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Tiefs andfang od. dgl. für Abwass erkläranlagen
Abwasser enthält im
allgemeinen relativ schwere und leichtere Schwebestoffe. Zu den ersteren gehört
Sand und andere mineralische Verunreinigungen, zu den letzteren organische Bestandteile,
namentlich Fäkalien. Es ist üblich, die organischen Verunreinigungen des Abwassers
durch einen Faulvorgang, d. h. durch biologische Umsetzungen abzubauen. Diese sogenannte
biologische Klärung erfolgt in Becken oder Behältern, in denen sich eine entsprechende
Bakterienflora entwickeln kann.
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Um das Ausfaulen der organischen Verunreinigungen nicht zu stören,
insbesondere die Wirksamkeit der Bakterien in den Faulbehältern nicht herabzusetzen
oder sie unter Umständen abzutöten, ist es notwendig, die schweren mineralischen
Verunreinigungen, wie Sand, möglichst weit aus dem Abwasser zu entfernen, bevor
es in die biologische Klärung kommt.
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Zur Entfernung der schweren Schwebestoffe bedient man sich vielfach
des Tiefsandfanges.
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Dieser besteht aus einem im wesentlichen senkrechten Schacht, in dem
der Abwasserstrom derart verlangsamt wird, daß die relativ schweren Schwebestoffe
sich selektiv absetzen. Der Schacht hat bei den bekannten Ausführungen einen festen
kegeligen Boden, von dem die abgesetzten schweren Stoffe mittels eines Mischlufthebers
entfernt werden. In dem Schachtraum oberhalb der seitlichen Abwassereintrittsöffnung
ist dabei ein rohrartiger Leitkörper eingehängt, so. daß das vom Sand u. dgl. befreite
Abwasser durch den ringförmigen
Zwischenraum zwischen Schachtwand
und Leitrohr abfließen kann.
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Die selektive Entfernung der schweren Schwebestoffe setzt voraus,
daß in dem Tiefsandfang eine bestimmte Strömungsgeschwindigkeit eingehalten wird.
Diese Forderung ist bei den bisher üblichen Tiefsandfängen u. dgl. nicht oder nicht
ausreichend zu erfüllen. In den meisten Kläranlagen ist nämlich der Wasserzulauf
tagsüber wesentlich höher als nachts, unter Umständen drei- bis viermal so hoch.
Liegen derartige Verhältnisse vor, dann setzen sich bei dem verringerten nächtlichen
Abwasserzulauf im Tiefsandfang wegen der dort erheblich geringeren Strömungsgeschwindigkeit
außer Sand u. dgl. auch leichtere Schwebestoffe ab.
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Der Mischluftheber fördert dann aus dem Tiefsandfang einen durch organische
Verunreinigungen stark verschmutzten, übelriechenden Sand, dessen Verwertung bzw.
Unschädlichmachung- erhebliche Schwierigkeiten macht.
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Die Erfindung beseitigt die sich aus dem Vorstehenden ergebenden
Mängel der Tiefsandfänge od. dgl. in bezug auf die selektive Abscheidung der schweren
Schwebestoffe bei beliebigem Abwasserzulauf und sie folgt im wesentlichen dem Leitgedanken,
den für die Abwasserströmung im Tiefsandfang zur Verfügung stehenden freien Querschnitt
derart in Abhängigkeit von dem Abwasserzulauf zu verändern, daß das Abwasser den
Absetzraum des Tiefsandfanges unabhängig von der Abwassermenge mit praktisch gleichbleibender
Geschwindigkeit durchläuft.
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Der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Tiefsandfang
od. dgl. sieht daher in dem schachtartigen Absetzraum einen in der Höhe verstellbaren
trichterförmigen Zwischenboden vor, der die auf ihm sich absetzenden Feststoffe
auf den festen Schachtboden abgibt, von wo die abgesetzten Stoffe mittels Mischluftheber
in üblicher Weise entfernt werden. Der Zwischenboden ist unterhalb des etwa in der
mittleren Höhe des Behälters mündenden Abwasserzulaufs angeordnet, oberhalb dessen
in dem Absetzbehälter die an sich bekannten Leitwände angeordnet sind, welche die
horizontale Strömung des Abwassers in die senkrechte Bewegungsrichtung umlenken.
In dem freien Raum zwischen diesen Strömiungsgleitflächen und dem trichterförmigen
Zwischenboden in dem erfindungsgemäßen Tiefsandfang mündet der Abwasserzulauf. Der
freie Querschnitt dieses Raumes, der vom Abwasser im wesentlichen in horizontaler
Richtung durchströmt wird, kann durch Veränderung der Höhenlage des Zwischenbodens
vergrößert oder verkleinert werden, so daß es möglich ist, in dem Raum eine gleichbleibende
Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers unabhängig von der zulaufenden Menge aufrechtzuerhalten.
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Bei einem weiteren Merkmal der Erfindung kann man die Verstellung
des trichterförmigen Zwischenbodens in Abhängigkeit von der zulaufenden Abwassermenge
vorteilhaft durch einen Schwimmer bewirken, der von dem Niveau des Abwassers in
der Zulaufrinne beeinflußt wird, derart, daß der Schwimmer den Leitkörper abwärts
bewegt, wenn das Niveau des Abwassers in der Zulaufrinne steigt und umgekehrt.
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In der Zeichnung ist in Fig. I ein gemäß der Erfindung ausgebildeter
Tiefsandfang dargestellt, während Fig. 2 teils eine Oberansicht und teils einen
waagerechten Schnitt durch die Einrichtung nach Fig. I wiedergibt.
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Der in der Zeichnung dargestellte T.iefsandfang besitzt einen aus
Beton oder anderen Baustoffen hergestellten Absetzbehälter I, dem das zu klärende
Abwasser durch die Rinne 2 zugeführt wird. Das von den schweren Schwebestoffen,
wie Sand, befreite Abwasser läuft durch die Rinne 3 ab.
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In der Wandung des Behälters I ist seitlich ein Kanal 4 vorgesehen,
der oben in die Abwasserrinne 2 übergeht und unten bei 5 in einer mittleren Höhenlage
in das Innere des Behälters I mündet.
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In dem Behälter I ist ein Mischluftheber od. dgl. vorgesehen. Gleichachsig
dazu ist in dem Behälter I ein doppeltrichterförmiger, außen durch die zylindrische
Wand 7a geschlossener Hohlkörper 7 angeordnent, der nach oben eine Führungsbüchse
8 hat, mittels der er an dem Pumpenrohr 6 geführt ist. Der Trichter 7 öffnet sich
nach unten in den verjüngten Bodenteil 9 des Schachtes I, so daß Sinkstoffe aus
dem durch die t)ffnung 5 zulaufenden Abwasser durch die untere t)ffnung des Trichters
7 in den Absetzraum g bzw. in den Bereich der Mammutpumpe 6 gelangen können.
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Der doppeltrichterförmige Zwischenboden 7, der an den Wänden des
Behälters I Igefuhrt ist, wird von einem Zugorgan 10 gehalten, das an einem Doppelhebel
II sitzt, dessen anderer Arm den Schwimmer I2 trägt. Dieser ist in einer seitlichen
Bodenvertiefung I3 der Abwasserzulaufrinne 2 angeordnet.
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Wie aus Fig. 1 ohne weiteres ersichtlich, ist die Einrichtung derart,
daß der Trichter 7, 7a bei Steigen des Abwrasserniveaus in der Zulaulfrinne 2, d.'h.
bei steigender Abwassermenge gesenkt wird, bei fallendem Abwasserniveau gehoben.
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In dem Behälter I ist oberhalb der Kanalöffnung 5 ein aus mehreren
konzentrischen Rohrkörper 14 bestehender Strömungsleitkörper an sich bekannter Bauart
vorgesehen, der mittels Ketten I5, verstellbarer Spannschlösser od. dgl. an der
Abdeckung I6 des Absetzbehälters aufgehängt ist.
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Wie aus Fig. I ersichtlich, endet der Leitkörper I4 an bzw. etwas
oberhalb der Zulauföffnung 5.
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Das mittlere Führungsrohr 14 ist unten durch einen konischen Boden
14a ganz oder teilweise verschlossen. Die Neigung des Konus ist dabei derart, daß
der Konus im wesentlichen mit der Neigung der Zulauföffnung 5 übereinstimmt. Dadurch
wird eine günstige Wasserführung in dem Raum I7 erreicht, der im Absetzbehälter
oben von dem Leitkörper I4 und unten von dem Trichter 7 begrenzt und dessen Quers,chnitt
durch die jeweilige Höhenlage des verstellbaren Zwischenbodens 7 bestimmt wird.
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Hierdurch wird erreicht, daß die Strömungsgeschwindigkeit des Abwassers
im Raum 17 unabhängig von der Zulaufmenge konstant bleibt bzw. gleichmäßig au.f
jedem Wert, der für die selektive Abscheidung der spezifisch schwereren Schwebestoffe
vorteilhaft ist.
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Nachdem sich in dem Tiefsandbehälter unten eine gewisse Menge Sand
od. dgl. angesammelt hat, kann man diesen aus dem Raum g mittels des Mischlufthebers
6 entfernen, ohne den Betrieb bzw. die Abscheidewirkung des Sandfanges zu beeinträchtigen.
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Wie aus Fig. I ersichtlich, enden die einzelnen Kanäle des Strömungsleitkörpers
14 in der Ablaufrinne 3 in verschiedener Höhe und in verschiedenem Abstand von der
Wand des Behälters I, um auch bei kleiner Wassermenge eine solche Strömungsgeschwindigkeit
zu erhalten, daß die organischen Bestandteile mit Sicherheit abschwimmen.
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Der untere Rands8 kommt dabei zur Wirkung, wenn nur wenig Abwasser
durch den Sandfang fließt und der höhere Rand I9, wenn das Abwasserniveau in der
Ablaufrinne 3 infolge größerer Durchflußmenge höher ist.
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An Stelle der Anordnung einer Führungsbüchse 8 an dem verstellbaren
Zwischenboden 7 kann gemäß der Erfindung der trichterförmige Körper vorzugsweise
von drei Drahtseilen gehalten werden, die etwa an den Stellen 20 (Fig. 2) an dem
Körper 7 befestigt werden. Diese Drahtseile werden über Flur über Rollen geführt
und am anderen Ende mit dem Schwimmerkörper I2 verbunden. In diesem Fall würde der
Doppelhebel II in Fortfall kommen. Statt dessen ist es erfindungsgemäß auch möglich,
den Teil 7 und den Schwimmer 12 getrennt aufzuhängen und durch eine elektrische
Kraftübertragung zu verbinden, derart, daß bei Veränderung der Höhenlage des Schwimmers
I2 der Leitkörper II entgegengesetzt tin dem erforderlichen Ausmaß verstellt wird.
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Die Aufhängung des Leitkörpers an Tragseilen ist beispielsweise dann
vorteilhaft, wenn die Anordnung der die Führung 8 haltenden Arme in den Absetzraum
17 abwassertechnische Schwierigkeiten macht, beispielsweise indem sich an den Armen
grobe Verunreinigungen ansetzen.
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Der geschlossene Körper 7 und der Schwimmer 12 werden vorteilhaft
so gegeneinander ausgewogen, daß das ganze Reguliersystem leicht beweglich ist.
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Um die Schachtwände im Bewegungsbereich des Körpers 7 frei von Ansätzen
bzw. Schlammablagerungen zu halten, ist am unteren und gegebenenfalls auch am oberen
Rande des Körpers 7 je eine nachgiebige Leiste 2I, etwa aus Weichgummi, angebracht,
die im Betrieb gegen die Schachtwände anliegt und bei Verstellen des Körpers 7 an
der Schachtwand entlang gleitet, wodurch Ablagerungen oder Ansätze von der Schachtwand
entfernt werden.
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Anstatt den Abwasserzulaufkanal 4 seitlich neben dem Schacht 1 anzuordnen,
kann man ihn auch innerhalb des Profils des Schachtes I unterbringen, in diesem
Fall sind die Leitwände 14 entsprechend auszubilden, so daß sie den freien Querschnitt
des Schachtes I beherrschen.