DE727722C

DE727722C - Method and device for mechanical fresh water clarification

Info

Publication number: DE727722C
Application number: DEG100917D
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Fritz Guddat
Original assignee: FRITZ GUDDAT DIPL ING
Current assignee: FRITZ GUDDAT DIPL ING
Priority date: 1939-11-10
Filing date: 1939-11-10
Publication date: 1942-12-22

Description

Verfahren und Vorrichtung zur mechanischen Frischwasserklärung Die bekannten mechanischen Frischwasserkläranlagen für häusliche Abwässer bestehen ganz allgemein gesehen aus Absetzraum und Schlammsammel- bzw. Schlammfaulraum.Method and device for mechanical fresh water clarification known mechanical fresh water treatment plants for domestic sewage exist entirely generally seen from settling room and sludge collection or sludge digestion room.

DerAbsetzraum, der ebenso wie der Schlammfaul raum mehrfach unterteilt angeordnet werden kann, wird stets zwischen Zufluß zur I(läranlage und Abfluß zum Vorfluter geschaltet. Die Strömungsgeschwindigkeit im Absetzraum wird bei den bisher bekannten Anlagen so klein gewählt, daß das Gewicht der beispielsweise im häuslichen Abwasser vorhandenen, meist fäulnisfähigen Schwebestoffe größer ist als der durch die Strömungsgeschwindigkeit verursachte Auftrieb. Dadurch sinkt der größte Teil der Schwebestoffe im Abwasser nach einer Fallparabel zu Boden und gelangt im allgemeinen selbsttätig durch einen Schlitz in den unter dem Absetzraum liegenden Schlammsammel- oder Schlammfaul raum.The sedimentation area, which, like the sludge digestion area, is subdivided several times can be arranged, is always between the inflow to the I (wastewater treatment plant and outflow to the Receiving waters switched. The flow velocity in the settling area is with the previously known systems chosen so small that the weight of, for example, in the home Existing wastewater, mostly putrefactive suspended solids is larger than that through the flow velocity caused lift. This sinks most of it suspended solids in the wastewater fall to the ground according to a falling parabola and generally reach the ground automatically through a slot in the sludge collection or mud lazy room.

Diese im vorstehenden kurz beschriebene, bisher bekannte Art der mechanischen Frischwasserkläranlagen, der sogenannten Emscher Brunnen, hat folgende Nachteile: I. Infolge der direkten Verbindung mit der Zuflußleitung wird der Absetzraum, sobald irgendein Zufluß stattfindet, stets durchströmt. This previously known type of briefly described above mechanical fresh water treatment plants, the so-called Emscher fountain, has the following Disadvantages: I. As a result of the direct connection with the inflow line, the settling area, as soon as any inflow takes place, there is always flow through it.

Dadurch gelangt stets nur der Teil der Schwebestoffe in den Schlammsammel- bzw.As a result, only part of the suspended matter gets into the sludge collection respectively.

Schlammfaulraum, dessen Gewicht im Vergleich zu dem erzeugten Auftrieb so groß ist, daß die sich bildende Fallparabel vor dem Ende des Absetzrauines den Boden des letzteren erreicht. Voraussetzung dafür ist natürlich eine richtige Ausbildung des Absetzraumes, besonders in der Längsrichtung. Der Rest der SchwebestoS-e wird nicht ausgeschieden.Mud digester, its weight compared to the buoyancy generated is so large that the parabola that forms before the end of the settling roughness den Reached bottom of the latter. Proper training is of course a prerequisite for this of the settling area, especially in the longitudinal direction. The rest of the suspension bump will be not eliminated.

2. Der Zufluß zu mechanischen Frischwasserkläranlagen ist im allgemeinen der Menge nach niemals ständig gleichbleibend. Allein die Lebensführung der beispielsweise in einer Stadt an die Kanalisation angeschlossenen Einwohner verursacht dauernde mengenmäßige Schwankungen des Abwasserabflusses. die noch durch das Vorhandensein von Pumpwerken erheblich gesteigert werden können. 2. The inflow to mechanical fresh water treatment plants is in general never constant in terms of quantity. Alone the lifestyle of residents connected to the sewer system in a city, for example causes constant fluctuations in the amount of waste water runoff. which still through the presence of pumping stations can be increased considerably.

Infolgedessen wird der Absetzraum bei dei bisher bekannten Bauweise bald schneller und bald langsamer durchströmt. Die Klärwirkung verbessert sich mithin mit kleiner werdendem Zufluß und verschlechtert sich mit größe werdendem Zufluß.As a result, the settling space in the previously known construction now flowing through faster and now slower. The clarifying effect is therefore improved with decreasing influx and worsened with increasing influx.

3. Infolge der Unveränderlichkeit der Größe des Absetzraumes hält sich das Abwasser, besonders wenn keine Unterteilung des Absetzraumes vorgenommen worden ist. im allgemeinen in den zuflußarmen Nachtzeiten. so lange im Absetzraum auf, daß es, wenn es sich beispielsweise um häusliches Abwasser handelt, nach 3 bis 4 Stunden zu faulen anfängt. Die Frischwasserklärung ist also bei der bisher bekannten Ausführungsart von mechanischen Frischwasserkläranlagen nicht ständig aufrecht zu halten. 3. As a result of the immutability of the size of the settling space the wastewater, especially if there is no subdivision of the sedimentation area has been. generally in the low-flow night times. so long in the weaning room on that if it is, for example, domestic sewage, after 3 starts to lazy up to 4 hours. The fresh water clarification is therefore with the previous one known embodiment of mechanical fresh water treatment plants not constantly keep upright.

4. Beim Auftreten größerer Belastungsspitzen, die besonders durch das Vorhandensein von Abwasserpumpwerken innerhalb der Kanalisation hervorgerufen werden können, tritt bei den bisher bekannten Bauweisen von mechanischen Frischwasserkläranlagen häufig eine so große Geschwindigkeit im .Absetzraum auf, daß die Klärwirkung in hohem Grade aufgehoben werden kann. Eine Bemessung des Absetzraumes auf die größte Spitzenbelastung führt indes wiederum zu verstärktem Auftreten des unter 3 geschilderten Nachteiles. 4. When larger load peaks occur, which are particularly due to the presence of sewage pumping stations within the sewer system occurs in the previously known construction methods of mechanical fresh water treatment plants often such a great speed in the .Absetzraum that the clarifying effect in can be highly reversed. A dimensioning of the settling area to the largest Peak load, however, in turn leads to an increased occurrence of the things described under 3 Disadvantage.

5. Infolge der meist vorhandenen, stets offenen Verbindung zwischen Absetzraum und Schlammsammel- bzw. Faulraum, kann der Absetzraum bei der bisher bekannten Bauweise mechanischer Frischwasserkläranlagen nicht so gestaltet werden. daß sich der Absetzraum selbsttätig, in Abhängigkeit vom Zufluß gesteuert, vergrößert oder verlcleinert. Bei den sogenannten Emscher Brunnen beispielsweise würde dadurch eine Pumpwirkung zwischen Absetzraum und Schlammfaulraum eintreten, die zuzeiten die Frischwasserklärung unterbinden würde. 5. As a result of the mostly existing, always open connection between Settling room and sludge collection or septic tank, the settling room in the previous known construction of mechanical fresh water treatment plants can not be designed. that the settling space increases automatically, controlled depending on the inflow or lengthened. In the case of the so-called Emscher fountain, for example, it would a pumping effect occur between the sedimentation area and the sludge digestion area, which at times would prevent the clarification of fresh water.

NVi rd von der Vorschaltungsmöglichkeit zuflufiregulierender Einrichtungen al abgesehen, so können die geschilderten schwerwiegenden Nachteile der bisher bekannten Bauweisen mechanischer Frischwasserkläranlagen, die vorwiegend in dem Fehlen jeder Anpassungsfähigkeit an die jeweilige Belastung liegen. beseitigt werden. wenn man diese Art der Kläranlagen zukünftig grundsätzlich nach der Erfindung baut, die in einer der vielen möglichen Ausführungsformen auf der Zeichnung iin Grundriß (Abb. 2) und im Sclmitt (Abb. T) dargestellt ist. Die bauliche Anordnung und Wirkungsweise der dargestellten mechanischen Frischwasserkläranlage ist folgende: Das Abwasser gelangt durch die Zufluß leitung I (in der Zeichnung ist eine von eilieln Schmutzwasserpumpwerk kommende Druckleitung dargestellt worden; das Abwasser könnte auch durch eine Gefällsleitnng zt1-fließen) zu dem Beschickungsgerinne 2. Das letztere ist drehbar und führt das Abwasser den einzelnen Absetzkammern 3, 4 und 5 zu. NVi about the possibility of connecting inflow regulating facilities Apart from that, the described serious disadvantages of the previously known Construction methods of mechanical fresh water treatment plants, predominantly in the absence of any Adaptability to the respective load. be eliminated. if In the future, this type of sewage treatment plant will basically be built according to the invention, which is described in one of the many possible designs on the drawing in plan (Fig. 2) and in the Sclmitt (Fig. T). The structural arrangement and mode of operation The mechanical fresh water treatment plant shown is as follows: The wastewater passes through the inflow line I (in the drawing is one of some dirty water pumping stations coming pressure line has been shown; the wastewater could also pass through a downhill pipe zt1-flow) to the charging channel 2. The latter is rotatable and guides the Waste water to the individual settling chambers 3, 4 and 5.

In der Zeichnung sind die Absetzkammern 3 in gefülltem Zustande, die Absetzkammer 4 während der Füllung und die Absetzkammern 5 in ungefülltem Zustande dargestellt. In the drawing, the settling chambers 3 are filled, the settling chamber 4 during filling and the settling chambers 5 in the unfilled state shown.

Die Absetzkammern stehen nur dann mit dem Schlammsammel- bzw. Faulraum 9 in Verbindung. wenn die Absperrschieber 6 geöffnet sind. Die Abspcrrschieber 7 ennöglichen die Entleerung der Absetzkammern nach Schließung der Absperrschieber 6. Del- gemeinsame Abfluß für die aus den Absetzkammern 3, 4 und 5 abzuleitenden mechanisch geklärten Abwässer ist in der Zeichnung durch die Rohrleitung S dargestellt. Die Xppal-ate 10, zur und 12 gehören zur Steuerung des Klärvorganges. Ihre Aufgabe wird bei der nachfolgenden Schilderung der Wirkungsweise der Anlage näher erläutert. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine elektrische Steuerung angewendet worden. Selbstverständlich können auch mechanische. pneumatische oder hydrauliselle Steuerungen zur Regelung des Klärvorganges benutzt werden. Jede dieser Steuerungsarten ließe sich ebenso wie die dargestellte elektrische Steuerung in dem mittleren. hierfür vorgesehenen Raum des gewählten Ausführungsbeispieles leicht unterbringen. Diesen Raum würde man bei Erbanung einer Kläranlage in der dargestellten Art zum Schutze der Steuerungseinrichtungen gegen die \\~itterungseinflüsse überdachen. The sedimentation chambers are only then with the sludge collection or septic tank 9 in connection. when the gate valves 6 are open. The shut-off valve 7 ennoble the emptying of the sedimentation chambers after closing the gate valves 6. Del- common drain for those to be derived from the sedimentation chambers 3, 4 and 5 Mechanically treated wastewater is shown in the drawing by the pipe S. The Xppal-ate 10, zur and 12 belong to the control of the clarification process. Your task is explained in more detail in the following description of the operation of the system. In the illustrated embodiment of the invention is an electrical control been applied. Of course, mechanical. pneumatic or hydraulic controls can be used to regulate the clarification process. Any of these Control types, like the electrical control shown, can be found in the middle one. provided space of the selected embodiment easily accommodate. This space would be used if a sewage treatment plant were to be built in the one shown Type a roof to protect the control equipment against the effects of aeration.

Zur Entfernung des ausgefaulten Klär-: schlammes dient die in bekannter Weise angeordnete Rohrleitung I3. To remove the digested sewage sludge is used in the well-known Way arranged pipeline I3.

Fließt das mechanisch verunreinigte Abwasser über die Leitung I und das drehbare i Beschickungsberintle 2 bei geschlossenen Schiebern 6 und 7 in die Absetzkammer 4, so füllt sich diese bisher noch leere Klammer mit ungeklärtem Abwasser. Ist der Wasserspiegel in der Absetzkammer 4 bis zur Höhe des Wasserspiegels im Schlammfaulraum angestiegen, so zeigt der zum Absetzraum 4 gehörende, mit elektrischen Kontakten versehene Differenzdruckmesser 10 keinen Druckunterschied an, wenn die Meßstellen sowohl im Schlammfaulraum wie auch im Absetzraum in gleicher Höhe liegen. In diesem Augenblick des Verschwindens jedes Druckunterschiedes schaltet der Differenzdruckmesser 10 den kleinen elektrischen Hilfsmotor 12 ein, der das Beschickungsgerinne 2 bis zur Mitte der, im Uhrzeigerdrehsinne gesehen, nächsten Absetzkammer 5 weiterdreht. The mechanically contaminated wastewater flows through lines I and the rotatable i loading area 2 with closed slides 6 and 7 in the Settling chamber 4, this previously empty bracket fills with untreated wastewater. Is the water level in the sedimentation chamber 4 up to the level of the water level in the sludge digestion room increased, shows that belonging to the settling room 4, with electrical contacts provided differential pressure meter 10 no pressure difference when the measuring points both in the sludge digestion room and in the settling room are at the same height. In this moment When every pressure difference disappears, the differential pressure meter 10 switches the small electric auxiliary motor 12, which the charging chute 2 up to In the middle of the next settling chamber 5, seen in a clockwise direction, continues to rotate.

An der Mitte dieser Absetzkammer 5 angelangt, wird der Hebel des Schiebers 1 1 von dem Beschickungsgerinne bewegt, wodurch sowohl der Motor 12 abgeschaltet wie auch der zur Absetzkammer 4 gehörende Schieber 6 elektrisch geöffnet wird. Da die Wasserspiegel im Faulraum g und im Absetzraum 4 auf gleicher Höhe liegen, erfolgt praktisch weder ein Einströmen frischen Abwassers in den Faulraum noch umgekehrt ein Einströmen von Faulraumwasser in die mit frischem Abwasser gefüllte Absetzkammer 4.Arrived at the middle of this settling chamber 5, the lever of the slide 1 1 moved from the feed chute, whereby both the motor 12 is switched off as well as the slide 6 belonging to the settling chamber 4 is opened electrically. There the water levels in the septic tank g and in the sedimentation room 4 are at the same level practically no inflow of fresh wastewater into the digester or vice versa an inflow of digester water into the sedimentation chamber filled with fresh wastewater 4th

Dagegen sinken nun diejenigen Schwebestoffe, die schwerer als Wasser sind, wegen des absoluten Ruhezustandes geradlinig zu Boden und gelangen durch den Schieber 6 in den Schlammfaulraum. Das Absetzen der Schwebestoffe geht also in völligem Ruhezustande im Absetzraum 4 vor sich. Nebenbei sei bemerkt. daß diejenigen Bestandteile des Abwassers, die leichter als Wasser sind, die sogenannten Schlvimmstoffe, während des Absetzvorganges an die Oberfläche der Absetzkammer 4 steigen. Zur Wahrung der Übersichtlichkeit sind Einrichtungen zur Beseitigung dieser Schwimmstoffe in die Zeichnung nicht eingetragen worden. Die Beseitigung der Schwimmstoffe ist aber in bekannter Weise leicht durch selbsttätige Führung eines Schwimmbalkens über die Oberfläche der gefüllten Absetzkammer + möglich, wobei die abgefischten Schwimmstoffe in anzuordnende Sammelrinnen gelangen, aus denen sie von Hand oder selbsttätig entfernt werden. Auch durch Einschaltung von einem Schwimmstoffabschei der in die Abflußleitung 8 wäre die Schwimmstoffabscheidung leicht zu erzielen. Mit Betätigung des Hebelschalters II, der das Öffnen des Schiebers 6 elektrisch bewirkte, ist ein Zeitrelais in Tätigkeit gesetzt worden, das nach einer einstellbaren Zeit den Schieber6 wieder schließt. Die verstrichene Zeit stellt die sogenannte Absetzzeit dar, die mithin je nach dem Verunreinigungsgrad des .Abwassers verschieden lang eingestellt werden kann.On the other hand, those suspended matter that are heavier than water now sink are, because of the absolute state of rest, straight to the ground and pass through the Slide 6 into the sludge digestion room. The sedimentation of the suspended matter goes so completely States of rest in the settling room 4 in front of you. As an aside, it should be noted. that those constituents of sewage, which are lighter than water, the so-called pollutants, while of the settling process rise to the surface of the settling chamber 4. To maintain the Clarity are facilities for eliminating this floating matter in the Drawing has not been entered. The elimination of floating matter is in known way easily by automatically guiding a floating bar over the Surface of the filled sedimentation chamber + possible, whereby the fished floating matter get into collecting channels to be arranged, from which they are removed by hand or automatically will. Also by switching on a floating substance separator in the drainage line 8 the floating matter separation would be easy to achieve. With actuation of the lever switch II, which electrically caused the opening of the slide 6, is a time relay in operation has been set, which closes the slide 6 again after an adjustable time. The elapsed time represents the so-called settling time, which therefore depends on the The degree of contamination of the wastewater can be set for different lengths of time.

Mit Abschluß des Schiebers 6 ist die mechanische Klärung beendet, und es wird im Anschluß an den Schließvorgang des Schiebers 6 der Anstoß zur Öffnung des zur Absetzkammer 4 gehörenden Schiebers 7 gegeben. Nunmehr fließt das mechanisch geklärte Abwasser über die Leitung 8 ab. Ein weiteres Zeitrelais sorgt für Abschluß des Schiebers 7 nach einer gegebenenfalls auch regelbaren Zeitspanne, die für den Leerlauf des Absetzbeckens 4 ausreichend ist. Alsdann steht die nunmehr entleerte Absetzkammer 4 wieder bereit zu neuer Füllung. Inzwischen ist das Absetzgerinne zur nächsten, übernächsten und, je nach Zufluß, zu weiteren Absetzkammern gewandert, wo der gleiche gesteuerte Vorgang abläuft. Wird der gesamte Inhalt der Absetzkammern mindestens so groß gewählt wie der in der vorgesehenen Absetzzeit mögliche allergrößte Zufluß, so ist die Kläranlage richtig bemessen. Sie paßt sich dann jedem Zufluß im Bereiche zwischen Zuflußlosigkeit und allergrößtem Abwasseranfall selbsttätig ,an, und das Absetzgerinne 2 würde bei anhaltendem allergrößtem Abwasseranfall während der eingestellten.Absetzzeit äußerstenfalles gerade eine Umdrehung machen.With the completion of the slide 6, the mechanical clarification is finished, and it becomes the impetus for opening following the closing process of the slide 6 the slide 7 belonging to the settling chamber 4 is given. Now it flows mechanically clarified wastewater via line 8. Another time relay ensures completion of the slide 7 after an optionally adjustable period of time, which for the Idling of the sedimentation basin 4 is sufficient. Then the now emptied one stands Settling chamber 4 ready for a new filling. In the meantime the sedimentation channel is Hiked to the next, the next and, depending on the inflow, to further settling chambers, where the same controlled process takes place. Will the entire contents of the sedimentation chambers chosen to be at least as large as the largest possible in the planned withdrawal time Inflow, so the sewage treatment plant is correctly dimensioned. It then adapts to every influx automatically in the area between no inflow and the greatest amount of wastewater , on, and the sedimentation channel 2 would be during a sustained very large amount of wastewater In the extreme case, make just one revolution of the set settling time.

Gegenüber den bisher bekannten Arten von mechanischen Frischwasserkläranlagen wird mit mechanischen Frischwasserkläranlagen nach der Erfindung folgendes erreicht: I. Das Absetzen aller nur absetzfähigen Schwebestoffe infolge des bei jedem Abwasseranfall eintretenden strömungsfreien Aufenthaltes des mechanisch zu klärenden Abwassers in den Absetzkammern. Compared to the previously known types of mechanical fresh water treatment plants the following is achieved with mechanical fresh water treatment plants according to the invention: I. The settling of all settable suspended solids as a result of each waste water accumulation Occurring flow-free stay of the wastewater to be mechanically clarified in the sedimentation chambers.

2. Eine ständig gleich gute Klärwirkung, unabhängig von den Schwankungen des Abwasseranfalles. 2. A consistently good clarifying effect, regardless of the fluctuations the amount of wastewater.

3. Eine ständige Aufrechterhaltung der Frischwasserklärung bei Anordnung einer genügenden Anzahl von Absetzkammern infolge des sofortigen Abflusses des geklärten Abwassers nach Ablauf der eingeregelten Al)-setzzeit. 3. A constant maintenance of the fresh water clarification when ordered a sufficient number of sedimentation chambers as a result of the immediate drainage of the clarified Wastewater after the regulated Al) setting time has elapsed.

4. Weder eine Aufhebung der Klärwirkung bei größter Belastung noch eine Anfaulung bei Zuflußlosigkeit; eine richtige Bemessung der Anlage selbstverständlich vorausgesetzt. 4. Neither a cancellation of the clarifying effect in the case of greatest pollution nor a putrefaction when there is no inflow; a correct dimensioning of the system of course provided.

5. Keine Beeinträchtigung der Frischwasserklärung durch dile sich ständig vollziehende Anpassung der Kläranlage an die Veränderlichkeit der Zuflußmenge. 5. No impairment of the fresh water clarification by dile itself constant adaptation of the sewage treatment plant to the variability of the inflow.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E: 1. Procedure for mechanical fresh water clarification of unevenly accumulating amounts of waste water, characterized in that the waste water into one of several by a movable or controlled feed device separate clarification chambers is passed until the water level in this Chamber is at the same level as that of the sludge digestion chamber, so that the feed device is on it moved to the next clamp or reversed and at the same time or shortly afterwards the connection of the sewage-filled clarification chamber with the sludge digestion chamber is released will, whereupon, after the suspended solids have dropped from the flow-free clarification chamber into the Sludge digestion room, the connection with the sludge digestion room interrupted again and the clarified water is directed into a drain that is common to all of the septic chambers. and that these measures are repeated for all the clarification chambers.

2. Sewage treatment plant for performing the method according to claim 1, characterized by a movable inflow line over the preferably arranged in ring horns Weaning chambers. those at their bottom with a sludge lamb collection or sludge digestion room and connected to a common drainage line via shut-off devices stand, as well as by control devices and timers for automatic actuation the inflow line and the shut-off devices.