DE8127397U1

DE8127397U1 - Einrichtung zum entfernen von schwimmschlamm

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Publication number: DE8127397U1
Application number: DE19818127397U
Authority: DE
Original assignee: Pumpen- und Schwimmbadtechnik Schott 7250 Leonberg De GmbH
Current assignee: Pumpen- und Schwimmbadtechnik Schott 7250 Leonberg De GmbH
Priority date: 1981-09-18
Filing date: 1981-09-18
Publication date: 1982-03-25

Description

-4-

Pumpen- und Schwimmbadtechnik
Schott GmbH
7250 Leonberg

Einrichtung zum Entfernen von Schwimmschlamm

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung gemäß dem Ober- |

begriff des Anspruches 1. £

5

Der bei solchen Klärbecken, insbesondere Nachklärbecken, I

aber gegebenenfalls auch bei Nachklärbecken vorgeschal- !

teten Klärbecken auf der im Klärbecken befindlichen 1

Flüssigkeit aufschwimmende Schwimmschlamm muß nach I

Möglichkeit von der Flüssigkeitsoberfläche entfernt I

werden, damit er nicht im Falle eines Nachklärbeckens ■;

in Gewässer oder im Falle eines dem Nachklärbecken |

vorgeschalteten Klärbeckens nicht unnötigerweise in ί

das Nachklärbecken gelangt. Bisher hat man bei Nach- ι

klärbecken den Schwimmschlamm auf die Weise entfernt, \

indem am rotierenden Räumer eine um ihre Längsachse $

schwenkbare, trogförmige Abschöpfrinne angeordnet wurde, |

die von Zeit zu Zeit von Hand so gekippt wurde, daß in sie |

Schwimmschlamm gelangen konnte und anschließend wurde I

die Rinne zurückgekippt und der eingefangene Schwimm- ' |

schlamm in die Ablaufrinne des zentrisch im Klärbecken f

angeordneten Königs gekippt, von wo aus er dann ab- abtransportiert wird, beispielsweise durch einen im König |; angeordneten Schacht hindurch in ein Vorklärbecken | ^ou zurückgefördert wird. Diese Einrichtung ist jedoch in §, ihrer Wirkung wenig befriedigend, da die trogförmige ^ Abschöpfrinne den Schwimmschlamm im wesentlichen nur ?. vor sich her schiebt und so durch diese Abschöpfrinne
nur relativ wenig Schwimmschlamm tatsächlich abge- > schöpft wird, so daß große Mengen Schwimmschlamm | zusammen mit der geklärten Flüssigkeit in das Gewässer, ä wie Flüsse oder dergleichen gelangen konnten, was t

natürlich unerwünscht ist. Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Einrichtung besteht darin, daß sie von Hand

bedient und häufig von Hand gereinigt werden muß, was I

"

Arbeitskosten verursacht und auch eine äußerst

schmutzige Arbeit ist. I

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art zu schaffen, welche bei einfacher Bauart es ermöglicht, den Schwimmschlamm wesentlich besser als die beschriebene bekannte Einrichtung von der Oberfläche der im betreffenden Klärbecken befindlichen Flüssigkeit zu entfernen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Einrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Indem mittels der erfindungsgemäßen Einrichtung der Schwimmschlamm nicht mehr abgeschöpft, sondern von der

Oberfläche der im Klärbecken befindlichen Flüssigkeit, |

auf der er aufschwimmt, abgesaugt wird und der Schwimm-

2g Schlammsauger dabei auf der Flüssigkeitsoberfläche schwimmt, also seine Höhenlage relativ zum Flüssigkeitsspiegel gleichbleibend ist, gelingt selbsttätig intensives und praktisch vollständiges Absaugen des Schwimmschlammes, so daß die Gefahr, daß Schwimmschlamm in größeren Mengen mit der geklärten Flüssigkeit in das Gewässer gelangen kann, auf einfache und sichere Weise

vermieden ist. Normalerweise ist ein einziger Schwiimischlammsauger pro Klärbecken voll ausreichend.

Es ist nicht notwendig, daß die Saugvorrichtung ständig im Betrieb ist, sondern es ist normalerweise ausreichend, daß sie nur von Zeit zu Zeit für eine gewünschte Zeitdauer eingeschaltet wird und dann wieder eine mehr oder weniger lange Ruhezeit eintritt. Hierzu kann-be-

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vorzugt vorgesehen sein, daß die Saugvorrichtung mittels einer Zeitschaltvorrichtung periodisch ein-r-

und ausgeschaltet wird. Gegebenenfalls ist es jedoch 5

auch möglich, das Ein- und Ausschalten von Hand vorzunehmen oder zustandsabhängig von der Dicke der Schwimmschlammschicht, indem man deren Dicke mittels eines Fühlers mißt und bei überschreiten einer vorbestimmten Dicke die Saugvorrichtung beispielsweise für eine vorbestimmte. Zeitdauer einschaltet.

Es ist baulich besonders einfach und verringert auch die erforderliche Saugleistung der mindestens einen Pumpe der Saugvorrichtung, wenn sie vom Schwimmkörper getragen

wird. Doch ist es in manchen Fällen denkbar, die Pumpe oder Pumpen im Abstand vom Schwimmschlammsauger anzuordnen, vorzugsweise bei Vorhandensein eines Räumers an diesem, und mit dem Saugmaul über eine ausreichend lange, flexible Saugleitung zu verbinden.

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Wenn der Schwimmschlammsauger in einem Klärbecken eingesetzt wird, das einen rotierenden Räumer aufweist, ist es besonders zweckmäßig, ihn in Rotationsrichtung des

Räumers vor ihm anzuordnen und durch ihn zu schieben. 25

Dies kann beispielsweise durch direkte, seitlich geführte Anlage des Schwimmschlammsaugers an dem Räumer erfolgen, oder indem er von dem Räumer unter Zwischenschaltung von die Schwankungen der Höhenstellung des ^Schwimmers relativ zum Räumer zulassende Biegefedern, Hebel oder dergleichen geschoben wird. Auch ist es möglich, den Schwimmschlammsauger in einer vertikalen, am Räumer angeordneten Führung vertikal beweglich anzuordnen oder nur mittels Halteleinen an ihm zu halten.

Die Erfindung ist besonders vorteilhaft bei runden Klärbecken mit rotierenden Räumern,doch ist sie hierauf nicht beschränkt und kann gegebenenfalls

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auch bei Klärbecken anderer Bauart eingesetzt werden, beispielsweise mit geradlinig hin- und herbewegbareni Räumern,wobei dann natürlich dafür Sorge zu tragen ist, daß der Räumer dem Schwimmschlammsauger nicht am Beckenrad zerquetschen kann.

Bevorzugt kann vorgesehen sein, daß die Saugvorrichtung

mindestens eine elektrisch angetriebene Pumpe aufweist. 10

Doch sind auch andere Möglichkeiten denkbar, beispielsweise, daß der Pumpenmotor ein pneumatischer oder hydraulisch angetriebener Motor ist.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn als Pumpe eine 15

sogenannte Tauchpumpe verwendet wird, obwohl sie bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht oder nur teilweise in die Flüssigkeit einzutauchen braucht. Besonders zweckmäßig ist es, eine Pumpe vorzusehen, die keiner Verstopfungsgefahr unterliegt. Hier

ist bevorzugt eine Pumpe mit Freistromrad vorgesehen. Es ist auch denkbar, eine Pumpe mit Kanalrad vorzusehen, da diese ebenfalls keiner störenden Verstopfungsgefahr unterliegt. Bei dem Kanalrad handelt es sich um ein Rad, das von einem einzigen Durchflußkanal für das abzusaugende Medium durchsetzt ist, welcher Kanal mit einem zur Drehachse des Rades koaxialen Kanalbereich ansetzt, der dann radial nach außen abgewinkelt bis zu seiner Austrittsöffnung verläuft. Auch andere Pumpentypen

OQ sind denkbar.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß der Schwimmschlammsauger im Klärbecken entlang einer vorbestimmten Bahn bewegt wird, vorzugsweise in einer Kreisbahn. Doch können gegebenenfalls auch andere Bahnen vorgesehen sein, wie ein- und wieder auswärtsführende Sgj.ralbahnen, lineare Bahnen, Schrägbahnen oder dergleichen. Die Breite und Höhe des Saugmaules des Schwimmschlammsaugers braucht dabei nicht groß zu sein. Insbesondere kann die Breite

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des Saugmaules klein gegenüber dem Radius oder der Breite

des Klärbeckens sein, da der in das Saugmaul eingesaugte
Schwimmschlamm weiteren Schwimmschlamm mit sich zieht
und so der Schwimmschlamm in relativ kurzer Zeit im

wesentlichen vollständig abgesaugt werden kann·,-wobei -·
vorzugsweise die Bewegung des Schwimmschlammsaugers · ψ

nur auf einer Kreisbahn oder einer linearen Bahn statt- ' %

findet. |;

Bevorzugt· kann das Saugmaul so angeordnet sein, daß seine Eintrittsmün- m

dung beim Schwimmen des Schwimmschlairmsaugers teilweise in die im Klär- |j

becken befindliche Flüssigkeit eintaucht, so daß die Eintrittsmündung des S

Saugmaules sich von unterhalb der Wasserlinie des Schwintnschlammsaugers |

bis über diese Wasserlinie hinaus nach oben erstreckt. Dabei kann bevorzugt |

vorgesehen sein, daß die Längsachse des Saugmaules ungefähr horizontal ge- |

• richtet ist. Beispielsweise kann die lichte horizontale Breite der Ein- I

trittsmündung des Saugmaules ungefähr 30 bis 60 cm und seine vertikale I

lichte Höhe ungefähr 4 - 8 cm betragen. " |

Am oberen Rand des Saugmaules kann vorzugsweise eine Ij-

schräg nach oben gerichtete vorspringende Lippe angeord- I:

net sein, um bei besonders stark aufgetürmten Klumpen I

des Schwimmschlammes diese auch noch in das Saugmaul ·

sicher einzusaugen, ohne daß deswegen die lichte Höhe \

der Eintrittsmündung des Saugmaules hierfür unnötig ver-· \

größert werden muß, was wegen der dann erforderlichen ; höheren Saugleistung unerwünscht wäre.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung ■ ; dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Klärbecken mit einem zum besseren \ Erkennen "· · · zu groß dargestellten Schwimmschlammsauger zum
Entfernen von Schwimmschlaimi gemäß e;Lnem Ausführungsbeispiel
der Erfindung,. ' .

Fig. 2 ■ eine Draufsicht auf den Schwimmschlammsauger der U

Fig. 1 in vergrößerter Darstellung, ?,

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Fig. 3 eine Vorderansicht des Schwimmschlammsaugers nach Fig. 2,

Fig. 4 einen Teilschnitt durch die Pumpe des Schwimmschlammsaugers nach Fig. 2 und 3,

Fig. 5 eine ausschnittsweise Seitenansicht einer

Variante der Pumpe eines Schwimmschlammsaugers.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Klärbecken 10 handelt es sich vorzugsweise um ein Nachklärbecken, bei welchem die in ihm befindliche, nachzuklärende Flüssigkeit 9, bei der es sich um Unreinstoffe enthaltendes Wasser handelt, erheblichen Schwankungen des Flüssigkeitsspiegels je nach Zufluß unterliegen kann. In der Mitte des Klärbeckens 10 befindet sich der sogenannte König 11, welcher eine Säule 11' mit einem zentralen Abflußkanal

13 und einer obenseitig befindlichen Abflußrinne 12 auf-20

weist. In einem nicht näher dargestellten Drehkranz des Königs 11 ist ein Räumer 14 drehbar gelagert, welcher durch einen Motor angetrieben im Betrieb langsam rotiert und dessen bis zum Außenrand des Klärbeckens 10 reichende Brücke 15 an ihrem äußeren Ende .

eine Laufrolle 16 trägt, die auf einer horizontalen Laufbahn des Klärbeckens 10 läuft. Im Inneren des Klärbeckens 10 befindet sich am oberen Endbereich ein in relativ geringem Abstand von der Umfangswandung 17 des Klärbeckens 10 angeordnetes zylindrisches Schild 19,

welches fest angeordnet ist. Normalerweise findet der dem Abfluß der geklärten Flüssigkeit dienende Überlauf aus dem Klärbecken 10 in die in der oberen Stirnseite der Umfangswandung 17 eingelassene Überlaufrinne 20 dadurch statt, indem die überlaufende Flüssigkeit 9 durch den Ringspalt zwischen der Umfangswandung 17 und dem Schild 19 nach oben strömt, so daß hier kaum auf der Flüssigkeit 9 schwimmender Schwimmschlamm in

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die Überlaufrinne 20 gelangen kann. Von der überlaufrinne 20 fließt das geklärte Wasser in Gewässer ab. Bei starkem Zufluß zum Klärbecken 10 kann jedoch das Schild 19 von innerhalb von ihm befindlicher Flüssigkeit 9 überschwemmt werden, wobei diese Flüssigkeit zwischen dem oberen gezackten Rand des Schildes 19 hindurch in die Überlaufrinne 20 strömt und, wenn sich auf dem Flüssigkeitsspiegel schwimmender Schwimmschlamm 22 befindet, kann dann Schwimmschlamm 22 in großen Mengen in die Überlaufrinne 20 gelangen. Um dies . zu verhindern, schwimmt ständig ein erfindungsgemäßer Schwimm-

Schlammsauger 21 zum Entfernen von auf der Flüssigkeit

schwimmendem Schwimmschlamm 22 innerhalb des vom Schild j 15
j 19 umfaßten Bereiches. Dieser Schwimmschlammsauger

wird in diesem Ausführungsbeispiel von dem an der Brücke 15 befestigten vertikalen Räumschild 23 vor sich her geschoben, wobei sein radialer Abstand von der Längsmittelachse des Königs 11 ungefähr konstant gej halten wird. Vorzugsweise kann der Abstand der Mitte

des Saugmaules 24 der an dem Schwimmschlammsauger angeordneten Pumpe 25 ungefähr in der Entfernung 0,6 bis 0,9 R von der Längsmittelachse des Königs 11 vorge-„ __ sehen sein, wo R der eingezeichnete Innenradius des ^} Klärbeckens 10, d.h. sein lichter Radius ist.

Der in den Fig. 2 bis 4 näher dargestellte Schwimmschlammsauger 21 zum Entfernen des Schwimmschlammes 22 weist

₃Q zwei seinem Schwimmen auf der Flüssigkeit 9 dienende Schwimmer 26 auf, die durch zwei Querträger 28 zu einem Schwiitinköper fest miteinander verbunden sind, an welchen Querträgern 28 die elektrisch angetriebene Pumpe 25 zum Absaugen des Schwimmschlammes 22 befestigt ist. Diese Pumpe 25 weist einen Elektromotor 29 auf, der über eine elektrische, flexible Speiseleitung 32 gespeist wird, die auf einem Abschnitt an der Brücke 15 angeordnet und über mit der Brücke 15 rotierende Strom-

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abnehmer 33 und auf dem König 11 angeordnete Stromschienen 34 an eine stationäre Stromquelle angeschlossen ist. Vorzugsweise wird dieser Elektromotor 29 nur von Zeit zu Zeit eingeschaltet, beispielsweise periodisch ein- und ausgeschaltet, was mittels einer Zeitschaltuhr erfolgen kann. Diese Pumpe 29 ist in Art einer Tauchpumpe ausgebildet, deren auf der Motorwelle 39 befestigtes Flügelrad als Verstopfungen verhinderndes Freistromrad 3 6 ausgebildet, dessen axiale Länge wesentlich kleiner als die axiale Länge des Pumpendurchflußraumes 40 ist. dem das trichterförmige Saugmaul 24 mit rechteckförmiger Eintrittsmündung 41

(s.Fig. 3) vorgeschaltet ist. Aus dem Durchflußraum 40 Ib

wird der angesaugte Schwimmschlamm durch das mit hoher Drehzahl rotierende Freistromrad 36 in die Abflußdruckleitung 42 gefördert, an welche ein an der Brücke 15 befestigter flexibler Schlauch 43, der in die ringförmige Ablaufrinne 12 des Königs 11 hängt, angeschlossen ist, so daß der von der Pumpe 25 abgesaugte Schwimmschlamm in diese Ablaufrinne 12 und von ihr aus in den Abiaufschacht 13 und beispielsweise zurück in ein Vorklärbecken gefördert werden kann.

Der Schvimmschlammsauger 21 ist so austariert, daß sich der Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeit 9 im Klärbecken 10 ständig ungefähr in dreiviertel der Höhe der Eintrittsmünddung des horizontal gerichteten Saugmaules 24 befindet. Hierdurch wird der auf der Flüssigkeit 9 aufschwimmende Schwimmschlamm 22 sicher und rasch vollständig abgepumpt. Um auch dann, wenn der Schwimmschlamm 22 sich stellenweise auftürmt, solche "Schlammtürme" auch rasch absaugen zu können, strebt bei einer bevorzugten, in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform von der Oberkante des Saugmaules 24 der Pumpe 25 aus eine Lippe 44 schräg nach aufwärts

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und vornen ab. fe

Da der Schwimmschlammsauger 21 auf der Flüssigkeit 22 γ

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schwimmt, macht er alle Niveauschwankungen des Flüssig- |'

keitsspiegels mit, so daß sich sein Saugmaul 24 |

ständig in derselben Höhenlage relativ zum Flüssig- [

keitsspiegel befindet. Die Höhenschwankungen des Schwimmschlamm- ": Saugers 21 _f die durch die Höhenschwankungen des Flüssigkeitsspiegels verursacht werden, lassen die flexiblen Leitungen 32 und 43 zu, indem sie hierfür : zwischen der Brücke 15 und deren Schwimmschlammsauger 21 ausreichende Länge haben.

Der Schwimmschlammsauger 21 ist mit der Brücke 15 über

einen seine Höhenschwankungen erlaubenden und ihn schiebenden Hebel 47 verbunden, dessen Enden an der Brücke 15 und einem Schwimmer 26 angelenkt sind, wie _on es Fig. 1 und 2 zeigen.

Im Betrieb rotiert die schwimmende Vorrichtung 21 zum ;

Absaugen des Schwimmschlammes 22 mit dem Räumer 14 ■

t. stromaufwärts vor dessen Räumschild 23 um den König 11 ;;

in gleichbleibendem radialen Abstand von ihm und saugt I

je nach Wunsch oder Erfordernis ständig oder zeit- \

weise den Schwimmschlamm ab. Die zeitweise Absaugung >]

ist besonders vorteilhaft, um nicht unnötig viel |

geklärte Flüssigkeit zusammen mit dem Schwimmschlamm ;i

abzusaugen und auch um Betriebskosten zu sparen. Die i

erfindungsgemäße Einrichtung zeichnet sich durch die wesent- §

lieh bessere Entfernung des Schwimmschlammes als bisher aus I

Ψ und ist auch baulich einfach, betriebssicher, arbeitet §

völlig selbsttätig und benötigt nur wenig Wartung. |

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Zusammenfassung

10 Einrichtung zum Entfernen des in einem Klärbecken, vorzugsweise einem Nachklärbecken, sich auf der in ihm befindlichen Flüssigkeit ansammelnden Schwimmschlammes. Um Schwimmschlamm rasch und möglichst vollständig abzusaugen,

15 weist sie einen auf der Flüssigkeit schwimmenden Schwimmschlammsauger (21) auf.

Claims

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1. Einrichtung zum Entfernen von in einem Klärbecken, vorzugsweise einem Nachklärbecken, sich auf der in ihm befindlichen Flüssigkeit an-

-₅ sammelndem Schwimms.chlamm, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Schwimmschlammsauger (21) aufweist, der einen Schwimmkörper (26,26) und mindestens ein vom Schwimmkörper getragenes Saugmaul (24) einer mindestens eine Pumpe (25) aufweisenden

2Q Saugvorrichtung zum selbsttätigen Absaugen des Schwimmschlammes aufweist.

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2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, f daß die mindestens eine Pumpe (25) der Saugvor-

richtung vom Schwimmkörper getragen wird.

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35

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3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe der Saugvorrichtung eine Pumpe mit Freistromrad (36) ist.

- Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenmotor (29) am Schwimmkörper mit ungefähr horizontaler Motorwelle (39) angeordnet und das Freistromrad (36) auf dieser Motorwelle angeordnet ist.

Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsmündung des Saugmaules (24) sich von unterhalb der Wasserlinie des Schwimmschlammsaugers bis über diese Wasserlinie hinaus nach oben erstreckt und daß dieses Saugmaul vorzugsweise ungefähr horizontal gerichtet ist.

Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Mitte des Saugmaules (24) von der Längsmittelachse der Umlaufbahn des Schwimmschlammsaugers (21) ungefähr 0,6 bis 0,9 R beträgt, wo R der lichte Radius de.i Klärbeckens ist.

Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Rand der Eintrittsmündung des Saugmaules (24) eine schräg nach oben und vorwärts gerichtete Lippe (44) angeordnet ist.