftriebsmittelpunkt der Angriffspunkt der Resultierenden der äußeren Kräfte ist (Gewicht, Druckkräfte).
Ebenso ist der Kolben vorzugsweise aus einem Material das, wenn eingetaucht in die geklärte Flüssigkeit, diese nicht absorbiert oder, im Gegenteil, sich schnell sättigt in dieser geklärten Flüssigkeit. Das Gewicht des Kolbens ist also konstant in den beiden Meßphasen des Scheingewichts (Kolben gefüllt mit geklärtem Wasser und Kolben gefüllt mit schlammbelastetem Wasser). Unter "Material das sich schnell sättigt" versteht man ein Material, das sich in einer sehr kurzen Zeit t sättigt vor Ablauf der Zeit t1, während der der Kolben in der geklärten Flüssigkeit des Behälters verbleibt (t kleiner als ungefähr 0,1 t1 zum Beispiel).
Die Außenwand des Kolbens kann vorteilhafterweise im wesentlichen die Form eines Umdrehungsellipsoids um seine Hauptachse aufweisen, um den Kolben daran zu hindern, gleichzeitig mit der geklärten Flüssigkeit im Behälter während dessen Füllung aufzusteigen.
Vorzugsweise enthält der erfindungsgemäße Apparat außerdem am Boden des Behälters Auflagemittel für die Flasche.
In einer bevorzugten Ausführungsform enthält der erfindungsgemäße Apparat außerdem eine Elektodensonde, die vorgesehen ist, das elektronische Verarbeitungssystem über die Füllung der Flasche zu informieren, wobei diese Sonde beweglich ist und starr verbunden ist mit einer Leitung, die vorgesehen ist für das Füllen und Entleeren des Kolbens, wenn sich dieser letztere am Boden des Behälters befindet.
Dazu ist anzumerken, daß die Tatsache, den Kolben zu füllen, wenn er sich am Boden des Behälters befindet, zur Vereinfachung des erfindungsgemäßen Apparats beiträgt, im Vergleich zu jenem, der in Dokument I beschrieben wird und bei dem der Kolben oben im Behälter gefüllt wird, was ein Stützmittel erforderlich macht und eine Motor, um dieses Stützmittel zu bewegen.
Bei der vorliegenden Erfindung kann man, um die Sonde und die Leitung zu bewegen, einen doppeltwirkenden Zylinder verwenden (erster Zylinder).
Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Apparats enthält das genannte Mittel, mit dem der Kolben ausgestattet ist, eine Stange, deren unteres Ende starr am Kolben befestigt ist, und deren Länge so gewählt wird, daß sie, wenn der Kolben am Boden des Behälters ist, über das Maximalniveau der im Behälter enthaltenen geklärten Flüssigkeit hinausragt.
Vorzugsweise sind die ersten Detektormittel unabhängig von dem Kolben, und können enthalten :
- eine Detektoreinheit, die ein lichtaustrahlendes Mittel und ein lichtempfindliches Mittel enthält, fest verbunden und, einander gegenüberliegend, außerhalb des Behälters derart angebracht, daß das Licht des lichtausstrahlenden Mittels, nachdem es diesen Behälter durchquert hat, aufgenommen werden kann von dem lichtempfindlichen Mittel, wobei wenigstens der obere Teil des Kolbens undurchlässig ist für das Licht des lichtaustrahlenden Mittels und der Behälter durchlässig ist für dieses Licht, und
- Mittel zum Bewegen dieser Detektoreinheit, geeignet diese längs des Behälters zu bewegen, im wesentlichen von der Oberseite dieses letzteren, und gesteuert von dem elektronischen Verarbeitungssystem, wobei die lichtempfindlichen Mittel dazu bestimmt sind, dieses elektronische Bearbeitungssystem über die Lage des Kolbens zu informieren.
Vorzugsweise enthält der erfindungsgemäße Apparat zweite Detektormittel, die vorgesehen sind, das Erreichen des festgelegten Maximalniveaus der geklärten Flüssigkeit in dem Behälter festzustellen, um den Abschluß der Füllung dieses Behälters zu steuern.
Diese zweiten Detektormittel können einen Schwimmer enthalten, der vorgesehen ist, im Behälter auf der Oberfläche der geklärten Flüssigkeit zu schwimmen, wenn der Behälter davon enthält, ein lichtaustrahlendes Mittel und ein lichtempfindliches Mittel, angebracht über dem festgelegten Maximalniveau der geklärten Flüssigkeit in dem Behälter, und eine am Schwimmer befestigte Stange, wobei das obere Ende der Stange vorgesehen ist, einen Lichtstrahl, von dem lichtaustrahlenden Mittel kommend, abzulenken in Richtung des lichtempfindlichen Mittels, wenn dieses obere Ende mit diesem Lichtstrahl zusammentrifft.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Meßsystem für den Ponsarindex eines eine Flüssigkeit belastenden Schlamms, enthaltend :
- ein Meßgerät für das Scheingewicht des die Flüssigkeit belastenden Schlamms,
- einen weiteren Behälter,
- Mittel zu Füllen mit geklärter Flüssigkeit, zum Füllen mit schlammbelasteter Flüssigkeit und zum Entleeren dieses weiteren Behälters,
- dritte Detektormittel, die geeignet sind, weitere elektrische Signale zu liefern, die Funktionen des Niveaus des dekantierten Schlamms in dem genannten weiteren Behälter sind, vorher gefüllt mit geklärter Flüssigkeit und mit schlammbelasteter Flüssigkeit, wobei das elektronische Verarbeitungssystem außerdem dazu vorgesehen ist, ausgehend von diesen weiteren Signalen, das Volumen des abgesetzten Schlamms, das einer festgelegten Menge schlammbelasteter Flüssigkeit entspricht, in diesem weiteren Behälter zu bestimmen und ebenso, um den Ponsarindex des Schlamms zu bestimmen unter Verwendung des genannten Scheingewichts des genannten Volumens dekantierten Schlamms, indem man auf angemessene Weise die Mittel zum Füllen und Entleeren steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Scheingewicht-Meßapparat der Meßapparat ist, der auch Gegenstand der Erfindung ist.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Meßsystems enthalten die dritten Detektormittel :
- eine weitere Detektoreinheit mit einem lichtausstrahlenden und einem lichtempfindlichen Mittel, die miteinander verbunden sind und einander außerhalb des genannten weiteren Behälters so gegenüberliegen, daß das Licht, welches das lichtausstrahlende Mittel aussenden kann, von dem dazugehörigen lichtempfindlichen Mittel empfangen werden kann, nachdem es den genannten weiteren Behälter durchquert hat, wobei dieser letztere und die geklärte Flüsigkeit durchlässig sind für das Licht des lichtaustrahlenden Mittels und der Schlamm undurchlässig ist für dieses Licht, und
- Bewegungsmittel für diese weitere Detektoreinheit, die geeignet sind, diese an dem genannten weiteren Behälter entlang zu bewegen, vom Boden dieses letzteren aus, und die von dem elektronischen Verarbeitungssystem gesteuert werden, wobei die lichtempfindlichen Mittel der weiteren Detektoreinheit dazu bestimmt sind, dieses elektronische Verarbeitungssystem zu informieren über die Position der Trennungsfläche zwischen dem dekantierten Schlamm und der geklärten Flüssigkeit in dem weiteren Behälter.
Für die Überwachung eines ersten Niveaus in dem weiteren Behälter, das erreicht wird durch eine gegebene Menge geklärter Flüssigkeit und eines zweiten Niveaus, das erreicht wird durch das Hinzufügen einer gegebenen Menge schlammbelasteter Flüssigkeit, woraus die festgelegte Menge schlammbelasteter Flüssigkeit resultiert, enthält das Meßsystem außerdem vorzugsweise eine weitere Elektrodensonde, die zwischen dem ersten und dem zweiten Niveau beweglich ist und dafür vorgesehen ist, das elektronische Verarbeitungssystem über das sukzessive Erreichen dieser ersten und zweiten Niveaus durch die Flüssigkeit zu informieren, um den Abbruch der entsprechenden Füllvorgänge zu steuern.
Das erfindungsgemäße Meßsystem kann außerdem einen doppeltwirkenden Zylinder enthalten für das Bewegen der genannten weiteren Sonde zwischen dem ersten und dem zweiten Niveau.
Die vorliegende Erfindung betrifft noch ein Verfahren zum Betreiben einer Abwasserkläranlage, wobei diese umfaßt :
- Wenigstens ein Dekantierbecken, das die Abwässer aufnimmt und in dem die Abwässer sich scheiden in eine schlammige Flüssigkeit und eine Flüsigkeit, die weniger dicht als letztere ist,
- ein Stabilisierungsbecken, in das die schlammige Flüssigkeit geleitet wird,
- ein Belüftungsbecken, in den die weniger dichte Flüssigkeit umgerührt und belüftet wird, und
- wenigstens ein Klärbecken, in das die Flüssigkeit aus dem Belüftungsbecken geleitet wird und in dem die geklärte Flüssigkeit entsteht, wobei das Klärbecken außerdem mit dem Stabilisierungsbecken so verbunden ist, daß der jeweils in dem Klärbecken befindliche Schlamm in das Stabilisierungsbecken geleitet werden kann und dieses letztere so mit dem Belüftungsbecken verbunden ist, daß die schlammige Flüssigkeit von dem Stabilisierungsbecken zu dem Belüftungsbecken geleitet werden kann,
wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es das Meßsystem für den Ponsarindex verwendet, das ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist und dadurch, daß es folgende Verfahrensschritte umfaßt :
- zu einer gewählten Zeit in einer Meßzeitenreihe füllt man wenigstens teilweise den weiteren Behälter mit geklärter Flüssigkeit aus dem Klärbecken,
- man untersucht die Transparenz dieses geklärten Wassers oder Klarwassers, und wenn diese Transparenz nicht gut ist, unterbricht man den Zufluß der Flüssigkeit aus dem Dekantierbecken in das Belüftungsbecken bis zur nächsten Meßzeit,
- wenn die Transparenz gut ist, mißt man das Volumen V des dekantierten Schlamms in dem weiteren Behälter, das Scheingewicht P und den Ponsarindex Ip, und wenn eine dieser Messungen nicht ausgeführt werden kann, wird ein Alarm ausgelöst,
- wenn jedoch alle diese Messungen durchgeführt werden konnten, vergleicht man V mit einem festgelegten Wert X1,
- wenn V kleiner ist als X1, vergleicht man Ip mit einem festgelegten Wert Y1,
- wenn Ip kleiner ist als Y1, wartet man auf die nächste gewählte Meßzeit,
- wenn jedoch Ip größer oder gleich Y1 aber kleiner Y1+Y2 ist, wobei Y2 ein festgelegter Wert ist, erhöht man die Belüftung in dem Belüftungsbecken bis zur nächsten Meßzeit, während man, wenn Ip größer als Y1+Y2 ist, der Flüssigkeit des Belüftungsbeckens Sauerstoff zuführt und die Belüftung dieses letzteren bis zur nächsten gewählten Meßzeit erhöht,
- wenn V jedoch größer oder gleich X1 aber kleiner X1+X2 ist, wobei X2 ein festgelegter Wert ist, leitet man den Schlamm des Klärbeckens zum Stabilisierungsbecken und geht zum Vergleichsschritt von Ip mit Y1,
- wenn jedoch V größer oder gleich X1+X2 ist, leitet man den Schlamm des Stabilisierungsbeckens zum Belüftungsbecken und den Schlamm des Klärbeckens zum Stabilisierungsbecken und man geht zum Vergleichsschritt von Ip mit Y1.
Die Erfindung wird verständlicher durch die folgende Beschreibung mit Ausführungsbeispielen, die nur informativ und keineswegs einschränkend sind, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen.
Figur 1 ist eine schematische Ansicht einer besonderen Ausführungsform des Systems zu automatischen Messung des Ponsarindex, Gegenstand der Erfindung,
Figur 2 ist eine schematische Ansicht einer Meßvorrichtung für das dekantierte Schlammvolumen und einer Meßvorrichtung für das Scheingewicht, zu diesem System gehörend,
Figur 3 ist eine schematische Ansicht der im System enthaltenen Hydraulikkreise,
Figur 4 ist eine schematische und partielle Draufsicht, die eine mögliche relative Anordnung einer Detektoreinheit und eines Entleerungsrohrs darstellt, wie in der Meßvorrichtung für das Volumen des dekantierten Schlamms enthalten,
Figur 5 ist eine partielle und schematische Draufsicht einer Detektoreinheit, eines Zylinders, einer Leitung und eines Schwimmers, enthalten in der Meßvorrichtung für das Scheingewicht,
Figur 6 ist die schematische Ansicht einer vorteilhaften Ausführungsform des Kolbens, der zu dieser Scheingewicht- Meßvorrichtung gehört,
Figur 7 ist eine schematische Ansicht einer Abwasserkläranlage, und
Figur 8 ist ein Organigramm mit einem Beispiel eines Steuerungsprogramms bei Verwendung des automatischen Ponsarindex- Meßsystems.
In Figur 1 ist schematisch eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems, bestimmt zur automatischen Messung des Ponsarindex.
Dieser Index, der eine Überwachung der Beschaffenheit der Schlamme der Kläranlagen ermöglicht, und dies in allen Stadien des Klärprozesses, wird definiert als das Verhältnis V/P, in dem V das Volumen bezeichnet, das sich in einer halben Stunde absetzt (allgemein in Millimetern ausgedrückt), d.h. das Niederschlagsvolumen, das man man nach einer halbstündigen Dekantierung erhält von einem Liter schlammbelasteter Flüssigkeit in eineinhalb Litern geklärter Flüssigkeit, und P stellt das Scheingewicht dar (oder genauer die Scheinmasse), ausgedrückt in Gramm, eines Liters schlammbelasteter Flüssigkeit, gewogen in derselben geklärten Flüssigkeit.
Die Flüssigkeit ist Wasser im Falle einer Kläranlage und man hat im folgenden eine solche Anlage als Beispiel ausgewählt.
Das in Figur 1 dargestellte System umfaßt :
-eine Einheit 2, die eine Vorrichtung 4 enthält zur Messung des Volumens V (Figur 2) und eine Vorrichtung 6 zur Messung des Gewichts P (Figur 2), wobei diese Einheit in einem Schrank untergebracht werden kann, in dem ebenso eine Pumpe untergebracht werden kann, Elektroventile und Motoren für den Betrieb dieser Vorrichtungen,
- eine Informatikeinheit 8 für die Steuerung der Vorrichtungen und der Berechnung des Ponsarindex, und
- ein Leistungsschnittstelle 10, welche die Verbindung herstellt zwischen der Informatikeinheit 8 und der Einheit 2 der Vorrichtungen, dabei mit dieser Informatikeinheit ein elektronisches Verarbeitungssystem bildend.
Die Informatikeinheit 8 ist gleichfalls verbunden mit einem Diskettenlesegerät 12, in dem das Programm gespeichert ist für den Betrieb des automatischen Meßsystems, mit einem Bildschirm 14 für die Anzeige der Resultate der ausgeführten Messungen und mit einem Drucker 16 für die Sicherung dieser Resultate.
In der Figur 2 ist schematisch die Einheit 2 der Vorrichtungen 4 und 6 dargestellt. Die Vorrichtung 6 für die Messung des Scheingewichts enthält einen Behälter 18, zum Beispiel zylindrisch, von länglicher Form und großem Fassungsvermögen, in der Größenordnung von 10 Litern zum Beispiel, im folgenden "Speicher" genannt, einen Kolben 20, eine Detektoreinheit 24 und einen Asynchronmotor 26 für das Verschieben der Detektoreinheit an dem Speicher entlang.
Die Vorrichtung 4 für die Messung des Volumens des dekantierten Schlamms enthält einen weiteren Behälter 28, zum Beispiel zylindrisch von länglicher Form, im folgenden "Probeglas" genannt, mit einem Fassungsvermögen in der Größenordnung von 3 Litern zum Beispiel, sowie eine Detektoreinheit 30 und einen Asynchronmotor 32 für das Verschieben der Detektoreinheit an dem Probeglas entlang.
Dieses Probeglas hat einen aufgeweiteten Hals 34, was ein ruhiges Fließen des Schlammwasser an dem Hals gewährleistet und folglich die Dekantierung dieses Schlamms im Klarwasser begünstigt, mit dem das Probeglas gefüllt werden soll.
Außerdem ist das Probeglas, das aus Glas oder aus Plexiglas sein kann, durch einen Deckel 36, zum Beispiel aus Plexiglas, verschlossen, der von Öffnungen durchbohrt ist, die jeweils den Durchgang eines Rohrs 38, bestimmt zum Entleeren des Probeglases, eines Rohrs 40, bestimmt zu Füllen des Probeglases mit Klarwasser und mit Schlammwasser, eines Rohrs 42, durch das die elektrische Versorgung einer am unteren Ende dieses Rohrs 42 befestigten Elektrodensonde 44 läuft, und schließlich der Stange 46 eines doppeltwirkenden Zylinders 48 zuläßt, der an jedem Ende eine Öffnung aufweist für seine Versorgung mit einem Steuerungsfluid, das zum Beispiel Wasser sein kann.
Das Ende des Rohrs 38, das sich in dem Probeglas befindet, liegt in der Nähe des Bodens von diesem Probeglas, während das Ende des Rohrs 40, das sich ebenfalls in dem Probeglas befindet, über dem Hals dieses Probeglases liegt.
Der Zylinder 48 ist so am Deckel 36 befestigt, daß seine Stange parallel zu der Achse des Probeglases verschiebbar ist. Das Rohr 42, das parallel ist zu der Stange des Zylinders und dessen unteres Ende starr verbunden ist mit dem unteren Ende dieser Stange, z.B. mittels eines Plättchens 49, ist ebenfalls parallel zu dieser Achse verschiebbar.
Der Hub des Hydraulikzylinders 48 ist so ausgelegt daß, wenn der Zylinder in Tiefstellung ist (oder genauer, wenn die Stange dieses Zylinders in Tiefstellung ist), das untere Ende jeder der Elektroden der Sonde 44 das Niveau erreicht, das eineinhalb Litern Klarwassers in dem Probeglas 28 entspricht, und wenn der Zylinder in Hochstellung ist (oder genauer, wenn die Stange dieses Zylinder in Hochstellung ist) das Niveau erreicht, das zweieinhalb Litern Wasser und Schlamm in dem Probeglas 28 entspricht.
Die Detektoreinheit 30 enthält eine Stellplatte 50, die wenigstens einen Teil des Außenumfangs des Probeglases 28 umschließt und und die an diesem Probeglas entlang verschiebbar ist. Die Stellplatte 50 trägt eine Photoemitterdiode 52, die so angeordnet ist, daß sie ihren Lichtstrahl durch das Probeglas 28 sendet, wobei dieses letztere und das Klarwasser durchlässig sind für das von der Photodiode aussandte Licht. Die Stellplatte 50 trägt ebenfalls gegenüber der Photodiode eine Photodetektorzelle, etwa einen Phototransistor 54, dazu bestimmt, das von der Photodiode 52 ausgesandte Licht zu empfangen, nachdem es das Probeglas durchquert hat und daran nicht gehindert wird durch den Schlamm, der sich in diesem Probeglas befinden könnte.
Der Asynchronmotor 32 ist an einem Gestell 56 befestigt, das auf der Höhe des oberen Teils des Probeglases 28 angeordnet ist. Dieser Motor versetzt eine Gewindespindel 58 in Drehung um eine Achse, die parallel ist zu der des Probeglases 28. Die Stellplatte 50 ist so an die Gewindespindel 58 gekuppelt, daß sie sich entlang des Probeglases nach oben oder nach unten bewegt, je nach Drehrichtung des Motors 32.
Die Schlammvolumenmessung erfolgt nach folgendem Prinzip: nachdem das Probeglas mit eineinhalb Litern (was durch die Sonde 44 überwacht wird, wenn der Zylinder 48 in Tiefstellung ist) Klarwassers gefüllt wurde (unter Verwendung der in Figur 3 dargestellten Hydraulikkreise), dann mit einem Liter Schlammwassers (was von der Sonde 44 überwacht wird, wenn der Zylinder 48 in Hochstellung ist), läßt man das Ganze eine halbe Stunde lang dekantieren. Nach Ablauf dieser Zeit wird die Stellplatte am Probeglas von unten nach oben bewegt mit Hilfe des Motors 32 (gesteuert vom elektronischen Verarbeitungssystem), während die Photodiode einen Lichtstrahl aussendet. Sobald dieser auf Schlamm trifft, kann er den Phototransistor nicht erreichen. In dem Moment, wo die Stellplatte die Trennungsebene zwischen dem Wasser und dem dekantierten Schlamm in dem Probeglas erreicht, kann der Lichtstrahl dieses Probeglas durchqueren und erreicht den Phototransistor, der das elektronische Verarbeitungssytem darüber informiert. Das Zählen der vom Motor 32 ausgeführten Umdrehungen erlaubt dann, bei Kenntnis der Teilung der Gewindespindel 58, die Höhe des in dem Probeglas dekantierten Schlamms zu ermitteln und, bei Kenntnis des Querschnitts dieses Probeglases, das Volumen des dekantierten Schlamms.
Um die Anzahl der von dem Motor 32 ausgeführten Umdrehungen zu ermitteln, verwendet man eine Detektoreinheit 60-61, die einen Photoemitter 60 enthält, der auf der Auflage 60 befestigt ist (die von der Welle des Motors 32 durchquert wird) und einen Photodetektor 61, über dem Photoemitter angebracht, sowie einen optisch reflektierender Finger 62, der an der Motorwelle angebracht ist, um den von dem Photoemitter 60 ausgesandten Lichtstrahl bei jeder Passage vor der Detektoreinheit 60-61 in Richtung des Photodetektors 61 umzulenken, der dann einen elektrischen Impuls erzeugt, womit folglich die Anzahl der elektrischen Impulse gleich der Anzahl der vom Motor 32 ausgeführten Umdrehungen ist.
Selbstversändlich ist die relative Anordnung der Detektoreinheit 30 und des Rohrs 38 so, daß der aus der Photodiode 52 austretende Lichtstrahl nicht durch das Rohr 38 verdunkelt wird. Eine mögliche Anordnung ist in Figur 4 dargestellt: die den Phototransistor 54 und die Photodiode 52 tragende Stellplatte 50 ist auf einer Seite des Probeglases so angebracht, daß das Rohr 38 und der von der Photodiode 52 ausgesandte Lichtstrahl sich zu beiden Seiten einer Diametralebene des Probeglases befinden.
Zurückkehrend zu der Scheingewicht-Meßvorrichtung 6 wird nun Bezug genommen auf den Speicher 18, der aus Glas oder aus Plexiglas sein kann und verschlossen wird durch einen Deckel 64, zum Beispiel aus Plexiglas, versehen mit Öffnungen, die jeweils Durchlaß bieten für eine starre Hülse 66, eine Stange 68, starr verbunden mit dem Kolben 20, eine Stange 69, starr verbunden mit einem Schwimmer 22, wie man im folgenden detaillierter sehen wird und für die Kolbenstange 70 eines doppeltwirkenden Zylinders 72. Dieser Zylinder ist am Deckel 64 so befestigt, daß seine Kolbenstange parallel zu der Achse des Speichers beweglich ist. Außerdem weist der Zylinder 72 an jedem seiner beiden Enden eine Öffnung auf, welche die Versorgung des Zylinders mit Steuerungsfluid zuläßt, das z.B. Wasser sein kann.
Die Hülse 66, die parallel ist zu dem Zylinder 72 und deren unteres Ende fest verbunden ist mit dem unteren Ende der Kolbenstange des Hydraulikzylinders 72 mittels eines Plättchens 74 zum Beispiel, ist ebenfalls parallel zu dieser Achse beweglich.
Im Inneren der Hülse 66 sind ein Rohr 76 befestigt, durch das die elektrische Versorgung einer Elektrodensonde 78 verläuft, die am unteren Ende des Rohrs 76 befestigt ist, sowie eine Leitung 80 für die Versorgung des Kolbens mit Klarwasser und mit Schlammwasser und für die Entleerung dieses Kolbens. Das obere Ende der Leitung 80 ist angeschlossen an einen Weg eines feststehenden Vierwegeverteilers 116 über eine biegsame Leitung 81 (Figur 3) von ausreichender Länge, um den Bewegungen der Hülse 66 folgen zu können.
Das Rohr 76 und die Leitung 80 sind an jedem Ende der Hülse 66 durch einen Ring, z.B. aus PVC, befestigt.
Bei Nichtbenutzung der Vorrichtung 6 ruht der Kolben 20 auf einem Trägergestell 82 nahe dem Speicherboden 18. Die verschiedenen Füllungen und Entleerungen des Kolbens werden durchgeführt, wenn dieser Kolben auf seinem Trägergestell ruht, wobei der Zylinder 72 sich in seiner Tiefstellung befindet.
Die Elektroden der Sonde 78 und das untere Ende der Leitung 80 stehen aus dem unteren Ende der Hülse 66 vor. Der Hub des Zylinders 72 ist so ausgelegt daß, wenn dieser Zylinder in Tiefstellung ist (oder genauer, wenn die Stange dieses Zylinders in Tiefstellung ist), und wenn der Kolben 20 auf seinem Trägergestell 82 ruht, sich das untere Ende jeder Elektrode auf der Höhe des oberen Rands des Kolbens befindet, so daß sie das Ende von dessen Füllung mit Klarwasser oder mit Schlammwasser feststellen kann, und wenn der Zylinder in Hochstellung ist (oder genauer, wenn die Stange dieses Zylinders in Hochstellung ist) befinden sich die Elektroden in der Nähe des Deckels des Speichers. Das untere Ende der Leitung 80 steht aus der Hülse 66 soweit vor daß, wenn der Zylinder in Tiefstellung ist, dieses untere Ende der Leitung 80 sich in der Nähe des Flaschenbodens befindet.
Die Füllung mit Klarwasser und die Entleerung des Speichers erfolgen durch den Boden des Speichers. Um während des Füllens Sprudelerscheinungen zu vermeiden, ist im Boden des Speichers eine Ringnut ausgebildet. Leitungen 86 und 88, vorgesehen für die Füllung bzw. Entleerung des Speichers, münden in diesem Hohlraum, wobei dieser letztere mit dem restlichen Speicher kommuniziert über Öffnungen 90 von sehr geringem Durchmesser (in der Größenordnung von 1 bis 2mm z.B.), die eine Platte 89 durchqueren, welche am Boden des Speichers liegt.
Das Trägergestell 82 umfaßt einen Kragen 98, versehen mit Füßen, mittels denen er auf der Platte 89 ruht. Der Kolben 20 weist Haltestifte 100 auf, mittels denen er auf dem Kragen 98 aufliegt. Vorzugsweise sind in diesen Kragen Löcher gebohrt (nicht dargestellt) um den Durchfluß des Klarwassers während des Speicherfüllvorgangs zu erleichtern.
Der Kolben 20 ist zum Beispiel aus Polypropylen. Außerdem kann der Kolben für das "Gleiten" und Beseitigen von Luftblasen während des Eintauchens des Kolbens in das Klarwasser, das der Kolben aufnehmen soll, einen konischen Boden 92 aufweisen, nach oben verlängert durch eine zylindrische Wand 94, deren oberer Rand innen am Kolben etwas höher ist als außen (wobei die Neigung des Rands zum Beispiel in der Größenordnung von 20 bis 30º sein kann, bezogen auf eine Ebene senkrecht zur Kolbenachse), um den Ausfluß von schlammbelasteter Flüssigkeit zu verhindern, wenn dieser damit gefüllt ist und eingetaucht wird in die geklärte Flüssigkeit des Behälters während dessen Füllung.
Zusätzlich zu der Stange 68 enthält der Kolben einen Ballast 96, der unter dem Kolben befestigt ist und an diesem. Die Stange 68 selbst ist am Boden des Kolbens befestigt und verläuft in der Achse desselben.
Die Länge der Stange 68 wird so gewählt, daß sie aus dem Deckel 64 herausragt, wenn der Kolben auf dem Trägergestell 82 ruht.
Die bewegliche Einheit, gebildet aus dem mit den Haltestiften 100 versehenen Kolben, der Stange 68 und dem Ballast 96 ist so beschaffen, daß bei Gleichgewicht zwischen dem Gewicht dieser Einheit und dem Auftrieb in dem mit Klarwasser gefüllten Speicher der obere Rand des Kolbens (gefüllt mit Klarwasser oder Schlammwasser) sich unter dem Niveau des im Speicher enthaltenen Wassers stabilisiert, wobei nur ein Teil der Stange 68 auftaucht. Außerdem ist in der genannten Einheit die Verteilung der Massen so vorgesehen, daß sich der Schwerpunkt der Einheit, die sich in dem mit Klarwasser gefüllten Speicher befindet, vertikal unter dem Auftriebsmittelpunkt befindet. Um dies zu erreichen wählt man einen Ballast mit ausreichend großer Masse, die jedoch der Einheit immer noch ihr "Abheben" gestattet. Daraus resultiert, daß der Kolben in dem Speicher senkrecht aufsteigt und nicht geführt werden muß. Es ist folglich möglich, in dem Deckel 64 eine Öffnung auszubilden, die den Durchgang der Stange 68 zuläßt, wobei der Durchmesser dieser Öffnung sehr viel größer ist als der Durchmesser der Stange 68. Damit vermeidet man Reibungen der Stange 68 am Deckel 64, wenn der Kolben im Speicher aufsteigt. Außerdem bewirkt das Erzielen eines vertikalen Aufstiegs des Kolbens, daß die eventuellen Reibungen des Kolbens an der Wandung des Speichers nur stattfinden an den quasi punktförmigen Enden der Haltestifte 100, mit denen der Kolben versehen ist : mit drei um 120º versetzen Haltestiften reiben höchstens zwei gleichzeitig an der Wandung des Speichers während des Aufstiegs des Kolbens.
Die Reibungen sind somit sehr begrenzt. Folglich findet die Stabilisierung des Kolbens (gefüllt mit Klarwasser oder Schlammwasser) im Speicher in einer Lage statt, wo die Gleichwertigkeit Gewicht-Auftrieb wirklich gewährleistet ist.
Der Speicher wird mit einer Klarwassermenge gefüllt, die für alle Messungen gleich ist, wobei diese Menge ausreicht, um mit dem Apparat das Scheingewicht von jeder Schlammart zu messen.
Die Überwachung der Beendigung des Speicherfüllvorgangs, d.h. das Erreichen des festgelegten Maximalniveaus durch das Wasser, wird ausgeführt mit Hilfe des Schwimmers 22, der dazu vorgesehen ist, auf der Oberfläche des im Speicher enthaltenen Klarwassers zu schwimmen. Der Schwimmer 22 ist am unteren Ende einer vertikalen Stange 69 befestigt, die frei eine Öffnung durchquert, die im Deckel 64 enthalten ist. Das obere Ende der Stange 69 weist einen Anschlag 71 auf, der von ausreichender Größe ist, um den Fall des Schwimmers 22 in den Speicher zu verhindern, wenn letzterer leer ist.
Eine Detektoreinheit 103-104, die einen Photoemitter 103 enthält mit einem darüber angebrachten Photodetektor 104, ist ebenfalls auf dem Deckel 64 des Speichers angebracht. Die oberen Enden der Stange 69 und des Anschlags 71 sind z.B. aus poliertem oxydationsfreiem Stahl für die Reflektion des von dem Photoemitter 103 ausgestrahlten Lichts. Die Länge der Stange 69 ist so, daß der Photodetektor 104 das von dem Photoemitter erzeugte und von dem oberen Ende der Stange 69 reflektierte Licht nur empfängt, wenn und nur wenn das Maximalniveau für Klarwasser im Speicher erreicht ist : wenn das Wasser im Speicher ein gewisses Niveau nahe dem Maximalniveau erreicht, beginnt der Schwimmer auf der Oberfläche zu schwimmen und steigt, während sich der Speicher weiter füllt bis zum Erreichen des Maximalniveaus, bei dem der obere Teil der Stange 69 das vom Photoemitter 103 ausgehende Licht reflektiert. Nun erzeugt der Photodetektor 104 ein Signal. Das elektronische Verarbeitungssystem, dem mit diesem Signal das Erreichen des Maximalniveaus gemeldet wird, steuert den Abbruch des Speicherfüllvorgangs mit Klarwasser.
Die Detektoreinheit 24, angebracht um jede Gleichgewichtslage des Kolbens 20 in dem Speicher zu orten, ist beschaffen wie die Detektoreinheit 30 und umfaßt folglich eine Stellplatte 105 die wenigstens einen Teil des Außenumfangs des Speichers 18 umschließt und die an diesem entlang verschiebbar ist. Die Stellplatte 105 trägt eine Photoemitterdiode 106, die so angeordnet ist, daß sie ihren Lichtstrahl durch den Speicher 18 sendet, wobei dieser letztere, oder wenigstens sein oberer Teil, durchlässig ist für dieses Licht. Die Stellplatte 105 trägt ebenfalls gegenüber der Photodiode 106 einen Photodetektor, etwa einen Phototransistor 108, dazu bestimmt, das von der Photodiode 106 ausgesandte Licht zu empfangen, nachdem es den Speicher durchquert hat, solange es daran nicht gehindert wird durch den Kolben 20.
Die Verschiebungen der Stellplatte 105 finden im wesentlichen von der Oberseite des Speichers aus statt, zum Beispiel, und werden vom elektronischen Verarbeitungssystem gesteuert.
In den Figuren 2 und 3 sind alle Bestandteile der Scheingewichtsmeßvorrichtung in derselben Ebene dargestellt, jedoch ist die relative Anordnung der Stange 68, des Schwimmers 22, der Detektoreinheit 24 und des Zylinders 72 selbstverständlich so vorgesehen, daß der von der Photodiode 106 ausgehende Lichtstrahl nicht verdunkelt werden kann durch den Kolben in seinen beiden Gleichgewichtslagen. Eine mögliche Anordnung wird dargestellt in der Figur 5 : Die den Phototransistor 108 und die Photodiode 106 tragende Stellplatte 105 ist auf einer Seite des Speichers so angebracht, daß der Schwimmer 22 und der von der Photodiode 106 ausgehende Lichtstrahl sich zu beiden Seiten einer Diametralebene des Speichers befinden, wobei die Stange 68 in dieser Diametralebene liegt, und der Zylinder 72 sowie das Rohr 80 sich in dem Raum befinden, der begrenzt wird durch die Ebene, in der die Stangen 68 und 69 liegen und durch die Ebene, die parallel ist zu der Stange 68 und die den fraglichen Lichtstrahl enthält.
Außerdem sind der Zylinder 72 und das Rohr 80 selbstverständlich so angeordnet, daß das Rohr 80 die aufsteigende Bewegung des Kolbens nicht stören kann, wenn letzterer dabei ist, seine obere Gleichgewichtslage im Speicher zu erreichen (wobei diese Lage dem mit Klarwasser gefüllten Kolben entspricht).
Wenn das von der Photodiode 106 ausgehende Licht abgefangen wird vom oberen Rand des Kolbens, der sich in dem im Speicher befindlichen Klarwasser in Gleichgewichtlage befindet, empfängt der Phototransistor 108 dieses Licht nicht mehr und informiert das elektronische Verarbeitungssystem darüber, was zwei Lageinformationen ergibt, die jeweils dem mit Klarwasser gefüllten Kolben bzw. dem mit Schlammwasser gefüllten Kolben entsprechen.
Der Motor 26, vom asynchronen Typ, ist auf der Höhe des Speicherdeckels 64 an einem Gestell befestigt, wobei die Einheit aus Probeglas und Speicher so konzipiert sein kann, daß dieses Gestell das Gestell 56 des Motors 32 sein kann. Der Motor 26 treibt eine Gewindespindel 110 um eine Achse herum an, die parallel ist zu der Achse des Speichers, und diese Gewindespindel steuert die Auf- oder Abwärtsbewegung der Stellplatte 105 entlang des Speichers entsprechend der Drehrichtung des Motors 26.
Bei Kenntnis der Teilung der Gewindespindel 110 und der Anzahl der Umdrehungen dann das elektronische Verarbeitungssystem jede Tauchlage des Kolbens im Speicher ermitteln und aufzeichnen.
Die Anzahl der durch den Motor 26 ausgeführten Umdrehungen wird ermittelt mit Hilfe einer auf dem Gestell des Motors 26 befestigten Detektoreinheit 112-113. Die Welle von Motor 26 ist mit einem Finger 114 ausgestattet, der sich auf der Höhe der Detektoreinheit 112-113 befindet. Letztere enthält einen Photoemitter 112 über dem ein Photodetektor 113 angebracht ist, dazu bestimmt, bei jeder Passage des Fingers 114 vor der Detektoreinheit 112-113 einen elektrischen Impuls auszusenden, da der Photodetektor 113 dann den vom Photoemitter 112 ausgestrahlten und von dem Finger 114 in Richtung des Photodetektor 113 reflektierten Lichtstrahl empfängt. Die Impulse, die von diesem Photodetektor ausgehen und den von dem Motor 26 ausgeführten Umdrehungen entsprechen, werden dann von dem elektrischen Verarbeitungssystem gezählt, das somit informiert ist über die Anzahl der Umdrehungen des Motors 26.
Das Meßprinzip des Scheingewichts ist folgendes: das Ansteigen des Wassers in dem Speicher übt proportional einen wachsenden Auftrieb aus auf die Einheit Kolben(gefüllt)-Stange 68-Ballast-Haltestifte. Sobald er größer wird als das Gewicht der Einheit, löst sich diese vom Gestell 82 und folgt dem Ansteigen des Wassers bis im Speicher das festgelegte Maximalniveau erreicht wird. Nach dem Aussetzen der Wasserzuführung und der Lagestabilisierung des Kolbens, mißt man dessen Tauchtiefe, wie dies weiter oben schon gezeigt wurde. Das Scheingewicht ist der Differenz h der Eintauchtiefen des Kolbens, gefüllt mit Klarwasser beziehungsweise mit schmutzbelastetem Wasser, proportional. Genauer, das Scheingewicht P ist mit der Tauchtiefendifferenz h durch die folgende Formel verbunden :
P = h.S.v&supmin;¹.d.g (1)
in der S, v, d und g den Querschnitt der Stange 68 bzw. das Nutzvolumen des Kolbens (Fassungsvermögen des Kolbens, das zum Beispiel gleich 0,5 Liter beträgt) bzw. die Dichte bzw. die Gravitationsbeschleunigung darstellen.
Tatsächlich wird das Scheingewicht (für einen Liter Schlammwasser) in Gramm ausgedrückt und man berücksichtigt folglich die Größe g der obigen Formel nicht.
Die Empfindlichkeit des Apparats ist umgekehrt proportional zu dem Querschnitt S der Stange 68. Der Meßbereich hingegen ist proportional zu diesem Querschnitt S. Die Wahl des Querschnitts der Stange resultiert daher aus einem Kompromiß zwischen zwei widersprüchlichen Sachzwängen, nämlich einer großen Empfindlichkeit (in der Größenordung von 0,05 Gramm pro Liter zum Beispiel) und einem Meßbereich, der sich um einen geringen Mittelwert erstreckt, wobei dieser Bereich von 0,5 Gramm/Liter bis 4 Gramm/Liter geht, zum Beispiel.
Um einen Kompromiß zu erzielen, muß man die weiter oben erwähnte Formel (1) anwenden können und folglich ein wirkliches hydrostatisches Gleichgewicht haben, was bei der vorliegenden Erfindung der Fall ist.
Der Vorteil der Verwendung von Polypropylen für die Herstellung des Kolbens liegt in der Tatsache, daß dieses Material eine Dichte kleiner 1 hat, was es möglich macht, einen Kolben mit einer einzigen Wandung herzustellen, der im Wasser aufsteigt und sich stabilisiert, während man eine doppelte Wandung vorsehen muß bei einem Kolben, dessen Material eine Dichte größer 1 aufweist, um dasselbe Resultat zu erzielen. Zudem ist das Gewicht des Polypropylenkolbens konstant in den beiden Phasen der Scheingewichtsmessung (Kolben gefüllt mit Klarwasser und Kolben gefüllt mit Schlammwasser).
Die Messung der Größen P und V erfordert die Füllung des Probeglases mit Klarwasser und mit Schlammwasser und die Entleereng dieses Probeglases, sowie die Füllung des Speichers mit Klarwasser und die Entleerung des Speichers und ebenso die Füllung des Kolbens mit Klarwasser und mit Schlammwasser und die Entleerung des Kolbens. Diese diversen Füllungen und Entleerungen werden durchgeführt mit einer einzigen Hydraulikeinheit, die zwei Hydraulikkreise verbindet, genannt "Klarwasserkreis" bzw. "Schlammkreis" (Figur 3). Die Quelle des Klarwassers bildet das Klärbecken CL der Kläranlage und die Quelle für das Schlammwasser bildet das Belüftungsbecken AE dieser Kläranlage.
Der Schlammkreis ist folgender :
Das Schlammwasser wird durch eine Pumpe P2 in das Belüftungsbecken AE gepumpt. Eine Leitung führt vom Belüftungsbecken zu einem Anschluß eines Zweiwege-Elektroventils V26. Drei Abzweigungen sind parallel an den zweiten Anschluß dieses Ventils angeschlossen:
- eine erste Abzweigung endet an einem ersten Anschluß eines Zweiwege-Elektroventils V22, dessen zweiter Anschluß verbunden ist mit dem ersten Anschluß eines Vierwegeverteilers 116, dessen zweiter Anschluß verbunden ist mit der Leitung 80 über eine biegsame Leitung 81,
- eine zweite Abzweigung führt zu einem Anschluß eines Zweiwege-Elektroventils V24, dessen zweiter Anschluß verbunden ist mit der Leitung 38, und
- eine dritte Abzweigung ist verbunden mit einem ersten Anschluß eines Dreiwege-Elektroventils V30, dessen zweiter Anschluß zum Eingang der Pumpe führt.
Der Ausgang der Pumpe P2 ist verbunden mit einem ersten Anschluß eines Dreiwege-Elektroventils V31, dessen zweiter Anschluß verbunden ist mit einem Anschluß eines Zweiwege-Elektroventils V27, dessen zweiter Anschluß mit dem Belüftungsbecken verbunden ist.
In der Leitung, welche die Pumpe P2 mit dem Elektroventil V27 verbindet, findet man nacheinander, ausgehend von der Pumpe P2:
- eine erste Abzweigung, die zu einem Anschluß eines Zweiwege- Elektroventils V25 führt, dessen zweiter Anschluß verbunden ist mit einem ersten Anschluß eines Dreiwegeverteilers 118, dessen zweiter Anschluß verbunden ist mit der Leitung 40, und
- eine zweite Abzweigung, die zu einem Anschluß eines Zweiwege- Elektroventils V23 führt, dessen zweiter Anschluß verbunden ist mit dem dritten Anschluß des Verteilers 116.
Für den Schlammkreis hat man nun folgende verschiedenartige Zustände, und für jeden Zustand ist das Öffnen oder das Schließen der Elektroventile entsprechend festgelegt:
- Warten: von AE nach V26 nach V30 nach P2 nach V31 nach V27 nach AE
- Füllen des Kolbens mit Schlammwasser: AE nach V26 nach V30 nach P2 nach V31 nach V23 nach Verteiler 116
- Füllen des Probeglases mit Schlammwasser: AE nach V26 nach V30 nach P2 nach V31 nach V25 nach Verteiler 118
- Entleeren des Probeglases: von Leitung 38 nach V24 nach V30 nach P2 nach V31 nach V27 nach AE
- Entleeren des Kolbens: von Leitung 80 nach Verteiler 116 nach V22 nach V30 nach P2 nach V31 nach V27 nach AE.
Man hat auch Entlüftungen vorgesehen über die Elektroventile E4 und E5, jeweils angebracht als Abzweigung in den Leitungen, welche das Elektroventil V26 und das Elektroventil V27 mit dem Belüftungsbecken verbinden.
Der Klarwasserkreis enthält das Elektroventil V30, dessen dritter Anschluß über eine Leitung mit dem Klärbecken, der Pumpe P2 und dem Elektroventil V31 verbunden ist. Vier Abzweigungen sind paralell verbunden mit dem dritten Anschluß des Elektroventils V31:
- eine erste Abzweigung führt zu einem Anschluß eines Zweiwege- Elektroventils V16, dessen zweiter Anschluß verbunden ist mit dem dritten Anschluß des Verteilers 118,
- eine zweite Abzweigung führt zu einem Anschluß eines Zweiwege-Elektroventils V17, dessen zweiter Anschluß verbunden ist mit dem vierten Anschluß des Verteilers 116,
- ein dritter Anschluß führt zu einem Zweiwege-Elektroventil V18, dessen zweiter Anschluß verbunden ist mit der Leitung 86, und
- ein vierter Anschluß führt zu einem Anschluß eines Zweiwege- Elektroventils V32, dessen zweiter Anschluß, wie man in der Folge sehen wird, zu einem "Leitungswasser"-Kreis führt (sauberes Wasser aus einer Druckwasser-Versorgungsleitung).
Somit kann das Klarwasser durch die Pumpe P2 angesaugt werden aus dem Klärbecken CL über das Elektroventil V30, und durch das Elektroventil V31 jeweils und nach Bedarf geleitet werden:
- in den Kolben 20 über V17,
- in das Probeglas 28 über V16, und
- in den Speicher 18 über V18.
Das Entleeren des im Speicher 18 befindlichen Klarwassers erfolgt durch Schwerkraft über die Leitung 88 in Richtung des Klärbeckens über ein Zweiwege-Elektroventil V28.
Das Entleeren des im Kolben enthaltenen Klarwassers. worauf schon hingewiesen wurde, erfolgt mit Hilfe des Schlammkreises durch die Pumpe P2 und das Elektroventil V22 (bzw. V24).
Es besteht ein dritter Kreis, der die Verwendung von Leitungswasser möglich macht, z.B. um nach einer Messung eine Reinigung der Kreise und des Probeglases durchzuführen. Das Füllen dieses letzteren mit Leitungswasser erfolgt über das Zweiwege- Elektroventil V32, dessen zweiter Anschluß mit dem Anschluß an die städtische Wasserleitung EV verbunden ist.
Das Leitungswasser wird ebenfalls zu den beiden Zylindern geleitet über die Dreiwege-Elektroventile V12, V13, V14 und V15 für die Steuerung dieser Zylinder.
Genauer, das Leitungswasser wird den jeweiligen Eingängen der Elektroventile V12, V13, V14 und V15 parallel zugeführt. Das Dreiwege-Elektroventil V12, für die Tiefstellung des Zylinders 72, ist über einen seiner beiden Ausgänge mit der Öffnung des Zylinders 72 verbunden, über die das Tiefstellen dieses Zylinders erfolgt. Das Dreiwege-Elektroventil V13, für die Hochstellung des Zylinders 72, ist über einen seiner beiden Ausgänge mit der Öffnung des Zylinders 72 verbunden, über die das Hochstellen dieses Zylinders 72 erfolgt.
Das Dreiwege-Elektroventil V14 für die Tiefstellung des mit dem Probeglas verbundenen Zylinders 48, ist über einen seiner beiden Ausgänge mit der Öffnung des Zylinders 48 verbunden, über die das Tiefstellen dieses Zylinders 48 erfolgt. Das Elektroventil V15, für die Hochstellung des Zylinders 48, ist über einem seiner beiden Ausgänge mit der Öffnung des Zylinders 48 verbunden, über die das Hochstellen dieses Zylinders 48 erfolgt.
Die zweiten Ausgänge der Dreiwege-Elektroventile V12, V13, V14 und V15 sind mit einer Leitung verbunden, die in einem Abfluß EG mündet.
Man wird feststellen, daß die beiden Vorrichtungen 4 und 6 auf einem gemeinsamen Unterbau 120 ruhen, auf dem ebenfalls die Lager 122 bzw. 124 der Gewindespindeln 58 und 110 ruhen.
Die Leistungsschnittstelle 10 (Figur 1), deren Inhalt nicht dargestellt ist, enthält eine Relaisanordnung zur Steuerung der Elektroventile und der Motoren 26 und 32, elektronische Schaltkreise, verbunden mit den Elektrodensonden 44 und 78, Relaisschaltkreise für die jeweilige Verbindung der Detektoreinheiten 52-54, 103-104 und 106-108 mit der Informatikeinheit 8, sowie zwei Relaisschaltkreise, verbunden mit den Detektoreinheiten 60-61 bzw.112-113, und schließlich verschiedene Versorgungen, welche die nötigen Spannungen und Ströme für das Funktionieren der Elektronik und der elektrischen Elemente des Schranks liefern, der die Vorrichtungen 4 und 6 enthält.
Die Informatikeinheit 8 (Figur 1) enthält einen Computer, der an eine Eingangs-Ausgangsplatine (nicht dargestellt) angeschlossen ist. Die Signale (0 oder 5V), die von der Eingangs-Ausgangsplatine ausgehen, können die Elektroventile oder die Motoren 26 und 32 nicht direkt steuern. Dieser Betätigung wird mit Hilfe der weiter oben erwähnten Relais (Leistungsrelais) verwirklicht. die geeignet sind, große Ströme und hohe Spannungen zu schalten (s.Dokument I). Jeder der Motoren 26 und 32 wird von zwei Relais gesteuert, entsprechend den beiden Drehrichtungen des Motors.
Zudem, im Gegensatz zu den anderen in Figur 3 dargestellten Elektroventilen des Meßsystems, die Elektroventile E4 und E5, die beim Abschalten des Meßsystems die Leitungen "leeren" sollen, an denen sie montiert sind, sind nicht mit Leistungsrelais verbunden, sondern werden betätigt (geschlossen) sobald das Meßsystem unter Spannung steht und geöffnet, sobald da Meßsystem nicht mehr unter Spannung steht (nicht benützt wird).
Die Steuerung der Elektroventile V16, V17, V18, V22, V23, V24, V25, V26, V27, V28, V30, V31 und V32 verursachen keine besonderen Probleme.
Die Dreiwege-Elektroventile V12, V13, V14 und V15 werden auf geeignete (und herkömmliche) Weise gesteuert für das gute Funktionieren der Zylinder, denen sie zugeordnet sind : für den Betrieb eines gegebenen Zylinders muß eines der ihm zugeordneten Elektroventile den Zufluß des Leitungswassers in den Zylinder ermöglichen, während das andere ihm zugeordnete Elektroventil die Entleerung des Wassers aus dem Zylinder gewährleisten muß.
Man wird feststellen, daß das Elektroventil V27 geschlossen sein muß bei Öffnung des Elektroventils V23 oder des Elektoventils V25 und wenn die Elektroventile V23 und V25 geschlossen sind, das Elektroventil V27 geöffnet sein muß. Diese Bedingungen werden realisiert durch ein ODER-Glied.
Ebenfalls müssen, wenn das Elektroventil V26 geöffnet ist, die beiden Elektroventile V22 und V24 geschlossen sein und die Öffnung des einen oder anderen dieser Elektroventile V22 und V24 muß die Schließung des Elektroventils V26 herbeiführen. Diese Bedingungen werden realisiert durch ein ODER-Glied.
Der Photodetektor 54 steuert einen Relaiskreis, dessen Ausgang mit der Informatikeinheit verbunden ist und der vorgesehen ist, dieser letzteren zu melden, wenn die Stellplatte 50 das Trenniveau von Wasser und dekantiertem Schlamm erreicht hat.
Der Photodetektor 108 steuert ebenfalls einen Relaiskreis, dessen Ausgang mit der Informatikeinheit verbunden ist und der vorgesehen ist, dieser letzteren zu melden, wenn die Stellplatte 105 die Position des Kolbens 20 (oder genauer: des oberen Rands dieses letzteren) erreicht hat.
Gleichfalls meldet der Photodetektor 104 über einen Relaiskreis der Informatikeinheit 8, wenn das Klarwasser-Maximalniveaus im Speicher erreicht ist.
Die von jedem Photodetektor 61 oder 113 erzeugten Impulse werden über einen Relaiskreis an das elektronische Verarbeitungssystem geliefert, wo sie gezählt werden.
Selbstverständlich ist der Computer, den die Informatikeinheit 8 enthält, dafür programmiert, jeden Lichtemitter des Systems (Photodioden 52, 106, Photoemitter 60, 103 und 112) in dem Moment einzuschalten, wo man diesen Lichtemitter benötigt und auszuschalten, wenn die Operation, für die er benötigt wurde, beendet ist. Zum Beispiel steuert der Computer das Einschalten des Photoemitters 103, wenn der Füllvorgang des Speichers bis zum festgelegten Niveau beginnt und steuert das Ausschalten des Photoemitters 103, wenn ihm von dem Photodetektor 104 das Erreichen dieses Niveaus gemeldet wird. Die verschiedenen Ein- und Ausschaltungen werden ausgeführt mittels der Leistungsschnittstelle 10, welche die für diesen Zweck nötigen Stromversorgungen und Schalter enthält.
Die Detektionselektrodensonden 44 und 78 können beschaffen sein wie die in Dokument I mit 66 bezeichnete Sonde. So kann jede der Sonden 44 und 78 mit der Informatikeinheit über einen Schaltkreis von der Art des in Figur 13 des Dokuments I dargestellten verbunden sein.
Um zu vermeiden, daß die Pumpe P2 leer dreht, ist die Entleerungszeit des Probeglases programmiert, was einen Entleerungsfühler für dieses Probeglas überflüssig macht. Die Stellungen "hoch" und "tief" einer jeden der Stellplatten 50 und 105 werden von vier Mikroschaltern (nicht dargestellt) überwacht (zwei für die beiden Stellungen jeder Stellplatte), wobei jeder von ihnen eine Mitteilung 0 oder 5V direkt an die Informatikeinheit liefern kann.
Die Hoch- und Tiefstellungen der Zylinderstangen 48 und 72 werden von vier Mikroschaltern 48a, 48b (Stellungen hoch und tief, bezogen auf den Zylinder 48) und 72a, 72b (Stellungen hoch und tief, bezogen auf Zylinder 72) überwacht.
Das Steuerungs- oder Funktionsprogramm des automatischen Meßsystems für den Ponsarindex, Gegenstand der Erfindung, enthält zunächst einen Initialisierungsschritt für die Eingänge-Ausgänge der Informatikeinheit, gefolgt von einer Kontrolle der "Ausgangslage" der Volumenmeßvorrichtung und der Scheingewichtsmeßvorrichtung:
- man stellt mit der Sonde, die mit dem zum Probeglas gehörenden Zylinder verbunden ist sicher, daß auf dem Niveau, wo sich die Sonde befindet, kein Wasser vorhanden ist, andernfalls leert man das Probeglas,
- man stellt sicher, daß die dem Speicher entsprechende Stellplatte in Hochstellung ist, andernfalls bringt man sie in diese Stellung,
-man stellt sicher, daß die dem Probeglas entsprechende Stellplatte in Tiefstellung ist, andernfalls bringt man sie in diese Stellung,
- man stellt sicher, daß der dem Speicher entsprechende Zylinder in Tiefstellung ist, andernfalls bringt man ihn in diese Stellung,
- man stellt sicher, daß der dem Probeglas entsprechende Zylinder in Tiefstellung ist, andernfalls bringt man ihn in diese Stellung,
- man entleert den Speicher (es empfiehlt sich, den Speicher zwischen zwei Benützungen des erfindungsgemäßen Meßsystems so zu füllen, daß der Kolben, der sich unten im Speicher befindet, untergetaucht ist).
Danach werden folgende aneinander anschließenden Schritte ("Meßprozeß"), die das Steuerungsprogramm des Meßsystems für den Ponsarindex enthalten, ausgeführt:
1 - Abwärtsbewegung des Speicherzylinders
2 - Entleerung des Kolbens
3 - Verweilzeit(Wartezeit) für die Reinigung des Kolbens mit Klarwasser
4 - Füllung des Kolbens mit Klarwasser
5 - Entleerung des Kolbens
6 - Verweilzeit für das Füllen des Kolbens mit Klarwasser
7 - Füllung des Kolbens mit Klarwasser
8 - Aufwärtsbewegung des Speicherzylinders
9 - Füllung des Speichers mit Klarwasser
10- Füllung des Probeglases mit Klarwasser (1,5l)
11- Aufwärtsbewegung des Probeglaszylinders
12- Verweilzeit für das Füllen des Probeglases mit Schlammwasser
13- Füllung des Probeglases mit Schlammwasser (1l) und Beginn einer Verweilzeit von 30 Minuten
14- Abwärtsbewegung der Stellplatte des Speichers, Ablesung der Position des Kolbens und Anzeige des Resultats
15- Aufwärtsbewegung der Stellplatte des Speichers
16- Entleerung des Speichers
17- Abwärtsbewegung des Speicherzylinders
18- Entleerung des Kolbens
19- Reinigung des Kolbens mit Schlammwasser
20- Verweilzeit für das Füllen des Kolbens mit Schlammwasser
21- Füllung des Kolbens mit Schlammwasser
22- Entleerung des Kolbens
23- Verweilzeit für das Füllen des Kolbens mit Schlammwasser
24- Füllung des Kolbens mit Schlammwasser
25- Aufwärtsbewegung des Speicherzylinders
26- Verweilzeit für das Füllen des Speichers mit Klarwasser
27- Füllung des Speichers mit Klarwasser bis zum oberen Rand des Kolbens
28- Warten während einer bestimmten Zeit (gewählt gleich 3 oder 4 Minuten) auf das Ende der Dekantierung des Schlamms im Kolben
29- Verweilzeit, dann Wiederaufnahme des Füllens des Speichers mit Klarwasser
30- Verweilzeit für die Lagestabilisierung des Kolbens
31- Abwärtsbewegung der Stellplatte des Speichers, Ablesen der Position des Kolbens und Anzeige des Resultats
32- Aufwärtsbewegung der Stellplatte des Speichers
33- Entleerung des Speichers
34- Abwärtsbewegung des Speicherzylinders
35- Entleerung des Kolbens
36- Berechnung des Scheingewichts des Schlamms und Anzeige des Resultats
37- Verweilzeit für die Reinigung des Kolbens mit Klarwasser
38- Füllung des Kolbens mit Klarwasser
39- Entleerung des Kolbens
40- Verweilzeit für das Füllen des Kolbens mit Klarwasser
41- Füllung des Kolbens mit Klarwasser
42- Aufwärtsbewegung des Speicherzylinders
43- Überfluten des Kolbens mit Klarwasser
44- Warten auf das Ende der Dekantierung des Schlamms im Probeglas
45- Aufwärtsbewegung der Stellplatte des Probeglases und Ablesen des Trenniveaus Schlamm-Klarwasser in diesem Probeglas
46- Abwärtsbewegung der Stellplatte des Probeglases bis zur Tiefstellung
47- Berechnung des Dekantierungsvolumens und dessen Anzeige, Berechnung des Ponsarindexes und dessen Anzeige
48- Entleerung des Probeglases
49- Füllung des Probeglases mit Leitungswasser zur Reinigung dieses Probeglases, sodann Entleerung des Probeglases
50- Ende des Programms
Wie schon in dem Dokument I gezeigt, ermöglicht ein Unterprogramm, die Wartezeiten festzulegen. Jede der Wartezeiten der obigen Schritte 3, 6, 12, 20, 23, 26, 29, 30, 37 und 40 ist zum Beispiel in der Größenordnung von 1 Minute und 15 Sekunden.
Das Ende des Schritts 27 wird ebenfalls durch "Stoppen" erfaßt mit Hilfe dieses Unterprogramms, das auch ermöglicht, die Enleerungszeiten des Kolbens, des Speichers und des Probeglases zeitlich festzulegen.
Während der Verweilzeiten für das Füllen des Kolbens (oder des Speichers) mit Klarwasser, fließt letzteres einfach vom Klärbecken CL zum Belüftungsbecken AE mittels der Pumpe P2, ohne in den Kolben (oder den Speicher) vorzudringen, wobei die betreffenden Ventile diesem Zweck entsprechend geschaltet sind. Ebenso, während der Verweilzeit für das Füllen des Kolbens (oder des Probeglases) mit Schlammwasser fließt letzteres einfach vom Belüftungsbecken AE zurück zum selben Belüftungsbecken mittels der Pumpe P2 , ohne in den Kolben (oder das Probeglas) vorzudringen, wobei die betreffenden Ventile diesem Zweck entsprechend geschaltet sind.
Die das Füllen des Kolbens (oder des Speichers) mit Klarwasser betreffenden Verweilzeiten sind vorgesehen für die Spülung der entsprechenden Leitungen mit diesem Klarwasser, damit in diesen kein Schlamm zurückbleibt, der sonst in den Kolben (oder in den Speicher) gelangen und die Messungen verfälschen würde. Ebenso sind die das Füllen des Kolbens (oder des Probeglases) mit Schlammwasser betreffenden Verweilzeiten vorgesehen, um während einer ausreichend langen Zeit Schlammwasser durch die entsprechenden Leitungen fließen zu lassen, damit in diesen kein Klarwasser zurückbleibt, da dieses Klarwasser sonst in den Kolben (oder in das Probeglas) gelangen und ebenfalls die Messungen verfälschen würde durch Verdünnung des Schlamms.
Wenn der Computer die Anzahl Umdrehungen N des dem Probeglas zugehörigen Motors ermittelt hat, berechnet er das Volumen V des dekantierten Schlamms nach folgender Formel:
V = (p.s.N) + V0
in der p und s jeweils die Teilung der Gewindespindel darstellen, die dem Probeglas zugeordnet ist beziehungsweise den geradlinigen Teil des Probeglases (zwischen dem Boden und dem Hals 34 dieses Probeglases). Die Größe V0 ist ein Volumen, bedingt durch die Tatsache, daß die dem Probeglas zugeordnete Stellplatte nicht genau bei einer Höhe Null startet. Diese Größe V0 kann bei der Justierung des automatischen Meßsystems bestimmt werden.
Das automatische Meßsystem, das beschrieben wurde, kann für die selbstätige Steuerung der Kläranlage eingesetzt werden. Man wählt dann eine Informatikeinheit 8, die dieser selbsttätigen Steuerung angemessen ist und das vollständige Steuerungsprogramm der Anlage -einschließlich des Betriebsprogramms des automatischen Meßsystems- ist auf einer Diskette gepeichert, die von dem Lesegerät 12 gelesen wird.
Die Anlage umfaßt zusätzlich zu dem Belüftungsbecken AE und dem Klärbecken CL wenigstens ein Dekantierbecken DE und wenigstens ein Stabilisierungsbecken ST (Figur 7).
Die in der Anlage aufzubereitenden Schmutzwässer EU kommen im Dekantierungsbecken an und trennen sich dort in eine Schicht aus schlammiger und dichter Flüssigkeit, die mittels einer Pumpe P4 zum Stabilisierungsbecken geleitet wird, und eine Schicht aus weniger dichter Flüssigkeit, die mittels einer Pumpe P6 zum Belüftungsbecken geleitet wird und dann, nach Durchwirbelung und Durchlüftung in diesem letzteren, zum Klärbecken. Das in diesem Klärbecken entstandene Klarwasser wird dann über einen Überlauf DV abgeführt, zum Beispiel in einen Fluß.
Die Pumpe P6 wird vom Computer der Informatikeinheit 8 gesteuert und läuft normalerweise im Dauerbetrieb, jedoch kann der Computer sie in bestimmten Fällen abschalten, wie man in der Folge sehen wird.
Das Belüftungsbecken AE und das Klärbecken CL sind nebeneinanderliegend und getrennt durch eine Doppelwand, die offen ist an ihrem oberen Teil auf der Seite des Belüftungsbeckens und an ihrem unteren Teil auf der Seite des Klärbeckens, so daß die weniger dichte Flüssigkeit ständig vom Belüftungsbecken zum Klärbecken CL fließt. Das Belüftungsbecken ist mit Belüftungsmitteln ausgestattet, die dafür vorgesehen sind, einen Luftstrom in die im Belüftungsbecken enthaltene Flüssigkeit zu leiten. Dieser Luftstrom bewirkt zugleich die Belüftung und die Durchwirbelung dieser Flüssigkeit. Die Belüftungsmittel umfassen einen Kompressor CP, der ständig Luft in das Belüftungsbecken leitet über eine Leitung c1, versehen mit einer Drossel d.
Um die Belüftung zu steigern, ist der Kompressor mit Mitteln ausgestattet, die eine Erhöhung seiner Leistung ermöglichen. Diese Mittel können eine Mehrzahl von Leitungen umfassen, die als Abzweigungen an der Leitung c1 angebracht und mit Elektroventilen versehen sind : man verwendet zum Beispiel eine Leitung c2, in der ein Elektroventil V40 angebracht ist und deren beide Enden mit der Leitung c1 in zwei beidseitig der Drossel d befindlichen Punkten kommunizieren, und eine weitere Leitung c3, die einen weniger großen Luftdurchsatz als c2 zuläßt und an der ein Elektroventil V42 angebracht ist.Die beiden Enden der Leitung c3 kommunizieren mit der Leitung c2 in zwei beidseitig des Elektroventils V40 befindlichen Punkten. Die Elektroventile V40 und V42 werden vom Computer betätigt. Normalerweise sind sie geschlossen. Wird nur V40 geöffnet, so erhöht dies die Belüftung der im Belüftungsbecken enthaltenen Flüssigkeit, und die Öffnung von V40 und V42 steigert diese Belüftung noch.
Um die im Belüftungsbecken enthaltene Flüssigkeit mit Sauerstoff anzureichern, hat dieses letztere einen Speicher EO für mit Sauerstoff angereichertes Wasser. Dieses mit Sauerstoff angereicherte Wasser kann zum Belüftungsbecken geleitet werden über eine Leitung c4, an der eine Dosierpumpe PD angebracht ist. Diese letztere wird vom Computer geschaltet.
Es kann erforderlich sein, Schlammtranfers vom Klär- zum Stabilisierungsbecken durchzuführen mittels einer Pumpe P8. Diese letztere wird vom Computer geschaltet und hat nur die Funktion, die fraglichen Schlammtransfers durchzuführen. Ebenfalls kann es erforderlich sein, Schlammtransfers vom Stabilisierungsbecken zum Belüftungsbecken mittels einer Pumpe P10 durchzuführen. Diese letztere wird vom Computer geschaltet und hat ausschließlich die Funktion, fragliche Schlammtransfers vom Stabilisierungsbecken zum Belüftungsbecken durchzuführen.
Die Steuerung der Anlage erfolgt zum Beispiel auf folgende Weise (Figur 8) :
Der Computer der Informatikeinheit 8 prüft, ob es Zeit ist, den Ponsarindex zu messen (zu diesem Zweck sind die verschiedenen Meßzeiten gespeichert, und das Steuerungsprogramm der Anlage fragt in regelmäßigen Abständen eine interne Uhr des Computers ab, ob die von dieser Uhr angezeigte Zeit eine Meßzeit ist). Wenn sie keine Meßzeit ist, kehrt man zurück zum Anfang des Steuerungsprogramms der Anlage in Erwartung der nächsten Meßzeit. Ist sie hingegen eine Meßzeit, überprüft der Computer auf eine in der Folge dargestellten Weise, ob die Transparenz des Klarwassers gut ist. Wenn sie nicht gut ist, veranlaßt der Computer eine Unterbrechung des Zuflusses von Flüssigkeit aus dem Dekantierbecken in das Belüftungsbecken (indem er die Pumpe P6 abschaltet) um das Schlammniveau im Klärbecken abzusenken, dann kehrt man zurück zum Anfang des Steuerungsprogramms der Anlage in Erwartung der nächsten Meßzeit, wo der Computer die Pumpe P6 wieder einschaltet.
Ist die Transparenz hingegen gut, so mißt der Computer mit geeigneten, nicht dargestellten Sonden den pH-Wert der im Belüftungsbecken enthaltenen Flüssigkeit, die in dieser Flüssigkeit gelöste Sauerstoffmenge, die Temperatur Tc des Wasser des Klärbeckens und die Außentemperatur Te und mißt auch auf eine weiter oben dargestellte Weise das Volumen V und das Scheingewicht P sowie den Ponsarindex, den man mit Ip bezeichnen kann.
Wenn eine dieser Messungen nicht ausgeführt werden kann, weil zum Beispiel Leitungen verstopft sind, werden die Messungen abgebrochen und ein Alarm ausgelöst, um die Benutzer aufmerksam zu machen.
Wenn jedoch alle Messungen ausgeführt werden konnten, prüft der Computer, ob V größer oder gleich einem vom Benutzer festgelegten Wert X1 ist. Wenn dies nicht der Fall ist, prüft der Computer, ob Ip gleich oder größer einem vom Benutzer festgelegten Wert Y1 ist. Wenn Ip kleiner Y1 ist, kehrt man zurück zum Anfang des Steuerungsprogramms der Anlage, um die nächste Meßzeit abzuwarten.
Wenn jedoch Ip größer oder gleich Y1 ist, prüft der Computer ob Ip außerdem größer oder gleich Y1+Y2 ist, wobei Y2 ebenfalls vom Benutzer festgelegt wurde. Wenn dies nicht der Fall ist, veranlaßt der Computer die Verstärkung der Belüftung im Belüftungsbecken, um Ip kleiner Y1 zu machen, dann kehrt man zurück zum Anfang des Steuerungsprogramms der Anlage, um den Zeitpunkt für die nächste Messung abzuwarten.
Wenn hingegen Ip größer oder gleich Y1 ist, prüft der Computer, ob Ip außerdem größer oder gleich Y1+Y2 ist, wobei X2 ebenfalls vom Benutzer festgelegt wurde. Wenn dies nicht der Fall ist, befiehlt der Computer die Verstärkung der Belüftung im Belüftungsbecken, um Ip kleiner Y1 zu machen, dann kehrt man zurück zum Anfang des Steuerungsprogramms der Anlage, um den Zeitpunkt für die nächste Messung abzuwarten.
Für eine Verstärkung der Belüftung befiehlt der Computer:
- entweder nur die Öffnung von V42, wenn Ip größer oder gleich Y1 ist, aber kleiner Y3, wobei Y3 ein vom Benutzer festgelegter Wert ist, enthalten zwischen Y1 und Y1+Y2,
- oder nur die Öffnung von V40, wenn Ip größer oder gleich Y3 ist, aber kleiner Y4, wobei Y4 ein vom Benutzer festgelegter Wert ist, enthalten zwischen Y3 und Y1+Y2,
- oder die Öffnung von V40 und V42, wenn Ip größer oder gleich Y4 ist, aber kleiner Y1+Y2, wobei als selbstverständlich gilt, daß der Computer zum Zeitpunkt der nächsten Messung zunächst die Schließung des infolgedessen offenen Elektoventils (oder der infolgedessen offenen Elektoventile) befiehlt, vor der Ausführung der Fortsetzung des Programms (Transparenzkontrolle etc....).
Wenn jedoch Ip größer oder gleich Y1+Y2 ist, befiehlt der Computer die Einleitung von mit Sauerstoff angereichertem Wasser in das Belüftungsbecken, dann die genannte Verstärkung von dessen Belüftung, um Ip weiter kleiner Y1 zu machen, wobei die nötige Sauerstoffanreicherung im vorliegenden Fall größer ist als vorher, und anschließend kehrt man zum Anfang des Steuerungsprogramms zurück, um den Zeitpunkt der nächsten Messung abzuwarten.
Um die Sauerstoffanreicherung zu steuern, befiehlt der Computer das Einschalten der Dosierpumpe PD und um die Belüftungsverstärkung zu steuern, befiehlt er im vorliegenden Fall die Öffnung der Elektroventile V40 und V42, wobei als selbstverständlich gilt, daß er zum Zeitpunkt der nächsten Messungen zunächst das Ausschalten der Dosierpumpe befiehlt und die Schließung der Elektroventile V40 und V42 vor der Ausführung der Fortsetzung des Programms.
Wenn V größer oder gleich X1 ist, prüft der Computer, ob V außerdem größer oder gleich einer Größe X1+X2 ist, wobei X2 ebenfalls vom Benutzer festgelegt wurde. Wenn dies nicht der Fall ist, bedeutet dies, daß der Schlamm sich schlecht dekantiert, und der Computer befiehlt dann eine Rückschleusung des Schlamms, d.h. die Entleerung der Schlamme vom Klärbecken zum Stabilisierungsbecken (durch Einschalten der Pumpe P8) und geht dann zum Vergleichsschritt für Ip (Ip größer oder gleich Y1 ?), wobei als selbstverständlich gilt, daß zum Zeitpunkt der nächsten Messung der Computer zunächst das Abschalten der Pumpe P8 befiehlt und außerdem die anderen Organe betätigen wird, die von ihm eventuell aktiviert wurden in der Folge der den Ip betreffenden Tests (Schließung des Elektoventils oder der Elektroventile für die Verstärkung der Belüftung und Abschalten der Dosierpumpe) bevor er die Fortsetzung des Programms ausführt.
Wenn hingegen V größer oder gleich X1+X2 ist, befiehlt der Computer den Transfer der Schlamme, d.h. den Transport der Schlamme vom Stabilisierungsbecken zum Belüftungsbecken (indem er das Einschalten der Pumpe P10 befiehlt), dann die Rückschleusung der Schlamme befiehlt (Entleerung der Schlamme vom Klärbecken zum Stabilisierungsbecken) und geht anschließend zum Vergleichschritt für Ip (Ip größer oder gleich Y1 ?), wobei selbstverständlich zum Zeitpunkt der nächsten Messung der Computer zunächst die Abschaltung der Pumpen P8 und P10 befiehlt und außerdem die anderen Organe betätigen wird, die von ihm eventuell aktiviert wurden in der Folge der den Ip betreffenden Tests (Schließung des Elektoventils oder der Elektroventile für die Verstärkung der Belüftung und Abschalten der Dosierpumpe) bevor er die Fortsetzung des Programms ausführt.
Der Computer steuert die Pumpen P6, P8, P10, PD und die Elektroventile V40 und V42 auf eine herkömmliche Weise mittels Leistungsrelais.
Das Programm kann so benutzerorientiert sein, daß die Benutzer jederzeit die Möglichkeit haben, die Resultate der vorangegangenen Messungen abzufragen, unter anderem die Elektroventile der Belüftung und der Einleitung von sauerstoffangereichertem Wasser in das Belüftungsbecken, die Rückschleusung und den Transport der Schlamme und das erfindungsgemäße Meßsystem zu steuern, die Meßzeiten neu festzulegen, den pH-Wert, die Sauerstoffkonzentration und die weiter oben erwähnten Temperaturen zu messen und eine Messung des Ponsarindexes sichtbar zu machen, wenn eine solche Messung abläuft.
All dies kann vorteilhafterweise aus der Ferne veranlaßt werden über eine Telefonleitung wenn man über ein Terminal des Typs MINITEL (Schutzmarke) und ein Modem (Modulator-Demodulator) verfügt sowie über ein residentes Komunikationsprogramm, installiert im Computer der Anlage für eine Benutzung dieses Computers vom MINITEL aus.
Die Messung der Transparenz des Klarwassers kann in das Steuerungsprogramm des Meßsystems für den Ponsarindex integriert werden, dessen Schritte weiter oben angegeben wurden. Noch genauer: man kann in diesem Programm eine Messung der Transparenz des Klarwassers zwischen den Schritten 3 und 4 dieses Programms vorsehen.
Diese Messung umfaßt folgende Schritte:
3a - Füllung des Probeglases mit einer einer Wassermenge von zum Beispiel 0,5 Litern aus dem Klärbecken, wobei das Ende dieses Füllvorgangs ebenfalls mittels Zeitmessung festgestellt wird (s. weiter oben)
3b - Aufwärtsbewegung der Stellplatte des Probeglases
3c - Abwärtsbewegung der Stellplatte des Probeglases
Wenn im Verlauf der Aufwärtsbewegung der Stellplatte des Probeglases der von der Photodiode 52 ausgehende Lichtstahl von dem im Probeglas enthaltenen Wasser übertragen wird, geht der Computer davon aus, daß es sich wirklich um Klarwasser handelt (gute Transparenz) und unternimmt die weiter oben erwähnten Messungen. Wenn hingegen der Lichtstrahl nicht übertragen wird, geht der Computer davon aus, daß es sich um Schlammwasser handelt (schlechte Transparenz) und handelt entsprechend (s. weiter oben).
Die Einführung der Transparenzmessung in das Steuerungsprogramm des Meßsystems erfordert die Modifizierung des Schrittes 10, der durch folgenden Schritt ersetzt wird:
10a - Beendigung der Füllung des Probeglases (es muß noch 11 Klarwasser hinzugefügt werden).
Außerdem kann der Computer die Messungen des pH-Werts, der Sauerstoffkonzentration und der weiter oben erwähnten Temperatur durchführen und die Resultate dieser Messungen während des Schritts 27 anzeigen.
In der Figur 6 wurde schematisch eine vorteilhafte Ausführungsform des Kolbens 20 dargestellt, nach der die Außenwand dieses Kolbens die Form eines Umdrehungsellipsoiden um die Hauptachse dieses Ellipsoiden annimmt. Selbstverständlich weist der Kolben nur eine einzige Öffnung auf (an seinem oberen Ende) für die diversen Füllungen und Entleerungen. Das untere Ende der Stange 68 ist am Boden des Kolbens befestigt und verläuft in der Hauptachse des Ellipsoiden. Der Ballast 96 ist unter dem Kolben und an diesem befestigt. Die Haltestifte 100 sind an der Außenwand des Kolbens befestigt, auf gleicher Höhe mit dem maximalen Querschnitt dieser Wand.
Die Innenwand des Kolbens kann ebenfalls die Form eines Umdrehungsellipsiods annehmen mit derselben Hauptachse wie das vorhergehende und in dieses übergehen genau auf der Höhe der Kolbenöffnung, wobei dann diese Öffnung Kreisform hat (s. Figur 6).
Das Untertauchen, im Klarwasser des Speichers während dessen Füllung, des mit Bezug auf Figur 6 beschriebenen Kolbens, wird in der Mehrzahl der Fälle erreicht, was nicht immer zutrifft auf die Kolben von der in Figur 2 dargestellten Art.
Selbstverständlich ist die mit Bezug auf Figur 4 beschriebene Einheit Kolben-Stange 68-Ballast-Haltestifte so konzipiert, daß ihr Auftriebsmittelpunkt vertikal über ihrem Schwerpunkt liegt, und daß diese Einheit im Klarwasser des Speichers die beiden Gleichgewichtslagen erreichen kann, die dem mit Klarwasser gefüllten Kolben bzw. dem mit Schlammwasser gefüllten Kolben entsprechen.

Claims

1. Apparat zum Messen des scheinbaren Gewichts eines in einer Flüssigkeit suspendierten Schlammes mit:

- einem Behälter (18),

- einer beweglichen Flasche (20), die mit einer Vorrichtung versehen ist, die ihr erlaubt, in dem mit geklärter Flüssigkeit gefüllten Behälter zwei Gleichgewichtsstellungen einzunehmen, die jeweils der mit geklärter Flüssigkeit gefüllten und der mit mit Schlamm beladenen Flüssigkeit gefüllten Flasche entsprechen,

- Vorrichtungen zum Füllen mit geklärter Flüssigkeit (P2, V17), zum Füllen mit mit Schlamm beladener Flüssigkeit (P2, V23) und zum Leeren (P2, V22, V27) der Flasche (20),

- Vorrichtungen zum Füllen mit geklärter Flüssigkeit (P1, V18) des Behälters bis auf ein vorgegebenes, maximales Niveau und zum Leeren (V28) dieses Behälters,

- ersten Detektorvorrichtungen (26, 106, 108, 110), die geeignet sind, ein elektrisches Signal in Abhängigkeit von der Gleichgewichtsposition der Flasche in dem Behälter (18) zu erzeugen, und

- einem elektronischen Verarbeitungssystem (8, 10), das vorgesehen ist, das scheinbare Gewicht eines Volumens der mit Schlamm beladenen Flüssigkeit, das in der geklärten Flüssigkeit gewogen wird, ausgehend von elektrischen Signalen, die den Gleichgewichtspositionen der jeweils mit mit Schlamm beladenen Flüssigkeit und mit geklärter Flüssigkeit gefüllten Flasche (20) in dem mit geklärter Flüssigkeit gefüllten Behälter (18) entsprechen, zu bestimmen und auf geeignete Weise die Füll- und Leerungsvorrichtungen für den Behälter und die Flasche zu steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Flasche außerdem so aufgebaut ist, daß ihr oberer Rand sich unter dem Niveau der den Behälter füllenden, geklärten Flüssigkeit stabilisiert, daß die Füll- und Leerungsvorrichtungen für die Flasche vorgesehen sind, diese zu füllen, wenn sie sich am Boden des Behälters befindet, so daß die Flasche ihre Gleichgewichtsstellungen vom Boden des Behälters aus erreicht, daß die ersten Detektorvorrichtungen vom optoelektronischen Typ sind und dazu vorgesehen sind, das elektrische Signal nach der Stabilisierung der Flasche in der geklärten Flüssigkeit und nur nach dem Beenden des Auffüllens des Behälters mit geklärter Flüssigkeit zu erzeugen, so daß die Bestimmung des scheinbaren Gewichts im wahren hydrostatischen Bereich durchgeführt wird.

2. Apparat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Vorrichtung (68) versehene Flasche (20) so aufgebaut ist, daß sie, wenn sie mit geklärter oder mit mit Schlamm beladener Flüssigkeit gefüllt ist, einen Auftriebsschwerpunkt besitzt, der oberhalb und in der Vertikalen ihres Schwerpunktes liegt.

3. Apparat nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flasche (20) aus einem Material besteht, das, wenn es in der geklärten eingetaucht ist, diese nicht absorbiert oder, im Gegenteil, sich schnell mit dieser geklärten Flüssigkeit sättigt.

4. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Wand der Flasche (20) im wesentlichen die Form eines Drehellipsoiden um seine Hauptachse einnimmt.

5. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem Vorrichtungen (98, 102) zum Halten der Flasche am Boden des Behälters (18) aufweist.

6. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß er außerdem eine Elektrodensonde (78) aufweist, die vorgesehen ist, das elektronische Verarbeitungssystem (8, 10) über die Füllung der Flasche (20) zu informieren, wobei diese Sonde beweglich ist und fest mit einer Leitung (80) verbunden ist, die für die Füllungen und das Leeren der Flasche vorgesehen ist, wenn sich letztere am Boden des Behälters (18) befindet.

7. Apparat nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß er einen ersten Zweiwegezylinder (72) umfaßt, der zum Bewegen der Sonde (78) und der Leitung (80) vorgesehen ist.

8. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung, mit der die Flasche versehen ist, einen Stange (68) umfaßt, deren unteres Ende fest an der Flasche (20) befestigt ist und deren Länge derart vorgesehen ist, daß sie, wenn sich die Flasche am Boden des Behälters befindet, das maximale Niveau der geklärten Flüssigkeit, die der Behälter (18) enthalten soll, übersteigen kann.

9. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Detektorvorrichtungen von der Flasche unabhängig sind.

10. Apparat nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Detektorvorrichtungen umfassen:

- eine Detektoranordnung, die eine Photoemittervorrichtung (106) und eine Photodetektorvorrichtung (108) aufweist, die am Äußeren des Behälters einander gegenüberliegend fest und solcher Art angeordnet sind, daß das Licht, das der Photoemitter emittieren kann, von der Photodetektorvorrichtung nach dem Durchlaufen des Behälters aufgefangen werden kann, wobei wenigsten der obere Bereich der Flasche für das Licht der Photoemittervorrichtung undurchsichtig ist und der Behälter für dieses Licht durchsichtig ist, und

- Vorrichtungen zum Bewegen (26, 110) dieser Detektoranordnung, die geeignet sind, diese entlang des Behälters im wesentliche von oben desselben zu bewegen, und die von dem elektronischen Verarbeitungssystem (8, 10) gesteuert werden, wobei die Photodetektorvorrichtung dazu bestimmt ist, dieses elektronische Verarbeitungssystem über die Position der Flasche zu informieren.

11. Apparat nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß er zweite Detektorvorrichtungen (22, 69, 103, 104) umfaßt, die geeignet sind, das Erreichen des maximalen Niveaus der geklärten Flüssigkeit in dem Behälter (18) festzustellen, um das Anhalten des Füllens dieses Behälters (18) zu steuern.

12. Apparat nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die zweiten Detektorvorrichtungen einen Schwimmer (22), der dazu vorgesehen ist, in dem Behälter (18) auf der Oberfläche der geklärten Flüssigkeit zu schwimmen, wenn der Behälter eine solche enthält, eine Photoemittervorrichtung (103) und eine Photodetektorvorrichtung (104), die sich oberhalb des vorgegebenen, maximalen Niveaus der geklärten Flüssigkeit, die der Behälter (18) enthalten soll, befinden, und eine an dem Schwimmer (22) befestigte Stange (69) umfassen und daß das obere Ende der Stange (69) dazu vorgesehen ist, einen von der Photoemittervorrichtung (103) kommenden Lichtstrahl in Richtung der Photodetektorvorrichtung (104) abzulenken, wenn dieses obere Ende auf diesen Lichtstrahl trifft.

13. System zum Messen des Ponsarindex eines in einer Flüssigkeit suspendierten Schlammes mit:

- einem Apparat zum Messen der scheinbaren Gewichts des in der Flüssigkeit suspendierten Schlammes,

- einem weiteren Behälter (28),

- Vorrichtungen zum Füllen mit geklärter Flüssigkeit (P2, V16), zum Füllen mit mit Schlamm beladener Flüssigkeit (P2, V25, V26) und zum Leeren (P2, V24, V27) dieses weiteren Behälters,

- dritten Detektorvorrichtungen (32, 52, 54, 58), die geeignet sind, weitere elektrische Signale in Abhängigkeit von dem Niveau des in den weiteren Behälter (28) vor dem Füllen mit geklärter Flüssigkeit und mit mit Schlamm beladener Flüssigkeit dekantierten Schlammes zu erzeugen,

wobei das elektronische Verarbeitungssystem (8, 10) außerdem dazu vorgesehen ist, ausgehend von diesen weiteren Signalen das Volumen des in den weiteren Behälter dekantierten Schlammes zu bestimmen, welches einer vorgegebenen Menge der mit Schlamm beladenen Flüssigkeit entspricht, und außerdem den Ponsarindex des Schlammes unter Verwendung des scheinbaren Gewichts und des Volumens des dekantierten Schlammes zu bestimmen, indem es in geeigneter Weise die Füll- und Leerungsvorrichtungen steuert, dadurch gekennzeichnet, daß der Apparat zum Messen des scheinbaren Gewichts entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 12 ist.

14. System nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die dritten Detektorvorrichtungen umfassen:

- eine weitere Detektoranordnung, die eine Photoemittervorrichtung (52) und eine Photodetektorvorrichtung (54) aufweist, die am Äußeren des weiteren Behälters (28) einander gegenüberliegend fest und solcher Art angeordnet sind, daß das Licht, das der Photoemitter emittieren kann, von der entsprechenden Photodetektorvorrichtung nach dem Durchlaufen des Behälters aufgefangen werden kann, wobei letzterer und die geklärte Flüssigkeit für das Licht der Photoemittervorrichtung durchsichtig ist und der Schlamm für dieses Licht undurchsichtig ist, und

- Vorrichtungen zum Bewegen (32, 58) dieser weiteren Detektoranordnung, die geeignet sind, diese entlang des weiteren Behälters (28) im wesentlichen vom Boden desselben zu bewegen, und die von dem elektronischen Verarbeitungssystem (8, 10) gesteuert werden, wobei die Photodetektorvorrichtung dieser weiteren Detektoranordnung dazu bestimmt ist, dieses elektronische Verarbeitungssystem über die Position der Grenzfläche zwischen dem dekantierten Schlamm und der geklärten Flüssigkeit in dem weiteren Behälter zu informieren.

15. System nach einem der Ansprüche 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß, wenn die vorgegebene Menge der mit Schlamm beladenen Flüssigkeit aus dem Hinzufügen einer gegebenen Menge von mit Schlamm beladender Flüssigkeit, die ein zweites Niveau in dem weiteren Behälter erreicht, zu einer gegebenen Menge der geklärten Flüssigkeit, die ein erstes Niveau in dem weiteren Behälter (28) erreicht, resultiert, das Meßsystem außerdem eine weitere Elektrodensonde (44) umfaßt, die zwischen den ersten und zweiten Niveaus beweglich ist und dazu vorgesehen ist, das elektronische Verarbeitungssystem (8, 10) über das sukzessive Erreichen der ersten und zweiten Niveaus durch die Flüssigkeit zu informieren, um das Anhalten der entsprechenden Füllungen zu steuern.

16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem einen weiteren Zweiwegezylinder (48) umfaßt, der dazu vorgesehen ist, die weitere Sonde (44) zwischen den ersten und zweiten Niveaus zu bewegen.

17. Verfahren zum Betreiben einer Reinigungsstation für verbrauchtes Wasser (EU), welche umfaßt:

- wenigstens einen Dekantierer (DE), der das verbrauchte Wasser empfängt und in dem sich das verbrauchte Wasser in eine schlammige Flüssigkeit und eine Flüssigkeit, die weniger dicht als letztere ist, trennt,

- einen Stabilisator (ST), in den die schlammige Flüssigkeit geschickt wird,

- einen Belüfter (AE), zu dem die weniger dichte Flüssigkeit geschickt wird und in dem diese weniger dichte Flüssigkeit belüftet und gerührt wird, und

- wenigstens eine Klärvorrichtung (CL), zu dem die Flüssigkeit des Belüfters geschickt wird und in dem die geklärte Flüssigkeit erzeugt wird, wobei die Klärvorrichtung außerdem mit dem Stabilisator derart verbunden ist, daß der Schlamm, der geeignet ist, sich in der Klärvorrichtung zu befinden, in den Stabilisator gebracht werden kann, und wobei letzterer derart mit dem Belüfter verbunden ist, daß die schlammige Flüssigkeit des Stabilisators in den Belüfter gebracht werden kann,

wobei dieses Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß es das System zum Messen des Ponsarindex nach einem der Ansprüche 13 bis 16 verwendet und daß es folgende Verfahrensschritte umfaßt:

- zu einer gegebenen Stunde in einer Reihe von Meßzeit füllt man wenigstens teilweise den weiteren Behälter (28) mit geklärter, von der Klärvorrichtung kommender Flüssigkeit,

- man kontrolliert die Durchsichtigkeit dieses geklärten Wassers, und wenn diese Durchsichtigkeit nicht gut ist, unterbricht man den Zufluß der von dem Dekantierer kommenden Flüssigkeit in den Belüfter bis zur folgenden Meßzeit,

- wenn die Durchsichtigkeit gut ist, mißt man das Volumen V des in den weiteren Behälter (28) dekantierten Schlammes, das scheinbare Gewicht P und den Ponsarindex Ip, und wenn eine dieser Messungen nicht ausgeführt werden kann, wird ein Alarm ausgelöst,

- wenn jedoch all diese Messungen durchgeführt werden konnten, vergleicht man V mit einem vorgegebenen Wert X1,

- wenn V kleiner als X1 ist, vergleicht man Ip mit einem vorgegebenen Wert Y1,

- wenn Ip kleiner als Y1 ist, wartet auf die folgende, ausgewählte Meßzeit,

- wenn jedoch Ip größer oder gleich Y1 aber kleiner als Y1+Y2 ist, wobei Y2 ein vorgegebener Wert ist, erhöht man die Belüftung in dem Belüfter (AE), bis zur folgenden Meßzeit, während man, wenn Ip größer als Y1+Y2 ist, die Flüssigkeit des Belüfters (AE) mit Sauerstoff versetzt und die Belüftung der letzteren bis zur ausgewählten, folgenden Meßzeit erhöht,

- wenn jedoch V größer oder gleich X1, aber kleiner als X1+X2 ist, wobei X2 ein vorgegebener Wert ist, bringt man den Schlamm der Klärvorrichtung (CL) zum Stabilisator (ST) und geht zum Vergleichsschritt von Ip mit Y1,

- wenn jedoch V größer oder gleich X1+X2 ist, bringt man den Schlamm des Stabilisators zum Belüfter und den Schlamm der Klärvorrichtung (CL) zum Stabilisator (ST) und man geht zum Vergleichsschritt von Ip mit Y1.