DE7013664U

DE7013664U - Reinigungsvorrichtung.

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Publication number: DE7013664U
Application number: DE7013664U
Authority: DE
Original assignee: Svenska Interpur AB
Current assignee: Svenska Interpur AB
Priority date: 1969-04-22
Filing date: 1970-04-14
Publication date: 1970-07-23
Also published as: US3688905A; SE325236B; NL7005862A; AT299834B; FR2045497A5; CH503663A; DK125320B; GB1268309A; DE2017799A1; ES378873A1; BE749334A; NO124683B

Description

PATENTANWALT^'*' -..

DlPL-INQ. OR. IUR. DIPUnNG.. · ·

VOLKER BUSSE DIETRICH BUSSE"

45 O8NABR0CK , den 13. April 1970

MOSERSTRASSE 2Ο/24. VB/Pi

Sveneka Interpur AB
Becksjudarvägen *tl
Nacka, Schweden

Reinigungsvorrichtung

Die Neuerung betrifft eine Reinigungsvorrichtung für organisch verschmutztes Wasser, wie beispielsweise Abwasser, und umfaßt aktive Mikroorganismen tragende Flächen, deren Umkreise auf einer zylindrischen Fläche liegen und die zu einem Teil In das Wasser eingetaucht sind und langsam um eine im wesentlichen waagerechte Achse umlaufen.

Bei bekannten Voxxlchtungen dieser Arten sind diese Flächen auf einer Schraube oder auf nebeneinander liegenden parallelen und gleichachsigen Scheiben ausgebildet, die ungefähr bis zu ihrer gemeinsamen Umläufachse in einen das Abwasser enthaltenden Trog eintauchen, wobei sich dessen Innenwand der genannten zylindrischen Fläche so nahe wie möglich anschließt. Die Scheiben bzw. die Schraube haben ein beträchtliches Gewicht, das

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sich durch den Aufbau einer Masse von toten Mikroben auf den Flächen weiter erhöht, weswegen sich eine axiale Durchbiegung nicht vermeiden lä£t. Dies hat zur Fclgs, das der Abstand syrischen dem Scheibenumkreis bzw. der Außenkante der Schraubenwindungen und der Innenwand des Troges so groß gewählt werden muB>_K daß die Gefahr einer Berührung völlig ausgeschaltet ist. In der Praxis wlr4 dieser Abstand mehr als 2 cm, und dies bringt mit sich, daß verschmutztes Wasser längs der Troginnenwand an den aktiven Flächen vorbeiströmen und somit durch die Reinigungsvorrichtung hindurchgehen kann, ohne der Einwirkung der aktiven Mikroorganismen unterworfen zu werden. Ein einzelnes Reinigungswerk dieser Bauart kann daher keinen höheren Reinigungsgrad als 40 - 60JE erreichen. Man hat versucht, diese Schwierigkeit dadurch zu meistern, daß man das Abwasser im wesentlichen senkrecht zur Flächenerstreckung drr Scheiben geleitet hat, und damit hat man eine voll zufriedenstellende Relnigungswirkung in der Größenordnung von 90 - 95Ϊ erhalten. Trotz dieser günstigen Strömung, die somit dadurch erhalten wird, daß man das Abwasser gegen die Scheibenoberflächen führt und βε nicht, wie bisher, Im wesentlichen parallel zu den Scheiben· oberflächen in den Trog einleitet, läßt sich nicht vermelden, daß eine gewisse Menge ungereinigten Abwassers durch die Vorrichtung hindurchgeht.

Der Hauptzweck der Neuerung besteht darin, eine Reinigungsvorrichtung zu schaffen, welche die Gefahr vorbeileckenden Abwassers völlig ausschaltet und gleichzeitig ein beträchtlich geringeres Gewicht als die bisher bekannten Vorrichtungen besitzt.

Das wesentliche Kennzeichen der Neuerung besteht nun darin, daß die scheibenförmigen Elemente von einem sich deren Umkreisen anschließenden und mit den Elementen dicht verbundenen Mantel umgeben aind, wobei an dessen Enden ein erstes bzw. ein zweites Stirnstück dichtend angeschlossen und ein Einlaß für Abwasser an dem einen Stirnstück und ein Auslaß für gereinigtes Wasser an dem anderen Stirnstück vorgesehen sind.

Der Gegenstand der Neuerung wird nachstehend durch mehrere Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

in vereinfachter Darstellung eine Reinigungsanlage mit einer Vorrichtung nach der Erfindung; die Vorrichtung der Fig. 1 in vergrößertem Maßstabe und in Seitenansicht; einen Schnitt nach der Linie TII-III in der Fig. die Vorrichtung nach der Fig. 2, angeschlossen an eine Apparatur zur chemischen Ausfallung von Phosphaten;

eine zweite Reinigungsanlage;

die linke Stirnseite der Vorrichtung der Fig. 5; eine Ausführungsform einer Reinigungsvorrichtung mit parallelen Scheiben·

Fig. 5
Fig. 6
Fig. 7

Die Flg. 1 zeigt eine Reinigungsanlage alt einen Vorablagerungsbecken 1, in das organisch verschmutztes Wasser durch einen Einlaß 2 geleitet wird. Vor der Mündung des Einlasses 2 ist ein

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Schaumfangschlrm 3 vorgesehen. Von dem Becken 1 gelangt das Wassei in ein Rohr 4 mit nicht gezeigten Schlitzen im Boden. Aus dem Rohr 4 tritt das Abwasser über &a*h· leitung 5 in eine Reinigungsvorrichtung 6 ein und strömt durch diese in axialer Richtung < · · durch su einem Auslaß 50. Die Fig. 1 zeigt auch einen Raum 7 j.-^ einen Antriebsmotor, gegebenenfalls ein Gebläse und eine Apparatur für chemische Reinigung, wie weiter unten näher beschrieben werden soll.

In der Darstellung der Fig. 2 besteht die Vorrichtung 6 aus einer Schnecke bzw. Schraube 8 mit gleichbleibendem Durchmesser und einer Steigung, die in der Praxis bei etwa 1-2 cm liegt, jedoch in Abhängigkeit von verschiedenen Umständen innerhalb weiter Grenzen wechseln kann. Die Schnecke bzw. Schraubet bildet die oben genannten scheibenförmigen, biologisch aktiven Elemente und ist dadurch hergestellt, daß die Kanten aufgeschlitzter kreisförmiger Werkstücke miteinander verbunden wurden. Bei dem in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel sitzt die Schraube 8 auf einer zentralen, hohlen Welle 9. Sowohl die Schraube 8 als auch die Welle 9 sind zweckmäßig aus einem Kunststoff, wie beispielsweise PVC, gefertigt. Der Umkreis der Schraube liegt auf einer zylindrischen Fläche. An diesen Umkreis ist ein dichter Zylinder 10 angeschlossen, der mit der Scheltelkante der Schraube 8 fest verbunden und in gewissen Fällen auch daran dichtend angeschlossen ist. Zwischen dem Zylinder 10 und der Schraube 8 ist somit eine durchgehende, schraubenförmige Kammer 11 vorhanden An das rechte Ende des Zylinders 10 ist dichtend ein aus zwei zueinander parallelen und miteinander gleichachsigen Platten 12,1

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bestehendes Stirnstück angeschlossen und in gleicher Weise dichten an das linke Ende des Zylinders ein aus zwei miteinander gleichachsigen und zueinander parallelen Platten l4₅ 15 bestehendes Stirnstück. Das Stirnstück 12, 13 enthält ein Tragelement 16 für ein auf einer Stütze 18 angebrachtes Lager 17. Obwohl in der Fig. 2 nicht dargestellt, ist das linke Stirnstück 14, 15 mit einem Tragelement der in der Fig. 6 gezeigten Bauart versehen. Das Tragelement 16 ist angeschlossen an einen nicht gezeigten Wellenzapfen, der in dem Lager 17 gelagert und seinerseits an die Hohlwelle 9 angeschlossen ist. Dieser nicht dargestellte Wellenzapfen ist hohl und steht mit seiner Bohrung in Verbindung mit der Zufuhrleitung 5 für Abwasser. Ferner ist die Bohrung des Wellenzapfens in Verbindung mit Lötoern 20 in dem Tragelement 16, durch welche das Wasser in die von den Stirnstückwänden 12, 13 gebildete Kammer 21 einströmt. In der Wand 13 ist für diese Kammer eine Ausströmöffnung 22 vorgesehen, und zweckmäßig ist noch wenigstens eine weitere Ausströmöffnung 23 vorhanden. Bei normalem Betrieb fließt das Abwasser durch dasjenige der Löcher 22, 23, das sich unterhalb der Wasseroberfläche V befindet, in den Raum zwischen der Wand 13 und dem ersten Qewlndegang der Schraube und wird von der umlaufenden Schraube so weitergefördert, daß sich die ganze schraubenförmige Kammer 11 mit Wasser bis zu einem Spiegel füllt, der von der Unterkante des Auslasses 24 (Flg. 6) bestimmt wird.

Während der Bewegung des Wassers durch die langsam umlaufende Schraube 8 erfolgt in an sich bekannter Weise seine biologische

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Rein..billig and der durch die Reinigung erzeugte biologische Schlar> rfird von der Schraube durch den Auslaß 24 ausgetragen und L .et auf den Boden des Beckens 25. um von dort in geeigneter Weise entfernt zu werden. In der Fig. 2 ist der Mantel 10 auf der Aussenselte mit einer Förderschraube 26 versehen dargestellt, deren Steigung derjenigen der Schraube 8 entgegengerichtst ist und die sich an den Boden des Beckens 25 anschließt und somit bei dem Umlauf der Reinigungsvorrichtung, die durch einen an eine in einem Lager 28 gelagerte und an die Hohlwelle gekuppelte Welle 27 angeschlossenen Motor 33 (Fig. 4) erzeugt wird, den Schlamm zu einer Nachablagerungskaiinaer 32 fördert. Die Welle 9 ist mit Luftdurchströmöffnungen 19 versehen, und durch sie kann Luft dem über der Wasseroberfläche V befindlichen flüssigkeitsleeren Teil der schraubenförmigen Kammer 11 zugeführt werden. Die Welle 9 ist an ihrem rechten Ende neben der Wand 13 geschlossen. Etwa erforderliche Frischluft von beispielsweise einem Kompressor oder Gebläse 34 (Fig. 4) kann somit zugeführt werden, und diese Luft wird zweckmäßigerweise während der kalten Jahreszeit vorgewärmt. Eine erforderliche Luftumwälzung und Auslassen gebildeter Gase wird durch Löcher 30 und/oder 31 in der Schraube 8 herbeigeführt. Die Löcher 31 liegen über der normalen, durch den Auslaß 24 bestimmten Wasseroberfläche V und tüLden zusammen mit der Kammer 21 und der öffnung 23 eine Regeleinrichtung. Wenn aus irgendeinem Grund die Wasserzufuhr durch die Leitung 5 den normalen Wasserzufluß übersteigt, wird der Wasserspiegel in der Kammer 21 bis zu der Öffnung 23 steigen und durch diese das Wasser in die Kammer 11 strömen. Die Wasser-

Oberfläche steigt also In dem von der Wand 13 und dea e Gewindegang der Schraube gebildeten Kaeeerteil, und von hler strömt das Wasser welter in ds . nächsten Kanmerteil zwischen dem ersten und dem zweiten Gewlndegang und strömt schlieClielx durch das Loch 31 aut. Der Wasserspiegel in der Kammer 11 wird In diesem Falle stufenweise bis zur Unterkante des Auslasses absinken. Um die Wasserförderung durch die Vorrichtung zu steigern, 1st es ferner möglich, die Umlauf zahl der Schraube zu er- höhen, ohne die Gefahr zu laufen, daß der Reinigungsgrad In größerem Ausmaß abnimmt, weil im vorliegenden Fall alles Wasser mit den aktiven Flächen In Berührung gebracht wird. Die Umdrehungszahl kann durch ein den Wasserspiegel abtastendes, den Motor regelndes Gerät verändert werden.

Die FIp. 4 zeigt eine Reinigungsvorrichtung der oben beschriebenen Bauart, die an einen Schlammabscheider 35 angeschlossen 1st, dem gereinigtes Nasser und Schlamm aus dem Auslaß 24 zugeführt wird. Der Schlammabscheider 35 1st mit hler :. ^ dargestellten, netzüberdeckten Löchern ausgebildet, dvt. . die das gereinigte Wasser in einen den Schlammabscheide.. j5 umgebenden dichten Behälter 36 ausströmen und von diesem durch eine untere Ablauföffnung 37 in das Becken 25 austreten kann. In dem Schlammabscheider 35 angesammelter Schlamm wird mittels einer Schlammpumpe 39 durch ein Rohr 38 abgesogen und wird von dieser über ein Rohr 40 in das Vorablagerungsbecken 1 geleitet, wodurch aller biologisch aktiver Schlamm an einer Stelle für weitere Behandlung gesammelt wird. Das aus dem Auslaß 24 austretende, biologisch gereinigte Wasser enthält in der Regel eine erhebliche Menge von

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Nährsalzen, unter denen sich Insbesondere die Phosphate als für das Zuwachsen von Seen und anderen stillstehenden bzw. langsam fließenden Gewässern fördernd herausgestellt haben, weswegen sie beseitigt wer-ucli wüäocn. Ξΐϊΐΰ öolchc Bc 5c it igung erfolgt bei der in der Fig. 4 dargestellten Anlage dadurch, daß in das gereinigte Wasser in dem Becken 25 durch eine Leitung 4l aus einem Behälter 42 beispielsweise Aluminiumsulfat zugeführt wird, das die Phosphate als wasserunlösliches Aluminiumphosphat niederschlägt. Das Aluminiumphosphat bildet einen Schlamm, der von dem Förderer 26 in eine Nachablagerungskammer 32 der Fig. 2 geführt wird. Aus dieser Kammer wird der Schlamm dann entfernt.

Es 1st ersichtlich, daß auf die gezeigte Förderschraube 26 verzichtet und stattdessen der Boden des Beckens 25 mit Gefälle ausgeführt werden kann, damit sich der Schlamm an einem Ende der Vorrichtung sammelt.

Die Fig. 5 zeigt in Draufsicht eine Reinigungsanlage kleinerer Bauart. Die Anlage 1st mit einer Vorablagerungskanmur 1 mit Einlaß 2, einem Schaumabscheideschirm 3 und einer Ausgleichkammer

43 für die während der 24 Stunden eines Tages wechselnden Menge a ι anfallendem Abwasser ausgestattet. Aus der Kammer 43 wird das verschmutzte Wasser mittels hier nicht näher gezeigter Reglergeräte über die Leitung 5 der Reinigungsvorrichtung zugeführt. Diese Vorrichtung ist ebenso wie die zuvor beschriebene mit einer von einem Mantel 10 umgebenen Schraube 8 ausgerüstet. In diesem Fall besteht das linke Stirnstück aus einer äußeren Wand

44 mit einer zentralen öffnung 45, in welche die Leitung 5 mündet

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Die Vorrichtung 1st an einer Inneren Wand 46 mittels eines Lagers 47 mit zentralen Durchlaßöffnungen 24 gelagert (Flg. 6). Im vorliegenden Fall trägt eine durchgehende, mit ihren Enden ·?« «ifth*· risKss^sll^sr HeI«*» ffeiepp^te W^II^ lift rt1i» R^1 n1 enincs=»

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vorrichtung. Auch die rechte Seite der Vorrichtung ist mit einem Lager 47 versehen. Die zentralen Öffnungen 49 der Schraubengänge haben einen erheblich größeren Durchmesser als die Welle 48, und deswegen kann Luft frei durch die die aktiven Flächen tragenden Schraube hindurchstreichen. Gereinigtes Wasser und Schlamm werden durch das rechte Lager 47 ausgetragen, und der Schlamm setzt sich in dem Nachablagerungsbecken 32 ab. Das Wasser tritt durch den Auslaß 50 aus. Bei praktischen Versuchen mit kleinen Anlagen, aus denen der Schlamm unregelmäßig und selten entfernt wird, hat es sich herausgestellt, daß eine Gefahr für ein Faulwerden des Schlammes besteht, falls das Wasser nicht sehr sauerstoffreich ist. Da nun das Wasser von dem Auslaß 24 der Reinigungsvorrichtung die ganze Vorrichtung entlang zu dem Auslaß 50 fließt, ist es möglich, den Umlauf des Mantels 10 für das Zuführen von Sauerstoff zu dem Wasser auszunutzen. Eine solche Säuerstoffanreicherung kann z. B. dadurch bewirkt werden, daß man die äußere Mantelfläche mit Flügeln od. dgl. ausstattet, die Luft in das Wasser hinabziehen. Die Mantelfläche kann ebenso wie die aktiven Flächen mit einer Schicht aus Sand oder anderem körnigen Material versehen sein, was zu der erwünschten Sauerstoffzufuhr beiträgt.

In der Fig. 7 ist eine Ausführungsform einer Vorrichtung nach

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der Neuerung dargestellt, bei der die aktiven Flächen auf kreisrunden, zueinander parallelen und mit der Umlaufachse 56 gleichachsigen Scheiben 51 ausgebildet sind. Jede Scheibe ist mit ihrem äußeren Umkreis dichtend an den zylindrischen Hantel 10 angeschlossen und mit einer zentralen öffnung 49 ausgeformt. Im Anschluß an die zentralen öffnungen der beiden Endscheiben sind Lager 52 bzw. 53 vorges&en, die in geeigneter Weise, beispielsweise mittels Auslegern, gehalten sind. Verschmutztes Wasser wird in der Richtung des Pfeils A in die Vorrichtung hineingeleitet, und die dichten Kammern 54 zwischen jedem Paar benachbarter Scheiben 51 füllen sich bis zu dem Spiegel V mit Wasser. Dieses strömt infolge Zufuhr weiteren Wassers von der am weitesten links gelegenen Kammer in die jeweils angrenzende Kammer, wie durch die Pfeile C angedeutet ist. Es 1st zu beachten daß die Fig. 7 nur das Prinzip für die Vorrichtung veranschaulicht und daher die Maße in der Figur nicht mit den wirklichen Abmessungen übereinstimmen. Der Abstand zwischen den Scheiben beträgt beispielsweise in normalen Fällen zwischen 10 und 20 mm, und der Durchmesser der Scheiben schwankt normalerweise zwischen 40 und 300 cm.

Auf dem Mantel 10 sind in vereinfachter Welse Mitnehmer 55 der im Zusammenhang mit der Flg. 5 beschriebenen Art angedeutet.

Neben dem oben aufgezeigten wesentlichen Vorteil, daß alles zugeführte Abwasser mit den biologisch aktiven Oberflächen in Berührung kommt, bringt die Neuerung den weiteren Vorteil mit sich,

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daß man eine sehr steife Konstruktion erhfilt, well der Mantel und die mit Ihm verbundenen scheibenförmigen Elemente eine die Flüchen tragende Schalenkonstruktion bilden. Dies wiederum hat

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fen aus sehr dünnem Kunststoff gefertigt werden kann. Sowohl der Mantel als auch die scheibenförmigen Elemente können beisifeleweiee aus 1 mm dickem, mit Glasfasern verstärktem Polyesterkunststoff oder PVC hergestellt sein. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß keine Stahlwelle zum Tragen der scheibenförmigen Elemente mehr erforderlich ist und die Vorrichtung damit billig und leicht wird.

Ferner 1st zu beachten, daß die Zuführung des Abwassers durch die öffnung oder Offnungen 22, deren Durchflußfläche mit Hinblick auf die gewünschte Menge durchströmenden Wassers gewählt wird, ungefähr senkrecht zu der aktiven Oberfläche auf dem ersten Schraubengang erfolgt, wodurch man eine turbulente Strömung erhält. Dies bewirkt eine erhebliehe Steigerung der Reinigungswirkung.

Ein wesentlicher Vorteil der beschriebenen Vorrichtung liegt ferner darin, daß sich in diesen kein Schlamm ansammeln kann, dies im Gegensatz zu bekannten Vorrichtungen, bei denen eine starke Schlammablagerung auf dem Boden des ftesser: enthaltenden Trogs stattfindet.

Öle Neuerung 1st selbstverständlich nicht auf die besonderen,

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zeigten und beschriebenen Ausführun^farmen begrenzt, sondern lediglich durch den von den Anspruch : f-zogenen Rahmen.

Claims

- 13 - Schutzansprüche:

1. Reinigungsvorrichtung für biologische Reinigung von Abwasser von Wohngebäuden od. dgl., mit einer Mehrzahl scheibenförmiger, von Mikroben biologisch aktivierter Elemente, die, teilweise in das Abwasser eingetaucht, um eine im wesentlichen waagerechte Achse umlaufen und deren Umkreise auf einer zylindrischen Fläche liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente (8; 51) von einem sich deren Umkreisen anschließenden und mit den Elementen verbundenen dichten Mantel (10) umgeben sind, wobei an dessen Enden ein erstes (12, 13) bzw. ein zweites Stirnstück (14, 15) dichtend angeschlossen und ein Einlaß (5; 22, 23) für Abwasser an dem einen Stirnstück und ein Auslaß (24) für gereinigtes Wasser an dem anderen Stirnstück vorgesehen sind.

2. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elemente aus zueinander parallelen kreisrunden Scheiben (51)- -bestehen, die gleichachsig auf der Welle (56) angebracht sind und zwischen sich miteinander kommunizierende Reinigungskammern (54) einschließen.

3. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungskammern durch eine in jeder Scheibe vorgesehene zentrale öffnung (49) miteinander kommunizieren.

4. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die scheibenförmigen Elemente ein zusammenhängendes

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Schraubengewinde (3) bilden, das »it seiner Scheitelkanee dichtend an den Hantel ClO) angescMossen 1st und dadurch sueaanen mit diesem eine schraubenfOrmige Relnlgungekaaser ClI) bildet.

5. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubengewinde (8) in jedem Gewindegang Bit Be}lftungsöffnungen (30, 31) versehen 1st, die sich wahrend eines Teiles jeder Umdrehung oberhalb der Wasseroberflache (V) befinden und Luftumwälzung In axialer Richtung ermöglichen.

6. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Schraubengewinde 05} auf einer angetriebenen Welle (9) fest angebracht ist.

7. Reinigungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle (9) eine axiale Mittelbohrung aufweist und in LängserStreckung der Welle und zwischen je zr~* benachbarten Schraubengewindegangen mit der Mittelbofc - . $ :onmunlzleren de Löcher C19) vorgesehen sind und daß dac '_. \rAe der Welle an eine Luftzufuhrquelle (34) angeschlossen ist.

8. Reinigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel (10) mit einem äußeren Schraubengewinde (26) versehen ist, das bei Umdrehung der Vorrichtung aus der Reinigungskammer der Vorrichtung durch den Auslaß auf den Boden eines die Vorrichtung umgebenden Beckens (25) austretenden Schlamm in Richtung zu einer und in eine am

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Einlaßende der Vorrichtung angeordnete Nachablagerungskaimner (32) fördert.

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