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Vorrichtung zum Ausräumen runder Absetzbehälter Die Ausräumung des
an der Sohle von Flachklärbecken befindlichen Schlammes erfolgt gewöhnlich durch
Kratzer, die entweder starr oder höhenverstellbar an einer kreisenden Brücke aufgehängt
sind. In neuerer Zeit glaubt man durch Verwendung eines die ganze Sohle des Beckens
vom Umfang bis zum Mittelbe ken überspannenden spiralförmigen Kratzers günstigere
Betriebsergebnisse zu erzielen. Man nimmt an, daß der Schlamm eines Beckens in einer
Umdrehung ausgeräumt werden kann. Um dieses durchführen zu können, wäre eine sehr
steile Neigung der Sohle erforderlich,-damit der in Bewegung versetzte Schlamm von
selbst weiterfließen könnte. Nimmt man nur eine Neigung von 5: 1 an, so würde sich
z. B. bei einem Becken von 6c m Durchmesser eine Wassertiefe von 6 bisS m ergeben.
Es braucht nicht darauf hingewiesen zu werden, daß solche Beckentiefen für die waagerechte
Wasserklärung nicht ausgenutzt werden können. Würde aber eine geringere Sohlenneigung
gewählt, so würde sich der fortzubewegende Schlamm derartig anhäufen, daß entweder
die Kratzertafeln eine ganz ungewöhnliche Höhe erreichen müßten oder der Schlamm
über die Tafeln anwachsen und zurückfließen würde.
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Es sind ferner Vorrichtungen bekannt, bei denen an einer kreisenden
Brücke ein endloses Band (Kettenleiter), das mit Kratzertafeln versehen ist, befestigt
ist. Diese Kettenleiter wird durch ein Getriebe bewegt, durch das gleichzeitig auch
die Brücke in kreisende Bewegung versetzt wird. Die Kettenleiter wird hicht etwa
so lange in radiale Richtung bewegt, bis eine Schnittbreite des abgelagerten Schlammes
von der Außenwand bis zum Mittelpunkt des Beckens geschoben ist, sondern es findet
zwangsläufig mit der Radialbewegung aiich eine kreisende Bewegung statt. Da die
Kratzerbleche senkrecht zur Kettenleiter angeordnet sind, wird der Angriff auf die
abgelagerte Schlammschicht durch die kreisende Bewegung von der Breitseite der Kratzerbleche
auf die Schnittseite verlegt. Der Schlamm, der z. B. an der Außenseite des Beckens
von einem Kratzerblech
erfaßt wird, kann nur um ein kurzes Stück
fortbewegt werden, weil infolge der Parallelverschiebung des Kratzerbleches der
Schlamm sofort wieder liegenbleibt. Das nächste an der Eiettenleiter befestigte
Kratzerblech bewegt sich immer parallel in einem bestimmten Abstand von dem ersten
Kratzerblech und kann daher den zurückgelassenen Schlamm nicht erreichen. Erst nach
der vollständigen Umdrehung der Kratzerbrficlse kann beim nächsten Male der Schlamm
wiederum um einige Zentimeter nach vorn geschoben werden. Der Wirkungsgrad dieser
Art von Kratzer ist äußerst gering, da ein Teil der Wiil:ung immer wieder durch
die kreisende Bewegung aufgehoben wird.
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Die vorliegende Erfindung sieht Kratzertafeln vor, die jeweilig nur
einen Teil der Beckensohle bestreichen, die höhenverstellbar an einer kreisenden
Brücke angebracht sind und während des Betriebes aus dem Wasser herausgehoben werden
können. Neuartig ist daran die radiale Verschiebbarkeit der Kratzer, so daß mit
dem kleinen Kratzergebilde nacheinander die gesamte Sohle bestrichen werden kann.
An der in Bewegung befindlichen Brücke kann die Vorrichtung zur radialen Verschiebung
vollkommen ruE,en, oder sie kann in der Geschwindigkeit wechseln und sich den jeweiligen
Schlammablagerungen anpassen. Ein schneepflugähnlicher Kratzer, der spitzwinklig
zur Achse der Brücke angeordnet ist, wird gleichzeitig mit der kreisenden Brücke
langsam radial fortbewegt, wodurch der Schlamm frontal angegriffen und fortgeschoben
wird. Ein großer Teil des Schlammes wird vor dem Kratzer hergeschoben, während ein
anderer Teil um die Breite des Kratzers fortgepflügt wird. Diese Schlammmenge wird
bei der nächsten Umdrehung erfaßt und mindestens wiederum um die Kratzerblechbreite,
d. h. also um 31/ bis 4 m, fortbewegt. Der größte Teil des Schlammes wird durch
die resultierende Bewegung auf dem kürzesten Wege nach der Mitte befördert.
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Durch die Zusammenballung der Schlammassen wird ein zusätzliches Gefälle
erzeugt, wodurch der Schlamm zum Fließen gebracht wird.
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Lediglich für die völlige Säuberung des Bodens findet eine systematische
Nach schiebung über der Sohle des Beckens statt.
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Durch diese Einrichtung ist man in die Lage versetzt, an denjenigen
Stellen, an denen nur geringe Schlammengen lagern, z. B. in der Außenzone, in einer
Umdrehung den gesamten Schlamm fortzuräumen. Je mehr der Kratzer aber nach der Mitte
des Beckens kommt und die Schlammenge zunimmt, um so häufiger kann der Kratzer die
zu reinigende Fläche bestreichen, d. h. um so geringer ist die Radialbewegung des
Kratzerwagens.
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Die Abb. 1 a und Ib stellen einen Grundriß und einen darüber angeordneten
Schnitt durch ein Klärbecken dar. Es ist angegeben, in welcher Menge (nach Absetzzeit
und Absetzkurve) sich der Schlamm auf der Beckensohle b ablagert. Daraus erkennt
man deutlich, daß es unwirtschaftlich ist, Kratzertafeln über die ganze Beckensohle
verteilt anzuordnen und ständig laufen zu lassen, und daß es ferner unzweckmäßig
ist, den gesamten Schlamm mittels eines Spiralkratzers in einem Arbeitsgang abräumen
zu wollen. Der Schlamm aus dem äußeren Teil des Beckens müßte gewissermaßen auf
den Scblammberg der Mitte hinauf geschoben werden.
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Bei der Anordnung von Kratzertafeln über die ganze Beckensohle ist
die Drehgeschwilldigkeit der Brücke begrenzt, weil sonst leicht bei zu großer Randgeschwindigkeit
Aufwirbelungen des Schlammes auftreten. Infolge dieser Einschränkung ist die Fortbewegung
des Schlammes in der Mitte sehr langsam. Bei einem Beckendurchmesser von z. B. 50
m und einer Randgeschwindigkeit von 5 cm/s wird der Schlamm in einem Abstand von
8 m vom Mittelpunkt nur noch mit I cmls fortbewegt. Durch die vorliegende Erfindung
ist man in der Lage, die Fortbewegung des Schlammes auch in der Mitte mit der gleichen
Geschwindigkeit wie am Rande durchzuführen, da die vergrößerte Geschwindigkeit der
Brücke keinen Einfluß auf die Klärwirkung bzw. auf den abgelagerten Schlamm im äußeren
Teil des Beckens ausilben kann.
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Die Hauptschlammasse liegt, wie aus der Abb. 6 zu ersehen ist, im
inneren Drittel des Beckens.
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Diese läßt sich infolge der schnellen Bewegung des Teilkratzers in
viel kürzerer Zeit abräumen.
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Der Arbeitsvorgang wird sich folgendermaßen abspielen: Bei Beginn
der Arbeit wird der Kratzerwagen dort angesetzt, wo sich die größte Schlammablagerung
befindet. Der Antriebsmotor der Brücke wird mit dem schnellsten Gang eingeschaltet.
Der Antrieb zur Radialbewegung des Kratzerwagens kann mit der geringsten Geschwindigkeit
arbeiten oder auch ausgeschaltet sein. Nach einigen Umdrehungen sind die Schlammassen
in der Mitte beseitigt; dann kann mit der systematischen Abräumung des Schlammes
von außen nach innen begonnen werden. Die Umschaltung auf verschiedene Geschwindigkeiten
je nach dem Stand des Kratzerwagens kann sowohl selbsttätig als auch von Hand besorgt
werden.
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Abb. I stellt einen Schnitt durch ein Flachklärbecken, Abb. 2 einen
Grundriß einer derartigen Anlage dar.
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Abb. 3 ist ein Teilschnitt durch das Becken.
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Abb. 4 stellt die Anordnung des Kratzerwagens mit den Kratzerelementen
dar, und Abb. 5 ist ein Grundriß dieser Anordnung.
a ist ein kreisrundes
Becken, b eine schwach geneigte Beckensohle; in der Mitte dieses Beckens ist ein
Trichter c zur Aufnahme und Eindickung des zusammengeschobenen Schlammes angeordnet.
Das Rohwasser wird durch einen Zuflußkanal d unter der Beckensohle her nach der
Mitte des Beckens geleitet und gleichmäßig verteilt. Das Wasser durchfließt das
Becken radial von der Mitte nach außen mit abnehmender Geschwindigkeit. f ist ein
Mittelbauwerk zur Auflagerung der Kratzerdrehbrücke g, die beliebig angetrieben
sein kann. e ist ein Schlammabzug. h ist das Fahrgestell der Kråtzerdrehbrücke.
i ist die Fahrschiene, k der Kratzenvagen, an dem die Kratzergestänge z befestigt
sind, mit denen die Kratzerelemente m verbunden sind. n ist der Antrieb für den
Kratzerwagen, o der Seilzug, der mit Hilfe des Antriebs den Kratzerwagen langsam
in Radialrichtung fortbewegt. p ist eine maschinelle Hubvorrichtung mit Antriebmotor
und Seilzug, durch den die Kratzerelemente hochgezogen werden können. q ist eine
schwimmende Tauchwand, die an der Kratzerbrücke geführt wird. r ist ein schwimmender
Tauchschaber, der mit dem Fahrwagen des Kratzers fortbewegt wird und die Schwimmstoffe
zu der Stelle bringt, wo sie beseitigt werden. s in Abb. 2 ist eine Pumpvorrichtung
zum Abpumpen des Schwimmschlammes. t ist das Schlammrohr für den Schwimmschlamm.
5 stellt die Schlammfläche dar, die bei einer Umdrehung der Brücke von der Sohle
des Beckens abgeräumt wird.
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Bei Verwendung von einzelnen Kratzertafeln mit geringem Ausmaß reichen
nur einige dünne Eisenstäbe in das VVasser des Klärraumes, so daß eine Beeinflussung
der Klärwirkung durch Hervorrufen einer kreisenden Bewegung des ganzen Beckeninhaltes,
wie es bei der Anordnung von Kratzertafeln über den ganzen Beckendurchmesser der
Fall sein kann, nicht zu befürchten ist. Die Kratzertafeln, die mit dem Kratzerwagen
in V rbindung stehen, haben eine besondere Grundriß- und Querschnittform bekommen.
Mit dem geringsten Kraftaufwand läßt sich der Schlamm aus dem ruhenden in den Bewegungszustand
bringen, weil die Kratzertafeln vorn gewissermaßen eine Schneide besitzen, die unten
in sehr spitzem Winkel zu der Bewegungsrichtung der Brücke angeordnet ist. Ist der
Beharrungszustand des Schlammes überwunden, so ist nur noch für die Unterstützung
der Fortbewegung eine geringe Kraft erforderlich. Es kann daher der Winkel der Kratzertafeln
immer größer werden. Hieraus entwickelt sich die Parabelform als Grundform.
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Im Querschnitt ist die Pflugscharform vorgesehen Die bisher übliche
gerade Kratzertafel ist in strömungstechnischer Hinsicht äußerst ungünstig, weil
dadurch Wirbel an der Sohle nicht zu verhindern sind. Die nach vorn überragende
gebogene Form des Kratzerelementes hat den geraden Kratzertafeln gegenüber im Betrieb
den Vorteil, daß bei zu großer Anhäufung des Schlammes vor den Kratzerelementen
der Schlamm nicht wie bei den geraden Tafeln über die Oberkante der Tafel hinweggeschoben
und dabei aufgewirbelt wird, sondern durch das Anwachsen der Masse der Kratzer angehoben
und nur in Höhe der Kratzertafeln die Schlammschicht jeweils abgeschnitten wird.