EP1149956A1 - Geschiebeschacht und Spülanordnung - Google Patents

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EP1149956A1
EP1149956A1 EP01107543A EP01107543A EP1149956A1 EP 1149956 A1 EP1149956 A1 EP 1149956A1 EP 01107543 A EP01107543 A EP 01107543A EP 01107543 A EP01107543 A EP 01107543A EP 1149956 A1 EP1149956 A1 EP 1149956A1
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EP
European Patent Office
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section
attachment shaft
shaft according
compressed air
air source
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Withdrawn
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EP01107543A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Otto Treut
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
VSB VOGELSBERGER Umwelttechnik GmbH
Original Assignee
VSB VOGELSBERGER Umwelttechnischer Anlagenbau GmbH
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Classifications

    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03F—SEWERS; CESSPOOLS
    • E03F5/00—Sewerage structures
    • E03F5/14—Devices for separating liquid or solid substances from sewage, e.g. sand or sludge traps, rakes or grates

Definitions

  • the present invention relates to the preambles of the independent Expectations. This is what the present invention is concerned with generally with ventilation of debris shafts.
  • Debris shafts collect what is carried in sewage networks mineral attachments, such as grit, etc. A depression between a wastewater supply and a wastewater drain and the bed load sedimented into the recess. Between Sediments also deposit organic matter. To prevent them from rotting, they are blown in by air removed from the sediment. This is countered by a typical the inlet and slightly above the sole and ventilation pipe provided with a series of air outlet openings air pumped into the recess at intervals.
  • blowing out must be done regularly.
  • the blowing out happens doing e.g. in existing systems every two hours for half an hour.
  • the blowing should be done so that the load on the starting fan is low. It is also problematic that the pipe with the air outlet openings in the ventilation-free Condition can gradually clog. The ventilation pipe and the air vents must be in place before any ventilation be blown out first. This contributes a further reduced air flow in the start-up phase of the fan and increases the blower load.
  • the object of the present invention is to create something new to provide for commercial use and in particular, but not exclusively, a simplification of the start-up control to ensure.
  • a first essential aspect of the present invention thus provides that with a bed shaft with Flushing arrangement, which is a normally jammed fan tube and has an associated compressed air source, provided is that the blower tube is on both sides with the compressed air source is connected and both connecting lines are different can be dimensioned.
  • the Dimensioning connecting lines differently causes that the pressure on both lines or the air flow builds up at different speeds through both lines, which leads to a different rate of loading of the Blower and thus an already improved start-up behavior leads.
  • At least one of the connecting lines one section each with a reduced and one Form section with an enlarged cross section.
  • the section with a reduced cross section is typically close the compressed air source and the section with an enlarged cross section be located near the fan tube. This causes, that the section with an enlarged cross section is only gradually is put under pressure, which is evidently the Blower load reduced when starting.
  • the section with reduced cross-section over which the larger one Blown pipe cross section is typically one have a smaller cross-section than in the second Connection line is the case.
  • the second connection line can have a constant, continuous cross-section.
  • the section with an enlarged cross section, however, is typically have a cross section larger than that preferably constant cross section of the second connecting line.
  • the compressed air source exclusively time-controlled, which means that one is enough simple timer to periodically in the compressed air source Operate without complicated control electronics is required.
  • an emptying opening on one of the two pipes provided with a non-return valve.
  • This emptying opening is preferably arranged so deep that the entire Pipe assembly can drain into it. So in ventilation mode No air can escape from the discharge opening can, a float can in the enlarged pipe section be arranged below that generated by the compressed air source Air pressure sealed in front of the discharge opening becomes. The swimmer can do this on a conical seat sit on.
  • the rinsing arrangement can be at least partially cast in concrete his. In this case, assembly is particularly easy and is done by simply installing the bedlock shaft and Connection of a compressed air source to the integrated ventilation arrangement.
  • existing debris shafts for example if the programmable logic controller is damaged, can be retrofitted with an arrangement according to the invention. Protection is therefore also applied to the ventilation arrangement desires.
  • a bedlock shaft generally designated 1, comprises 1 an opening 2, in which an inflow pipe over a recessed sole 3 opens, which differs from that by Pipe transported water deposits entrained entrainment.
  • the normal service water level is 4 indicated.
  • a drain pipe is located opposite the inflow pipe.
  • a generally horizontal fan tube 5 provided, which on one side 5a via a first Connection line 6a with a compressed air source 7 outside of the bedlock 1 is connected and on it opposite side 5b via a second connecting line 6b, 6b 'is also connected to the compressed air source 7 is.
  • the blower tube 5 points over its entire length distributed air outlet openings 8.
  • the line 6a on the blower tube side 5a is cast in in concrete the attachment shaft wall 9 vertically upwards and is provided there with a normally closed ball valve 10, which with a coupling for connection to a Pressure washer is equipped.
  • a normally closed ball valve 10 At the top of the Line 6a leads to a lateral feed line 11 Compressed air source 7 from.
  • the connecting line section 6b ' is generally horizontal and poured in concrete to the horizontal Section 6b of the connecting line to the blower tube side 5b.
  • the vertical connecting pipe section 6b is on its top also with a normally closed one Ball valve provided, which in turn is a connection coupling for a pressure washer.
  • the connecting line 6a is formed by a 2 "tube which Section 6b 'of the connecting line 6b is through a 1 ⁇ 2 "pipe formed and the vertical region of the connecting tube 6b is formed by a 3 "tube.
  • the fan tube is by a Square tube with a cross section of 50x50 mm realized.
  • the compressed air source 7 is connected to a timer Power supply connected like 220V AC, whereby the timer is designed to be the compressed air source, which here are designed as side channel blowers (cross fans) is to switch on and off periodically.
  • bed load initially settles in the sole 3 and at the same time stores organic substances between the Attachments.
  • the ventilation pipe 5 sits down and the air outlet openings 8 gradually close.
  • the timer After a predetermined period, such as 1.5 Hours, the timer will energize the blower 7, so that this is starting to tarnish. Air gets with increasing Pressure over the connecting line 11 in the connecting line 6a and at the same time over the narrower connecting line section 6b 'in the connecting line 6b.
  • the timer turns the blower off and the blower tube turns again filled with water.
  • the float lifts up and rises in the 3 "pipe 6b 'to the level of the normal service water level 4. The process can take about 11 ⁇ 2 hours be repeated.

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Abstract

Beschrieben wird ein Geschiebeschacht (1) mit Spülanordnung, welche ein normal eingestautes Gebläserohr (5) und eine damit verbundene Druckluftquelle (7) aufweist, wobei das Gebläserohr (5) beidseits mit der Druckluftquelle (7) verbunden ist und beide Verbindungsleitungen (6a,6b) unterschiedlich dimensioniert sind. Die beiden Verbindungsleitungen (6a,6b) können für einen unterschiedlich schnellen Druckaufbau am Gebläserohr (5) ausgelegt sein, wobei eine Verbindungsleitung (6a,6b) eine Tiefpaßcharakteristik aufweisen kann. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft die Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche. Damit befaßt sich die vorliegende Erfindung allgemein mit der Belüftung von Geschiebeschächten.
Es gibt eine Reihe von Fällen, in welchen Feststoffe von Flüssigkeit transportiert und durch Sedimentieren oder auf andere Weise abgelagert werden. In der Technik soll dies an bestimmten Stellen erreicht werden, damit die weiterströmende Flüssigkeit von den Feststoffen befreit ist und die Feststoffe selbst einer wirtschaftlichen Verwendung zugeführt werden können und/oder nachfolgende Einrichtungen nicht beschädigen. Beispiele finden sich in Schlammsilos, in der Plattenschleifindustrie, in Autowaschanlagen und insbesondere in Geschiebe(rückhalte-)schächten.
Geschiebeschächte sammeln das in Abwassernetzen mitgenommene mineralische Geschiebe, wie beispielsweise Streusplit usw. Dabei ist in einem Schacht eine Eintiefung zwischen einem Abwasserzu- und einem Abwasserablauf vorgesehen und das Geschiebe sedimentiert in die Eintiefung hinein. Zwischen den Sedimenten werden dabei auch organische Stoffe abgelagert. Damit diese nicht faulen, werden sie durch Einblasen von Luft aus dem Sediment entfernt. Dazu wird durch ein typisch gegenüber dem Zulauf und geringfügig über der Sohle angeordnetes und mit einer Reihe von Luftaustrittsöffnungen versehenes Belüftungsrohr intervallweise Luft in die Eintiefung gepumpt.
Dieses Ausblasen muß regelmäßig geschehen. Das Ausblasen geschieht dabei z.B. in vorhandenen Anlagen alle zwei Stunden für eine halbe Stunde.
Das Ausblasen soll dabei so erfolgen, daß die Last auf dem anlaufenden Gebläse gering ist. Problematisch ist dabei auch, daß sich das Rohr mit den Luftaustrittsöffnungen in dem belüftungsfreien Zustand allmählich zusetzen kann. Das Belüftungsrohr und die Luftaustrittsöffnungen müssen vor jedem Belüftungsvorgang zunächst freigeblasen werden. Dies trägt zu einem weiter verringerten Luftfluß in der Anlaufphase des Gebläses bei und erhöht so die Gebläselast.
Es ist aus technisch realisierten Anlagen bereits bekannt, einen elektrisch gesteuerten Schieber vorzusehen, der am Gebläserohr angeordnet ist und in der Anlaufphase geöffnet ist, um einen lastfreien Luftauslaß zu ermöglichen. Der Schieber wird nach Abschluß des Gebläseanlaufs geschlossen, worauf die eigentliche Belüftung beginnen kann. Die bekannte Anordnung erfordert jedoch eine Steuerung des Schiebers, die typisch mit einer Speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) realisiert werden muß. Damit ist der bekannte Stand der Technik teuer, kompliziert zu programmieren und störanfällig.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Neues für die gewerbliche Anwendung bereitzustellen und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, eine Vereinfachung der Anlaufsteuerung zu gewährleisten.
Die Lösung dieser Aufgabe wird unabhängig beansprucht. Bevorzugte Ausführungsformen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
Ein erster wesentlicher Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht somit vor, daß bei einem Geschiebeschacht mit Spülanordnung, welche ein normal eingestautes Gebläserohr und eine damit verbundene Druckluftquelle aufweist, vorgesehen ist, daß das Gebläserohr beidseits mit der Druckluftquelle verbunden ist und beide Verbindungsleitungen unterschiedlich dimensioniert sein können. Die erfindungsgemäße Lehre, die Verbindungsleitungen unterschiedlich zu dimensionieren, bewirkt, daß sich der Druck auf beiden Leitungen bzw. die Luftströmung durch beide Leitungen unterschiedlich schnell aufbaut, was zu einer unterschiedlich schnellen Belastung des Gebläses und somit zu einem bereits verbesserten Anlaufverhalten führt.
Es ist bevorzugt, eine Verbindungsleitung so zu dimensionieren, dass sich ein allmählicher Druckanstieg am bzw. langsam steigernder Luftfluß durch das Gebläserohr ergibt, die Verbindungsleitung also eine Tiefpasscharakteristik aufweist. Dies führt dazu, dass zunächst nur über eine Leitung Luft zum Gebläserohr gedrückt wird, was die Anlauflast auf dem Gebläse entsprechend verringert.
Es kann bevorzugt sein, eine der Verbindungsleitungen mit zumindest jeweils einem Abschnitt mit verringertem und einem Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt auszubilden. Dabei wird typisch der Abschnitt mit verringertem Querschnitt nahe der Druckluftquelle und der Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt nahe dem Gebläserohr angeordnet sein. Dies bewirkt, dass der Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt erst allmählich unter Druck gesetzt wird, was einleuchtenderweise die Gebläselast beim Anlaufen verringert.
Der Abschnitt mit verringertem Querschnitt, über den der größere Rohrquerschnitt angeblasen wird, wird dabei typisch einen geringeren Querschnitt aufweisen, als dies bei der zweiten Verbindungsleitung der Fall ist. Die zweite Verbindungsleitung kann einen konstant durchgehenden Querschnitt aufweisen. Der Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt wird hingegen typisch einen Querschnitt aufweisen größer als jener vorzugsweise konstante Querschnitt der zweiten Verbindungsleitung.
Bei einer besonders bevorzugten Variante ist die Druckluftquelle ausschließlich zeitgesteuert, das heißt es reicht eine einfache Zeitschaltuhr, um die Druckluftquelle periodisch in Betrieb zu nehmen, ohne dass komplizierte Ansteuerungselektronik erforderlich ist.
An einem der beiden Rohre ist bevorzugt eine Entleeröffnung mit Rückflußverhinderungsklappe vorgesehen. Diese Entleeröffnung wird bevorzugt so tief angeordnet, dass sich die gesamte Rohranordnung dort hinein entleeren kann. Damit im Belüftungsbetrieb aus der Entleeröffnung keine Luft entweichen kann, kann in dem vergrößerten Rohrabschnitt ein Schwimmer angeordnet sein, der unter dem von der Druckluftquelle erzeugten Luftdruck dichtend vor die Entleeröffnung gedrückt wird. Dazu kann der Schwimmer auf einer konusförmigen Sitzfläche aufsitzen.
Die Spülanordnung kann zumindest partiell in Beton eingegossen sein. In diesem Fall ist die Montage besonders einfach und erfolgt durch simplen Einbau des Geschiebeschachtes und Anschluß einer Druckluftquelle an die integrierte Belüftungsanordnung. Alternativ können auch bestehende Geschiebeschächte, etwa bei Beschädigung der speicherprogrammierbaren Steuerung, mit einer erfindungsgemäßen Anordnung nachgerüstet werden. Schutz wird daher auch für die Belüftungsanordnung an sich begehrt.
Die Erfindung wird im folgenden nun beispielsweise an Hand der Zeichnung beschrieben. In dieser zeigt:
Fig. 1
einen Geschiebeschacht nach der vorliegenden Erfindung.
Nach Fig. 1 umfasst ein allgemein mit 1 bezeichneter Geschiebeschacht 1 eine Öffnung 2, in welcher ein Zuflussrohr über einer eingetieften Sohle 3 mündet, worin sich vom durch das Rohr transportierten Wasser mitgenommenes Geschiebe ablagert.
Der normale Betriebswasserspiegel ist mit der Bezugszahl 4 angedeutet. Dem Zuflußrohr gegenüber liegt ein Ablaufrohr.
Zwischen dem Boden der Sohle 3 und normalem Betriebswasserspiegel 4 ist ein allgemein horizontal liegendes Gebläserohr 5 vorgesehen, welches auf seiner einen Seite 5a über eine erste Verbindungsleitung 6a mit einer Druckluftquelle 7 außerhalb des Geschiebeschachtes 1 verbunden ist und auf seiner gegenüber liegenden Seite 5b über eine zweite Verbindungleitung 6b, 6b' gleichfalls mit der Druckluftquelle 7 verbunden ist. Das Gebläserohr 5 weist über seine ganze Länge hinweg verteilte Luftaustrittsöffnungen 8 auf.
Die Leitung 6a auf der Gebläserohrseite 5a führt eingegossen in Beton der Geschiebeschachtwand 9 senkrecht nach oben und ist dort mit einem normal geschlossenen Kugelventil 10 versehen, welches mit einer Kupplung zur Verbindung mit einem Hochdruckreiniger ausgestattet ist. Im oberen Bereich der Leitung 6a führt eine seitliche Zuführungsleitung 11 zur Druckluftquelle 7 ab. Weiter mündet im oberen Bereich der Verbindungsleitung 6a die Verbindungsleitung 6b', um von dort aus gleichfalls über die Leitung 11 mit der Druckluftquelle 7 verbunden zu sein.
Der Verbindungsleitungsabschnitt 6b' führt allgemein horizontal und eingegossen in Beton zu dem horizontal verlaufenden Abschnitt 6b der Verbindungsleitung zur Gebläserohrseite 5b. Der vertikal verlaufende Verbindungsleitungsabschnitt 6b ist auf seiner Oberseite gleichfalls mit einem normal geschlossenen Kugelventil versehen, welches wiederum eine Anschlußkupplung für einen Hochdruckreiniger aufweist.
Unterhalb der Verbindungsleitung 6b' ist eine Entleeröffnung 12 mit einer Rückflußverhinderungsklappe 13 vorgesehen. Vor der Entleeröffnung 12 ist in Verlängerung der Verbindungsleitung 6b ein konischer Sitzbereich 14 für einen in der Verbindungsleitung 6b auf- und ab beweglichen Schwimmer 15 gebildet.
Die Verbindungsleitung 6a ist durch ein 2"-Rohr gebildet, der Abschnitt 6b' der Verbindungsleitung 6b ist durch ein ½"-Rohr gebildet und der vertikale Bereich des Verbindungsrohres 6b ist durch ein 3"-Rohr gebildet. Das Gebläserohr ist durch ein Vierkantrohr mit einem Querschnitt von 50x50 mm realisiert.
Die Druckluftquelle 7 ist über eine Zeitschaltuhr an eine Stromversorgung wie 220V Wechselstrom angeschlossen, wobei die Zeitschaltuhr dazu ausgebildet ist, die Druckluftquelle, die hier als Seitenkanalverdichter (Quergebläse) ausgebildet ist, periodisch ein- und auszuschalten.
Im Betrieb setzt sich zunächst Geschiebe in der Sohle 3 ab und lagert damit zugleich organische Substanzen zwischen dem Geschiebe ab. Gleichzeitig setzen sich das Belüftungsrohr 5 und die Luftaustrittsöffnungen 8 allmählich zu.
Nach einem vorbestimmten Zeitraum, wie beispielsweise 1,5 Stunden, wird die Zeitschaltuhr das Gebläse 7 erregen, so dass dieses beginnt, anzulaufen. Dabei gelangt Luft mit zunehmendem Druck über die Verbindungsleitung 11 in die Verbindungsleitung 6a und zugleich über den engeren Verbindungsleitungsabschnitt 6b' in die Verbindungsleitung 6b.
Es gelangt nun Luft über die Verbindungsleitung 6a zur Seite 5a des Gebläserohres 5 und bläst dort das Belüftungsrohr 5 und die Lüftungslöcher 8 frei. Zugleich baut sich allmählich Druck im 3"-Rohr 6b auf, und zwar gedrosselt über den Abschnitt 6b' mit verringertem Querschnitt der Verbindungsleitung 6b einströmende Luft. Die Gesamtlast auf dem anlaufenden Gebläse ist damit gering.
Mit steigendem Druck im vertikalen Rohrabschnitt 6b mit vergrößertem Abschnitt wird Wasser ausgedrängt und der Schwimmer 15 sinkt nach unten, bis er auf der konusförmigen Sitzfläche aufsitzt und die Entleeröffnung abdichtet. Luft gelangt nun auch über das vertikale Verbindungsrohr 6b in das Gebläserohr 5 und trägt dort dazu bei, das Rohr auszublasen.
Es stellt sich ein Gleichgewichtszustand ein, in welchem Luft durch das Gebläse ausgeblasen wird und die Sedimente von organischen Einlagerungen befreit werden.
Nach vorzugsweise etwa einer halben Stunde Betrieb schaltet die Zeitschaltuhr das Gebläse aus und das Gebläserohr wird wieder mit Wasser vollaufen. Dabei hebt sich der Schwimmer an und steigt im 3"-Rohr 6b' bis auf die Höhe des normalen Betriebswasserspiegels 4. Der Vorgang kann nach etwa 1 ½ Stunden wiederholt werden.
Zu Reinigungszwecken kann bei einer Stauung des Zuflusses 2 die Anordnung vollständig über die Entleeröffnung 12 entleert werden, das Absperrventil 11a in der Zuleitung 11 geschlossen werden, und an den Kugelventilen 10 oberhalb der Verbindungsleitungen 6a und 6b eine Hochdruckreinigungswasserquelle angeschlossen werden, mit der die gesamte Anordnung gespült wird.

Claims (13)

  1. Geschiebeschacht mit Spülanordnung, welche ein normal eingestautes Gebläserohr und eine damit verbundene Druckluftquelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläserohr beidseits mit der Druckluftquelle verbunden ist und beide Verbindungsleitungen unterschiedlich dimensioniert sind.
  2. Geschiebeschacht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verbindungsleitung zur Realisierung einer Tiefpaßcharakteristik dimensioniert ist.
  3. Geschiebeschacht nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verbindungsleitungen für einen unterschiedlich schnellen Druckaufbau am Gebläserohr ausgelegt sind.
  4. Geschiebeschacht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Verbindungsleitungen einen Abschnitt mit verringertem und einen Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt aufweist.
  5. Geschiebeschacht nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt mit verringertem Querschnitt nahe der Druckluftquelle und der Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt gebläserohrnah angeordnet sind.
  6. Geschiebeschacht nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt mit verringertem Querschnitt einen geringeren Querschnitt als jener der anderen Verbindungsleitung aufweist.
  7. Geschiebeschacht nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt einen größeren Querschnitt als jener der anderen Verbindungsleitung aufweist.
  8. Geschiebeschacht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckluftquelle zeitgesteuert, insbesondere rein zeitgesteuert ist.
  9. Geschiebeschacht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Gebläserohres eine rückflußgeschützte Entleeröffnung vorgesehen ist.
  10. Geschiebeschacht nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die Entleeröffnung unterhalb des Abschnittes mit vergrößertem Querschnitt ausgebildet ist.
  11. Geschiebeschacht nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schwimmer vorgesehen ist, der allgemein sperrend vor die Entleeröffnung beweglich ist.
  12. Geschiebeschacht nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Spülanordnung zumindest zum Teil in Beton eingegossen ist.
  13. Spülanordnung, welche ein normal eingestautes Gebläserohr und einen Anschluß an eine Druckluftquelle aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläserohr beidseits mit der Druckluftquelle verbunden ist und beide Verbindungsleitungen unterschiedlich dimensioniert sind.
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