PL170152B1 - Element transportujacy zgarniacza o ruchu posuwisto-zwrotnym do przemieszczania osadu w osadnikach i podobnych obiektach stacji uzdatniania wody PL PL PL - Google Patents

Abstract

1 7 0 152 B 1 Element transportujacy zgarniacza o ruchu posuwisto-zwrotnym do przemieszczania osadu w osadnikach i podobnych obiektach staq'i uzdatnia- nia wody posiadajacy korpus z plaska dolna powie- rzchnia, znam ienny tym, ze korpus elem entu transportujacego (8) posiada ukosna, wypukla powierzchnie (10) oraz pionowa, wklesla powierz- chnie (11), przy czym wklesla powierzchnia (11) jest skierowana w kierunku ruchu transportowego do przodu. FIG. 1 PL PL PL

Description

Tak więc występuje zapotrzebowanie na inne rodzaje środków transportujących do transportu osadu w osadnikach. Tym samym istnieje potrzeba zwiększania wydajności przez sprowadzenie do minimum ucieczki osadu.

Jednym z celów obecnego wynalazku jest uzyskanie urządzenia spełniającego te wymagania.

Element transportujący zgarniacza o ruchu posuwisto-zwrotnym do przemieszczania osadu w osadnikach i podobnych obiektach stacji uzdatniania wody według wynalazku posiadający korpus zpłaską dolną powierzchnią charakteryzuje się tym, że korpus elementu transportującego posiada ukośną wypukłą powierzchnię oraz pionową, wklęsłą powierzchnię, przy czym wklęsła powierzchnia jest skierowana w kierunku ruchu transportowego do przodu.

W ten sposób element przemieszczający może być połączony z urządzeniem lub innym sprzętem.

Niniejszy wynalazek zmniejsza do minimum turbulencję wokół urządzeń zgarniających i cała mata jest w zasadzie zespołem transportującym. Przy ruchu postępowym osi osad będzie się przemieszczał ruchem obrotowym za pośrednictwem powierzchni wklęsłej, która ogranicza odrywanie się osadu i wiąże osad. Przy ruchu powrotnym woda będzie opływać wypukłą powierzchnią i spływać ze elementem transportującym, zapobiegając tym samym odrywaniu się osadu, co miało miejsce poprzednio, przy stosowaniu klina z płaską podstawą według stanu techniki. W urządzeniu, w którym występuje niniejszy element transportujący można mu nadać taką długość, która będzie ściśle dostosowana do kształtu i długości przewidywanego zbiornika. Ponadto, długość skoku posuwisto-zwrotnego może być dostosowana w szerokim zakresie, lecz korzystnie może on być bardzo krótki co oznacza, że można zastosować proste techniczne rozwiązanie hydrauliczne lub pneumatyczne.

Transportujący element okazał się doskonały dla wszystkich typów osadu, takich jak osad w osadnikach wstępnych, osad czynny, osad powstający w procesie precypitacji chemicznej, jak również osad lekki, to znaczy dla osadów zarówno z oczyszczalni ścieków jak i stacji uzdatniania wody pitnej.

Urządzenie według niniejszego wynalazku posiada taką samą wydajność jak zgarniacz łańcuchowy, który, jak stwierdzono powyżej, był dotychczas uważany za najlepszy transporter osadu w osadnikach i przez to lepszy od omawianych powyżej zgarniaczy drutowych. Okazało się również, że zużycie energii podczas pracy urządzenia jest bardzo małe , tak samo jak zużycie samego urządzenia.

Przedmiot wynalazku w przykładach wykonania jest przedstawiony na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zbiornik osadowy w widoku z boku posiadający urządzenie obejmujące element transportowy według niniejszego wynalazku, fig. 2 - element transportowy według wynalazku w przekroju poprzecznym, a fig. 3 - element transportowy w drugim przykładzie wykonania, w przekroju poprzecznym.

Pokazany na fig. 1 osadowy zbiornik 1 posiada dno 2, dwa długie boki 3, tylny krótki bok 4 i przedni krótki bok 5. W przedniej części zbiornika 1 usytuowany jest osadowy lej 6. Siatka 7 jest wykonana ze wzmocnionego polimeru o wielkości oka 150 mm i przenosi ona szereg elementów transportujących 8, które są przymocowane do siatki 7. Siatka 7 jest umieszczona prostopadle do podłużnego kierunku zbiornika 1. Jak widać wyraźnie na fig. 2, element transportujący 8 posiada przekrój poprzeczny z płaską dolną powierzchnią 9, zasadniczo skośną, wypukłą powierzchnią 10 i zasadniczo pionową wklęsłą powierzchnią 11.

W przykładzie wykonania z fig. 2 współzależność między rzutowymi długościami powierzchni w podanej kolejności wynosi 1,6:1, 8:1.

Figura 2a przedstawia za pomocą strzałek pokazanych przed powierzchnią wklęsłą ruch wody/osadu przy postępowym ruchu transportującym.

Figura 2b przedstawia ruch wody podczas ruchu powrotnego ze strzałką nad powierzchnią wypukłą.

Figura 3 przedstawia następny przykład wykonania elementu transportującego 8, w którym zależności między bokami elementu transportującego 8:2, 1:2, 5:1, to znaczy element 8 ma niższy profil. W tym przykładzie wykonania wklęsła powierzchnia 11 posiada nieco mniejszy promień, który uwydatnia łukowaty kształt powierzchni wklęsłej 11 w przekroju.

Ostrza elementów 8 skierowane są w kierunku tylnego krótkiego boku 4 zbiornika 1, a ich wklęsła powierzchnia 11 jest skierowana w stronę krótkiego boku 5.

Wzdłuż środka siatki 7 w kierunku podłużnym znajduje się taśma ciągnąca 12 wykonana ze stali nierdzewnej. Taśma ciągnąca 12 może być w razie potrzeby wymieniona na mniej elastyczny pręt Taśma lub ciągnący pręt 12 są swoimi końcami połączone z drutem 13, który za pośrednictwem czterech liniowych krążków 14a, b, c, d (po dwa na każdym końcu zbiornika 1) prowadzi drut 13 do zespołu napędowego 15, który to pociąga drut 13 naprzemiennie w jednym lub drugim kierunku. Napędowym zespołem 15 może być tu silnik przekładniowy wyposażony w bęben liniowy lub hydrauliczny układ tłokowy, zapewniający ruch posuwisto-zwrotny, na którego końcach przymocowany jest drut. Częściowo poprzez umieszczenie liniowych krążków 14a i 14b tuż nad poziomem dna 2 zbiornika 1, częściowo przez naprężenie drutu 13, częściowo, w tym przypadku, na skutek zawartości elementów transportujących 8, siatka 7 z elementami transportującymi 8 będzie nadzwyczaj łatwo dotykała dna 2, co oznacza minimalnie zużycie i minimalny opór napędu. Poprzez zastosowanie tak zwanego poślizgowego tworzywa sztucznego na dolnej stronie siatki 7 na eksponowanych obszarach, takich jak ciągnący pręt 12, nie występuje żadne zużycie zespołu.

W przypadku, kiedy zbiornik 1 ma dużą szerokość, można zainstalować szereg ciągnących drutów 13, oraz szereg ciągnących prętów 12, jeżeli jest to konieczne dla uzyskania równomiernego przesuwu.

Urządzenie według fig. 1 posiada, w ruchu posuwisto-zwrotnym, roboczą długość skoku od 40 do 50 cm. Długość skoku może być tu skrócona przez zastosowanie szeregu połączonych ze sobą wypukło-wklęsłych elementów transportujących 8.

Siatka 7 może, w jednym przykładzie wykonania, być wymieniona na giętkie, nieelastyczne taśmy, do których przymocowane są elementy transportujące 8. Taśmy są tu połączone na każdym końcu z prętem ciągnącym. Taśmy mogą być też wymienione na

170 152 nieelastyczne druty. Pręt ciągnący jest z kolei połączony z drutem/ami/ ciągnącymi 13 dla napędzania urządzenia.

Niniejszy przykład wykonania z fig. 2 (I) został porównany z przykładem wykonania według SE-C-454140 (przekrój trójkątny = fig. 4) (II), oraz przykładem wykonania według DE-C-936 980 (łamana powierzchnia czołowa) (IlI) ze stanu techniki, przy czym wszystkie profile posiadają płaską powierzchnię dolną. W zbiorniku testowym utrzymywano głębokość wody na poziomie 1m. Na jego dnie znajdowała się warstwa osadu o grubości 0,2 m po koagulacji i flokulacji. Profile wprawiono w ruch dwukierunkowy, jeden ruch do przodu i jeden ruch wstecz. Ruch powrotny jest realizowany z prędkością 12 m/min, a ruch postępowy z prędkością 3 m/min. Rejestracja głębokości, do jakiej woda utrzymywała przejrzystość, była dokonywana przy pomocy białego okrągłego krążka opuszczanego do wody, przez co dokonywano zarówno rejestracji głębokości, na której krążek przestawał być już widoczny, jak i ilości przemieszczanego osadu. Uzyskane wyniki podane są w tabeli poniżej.

Tabela

Profil	Przejrzystość (m) podczas mchu	Ilość kłaczków przemieszczanych
I	0,75	ok.75%
II	0,65	ok.55%
III	0,60	ok.60%

Wyniki świadczą o tym, że obecny profil wywołuje zakłócenia osadu w mniejszym stopniu niż profile według stanu techniki oraz posiada większą wydajność transportową.

W powyższym przykładzie wykonania mata została wyposażona w ciągnący drut 13, który pracuje na obu końcach. W innym przykładzie wykonania powrotny ciągnący drut 13 może być wyeliminowany i zastąpiony środkami wyposażonymi w sprężynę, które są rozciągnięte podczas ciągnięcia drutu 13 i które cofają matę przy poluzowaniu drutu 13.

Istotne jest, aby mata zawierała otwory przelotowe tak, aby ciecz/osad mogły przedostawać się od spodu maty na jej wierzch, ponieważ w przeciwnym razie osad może gromadzić się pod matą.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Element transportujący zgarniacza o ruchu posuwisto-zwrotnym do przemieszczania osadu w osadnikach i podobnych obiektach stacji uzdatniania wody posiadający korpus z płaską dolną powierzchnią, znamienny tym, że korpus elementu transportującego (8) posiada ukośną, wypukłą powierzchnię (10) oraz pionową, wklęsłą powierzchnię (11), przy czym wklęsła powierzchnia (11) jest skierowana w kierunku ruchu transportowego do przodu.

   Przedmiotem niniejszego wynalazku jest element transportujący zgarniacza o ruchu posuwisto-zwrotnym do przemieszczania osadu w osadnikach i podobnych obiektach stacji uzdatniania wody.

   Do tej pory w wielu osadnikach do usuwania osadu opadającego na dno osadnika stosowane były zgarniacze łańcuchowe. Zgarniacze łańcuchowe składają się z jednego lub kilku płaskowników zgarniających umieszczonych w poprzek dna zbiornika, które są wleczone do przodu za pomocą łańcuchów przesuwających się ruchem ciągłym na wzór podajnika okrężnego. Konstrukcje te posiadają pewne zalety w postaci dobrego efektu czyszczenia, a ponadto są funkcjonalne dotąd, dopóki konstrukcja jest w dobrym stanie technicznym. Pomimo jednak ich oryginalnej konstrukcji zasadniczej często mają miejsce poważne wypadki. Zależną one od silnej korozji, której ulegają wszystkie elementy łącznie z łańcuchami. Środowisko w osadnikach stacji uzdatniania wody jest bardzo korozyjne w związku ze stosowaniem kwaśnych soli glinu i żelaza na etapie chemicznego wytrącania osadów występujących w stacjach uzdatniania wody, przy czym sole te są stosowane między innymi do wytrącania fosforu.

   Proponowano również belkę poprzeczną, która przemieszczana jest nad powierzchnią wody w zbiorniku. Pionowo wznoszący się zgarniaczjest umocowany do belki na ramionach. Wadą tej konstrukcji są komplikacje przy jej zastosowaniu w obecnych zbiornikach, które dość często są wyposażone w rozmaity sprzęt nad zbiornikiem, jak pomosty i inne urządzenia stanowiącego przeszkodę. Ponadto, proces osadzania jest zakłócony przez pionowe urządzenia mocujące zgarniacz.

   Następnie proponowane były zgarniacze ciągnięte na drucie lub urządzenia zgarniające, w których jeden lub kilka drutów wlecze wózek lub sanie ze zgarniaczem po dnie zbiornika lub w niewielkiej od niego odległości ruchem posuwisto-zwrotnym. Rozwiązania te ujawniono w następujących opisach patentowych: szwedzkim nr SE-B-423, 968; St.Zjedn.Ameryki nr 2 768 749; StZjedn.Ameryki nr 2 866 577; St.Zjedn. Ameryki nr 4 090 966; W. Brytanii nr 1 504 518. Ta technologia jest ulepszona w stosunku do znanych ze stanu techniki zgarniaczy łańcuchowych dzięki znacznie prostszej, lżejszej i tańszej konstrukcji. Jednakże w systemie tym stosowane muszą być różne urządzenia w celu obracania płaskowników zgarniacza i regulacji tego obrotu od położenia poziomego i na odwrót podczas postępowo-zwrotnego ruchu realizowanego przy pomocy drutu/ów/. Płaskowniki zgarniacza, które składają się z metalowych płaskowników umocowanych jedną krawędzią w kierunku przemieszczania i najczęściej wyposażonych w gumową listwę krawędziową, rozmieszczone są w poprzek szerokości zbiornika, prostopadle do kierunku przemieszczania. Jednak przy posuwisto-zwrotnym ruchu płaskowników zgarniacza osad ulega poruszeniu i

   170 152 występuje tzw. ucieczka osadu na skutek powstawania turbulencji za płaskownikami i przez to nie można osiągnąć maksymalnej wydajności. Obciążenie urządzeń prowadzi w efekcie do konieczności wykonywania ich z metalu, a w celu zabezpieczenia urządzeń przed zbyt szybką korozją należy je produkować z metali bardziej wytrzymałych na działanie kwasów, co zwiększa koszty.

   Znane było wcześniej urządzenie według szwedzkiego opisu SE-C-454 140 w osadnikach i podobnych obiektach, do przemieszczania osadów nagromadzonych na dnie zbiornika. Posiada ono urządzenie transportujące do przemieszczania ruchem posuwistozwrotnym w pobliżu dna zbiornika. Za pomocą tego urządzenia osady są przemieszczane ruchem postępowym w kierunku jednego końca zbiornika. Przenośnik składa się z maty zawierającej środki o klinowo ukształtowanym trójkątnym przekroju, które to środki są rozmieszczone zasadniczo pionowo do kierunku ruchu przenośnika, a ostrze klina jest skierowane w kierunku powrotnym, przy czym podstawa klina wspomnianych środków jest skierowana w kierunku ruchu postępowego^

   DE-C-936 980 ujawnia element przenoszący zgarniacz, w którym jeden przykład wykonania pokazuje trójkątny przekrój poprzeczny, a inny przykład wykonania przedstawia przekrój poprzeczny skrzydełkowy z płaską dolną powierzchnią, zasadniczo skośną powierzchnią wypukłą i zasadniczo pionową powierzchnią łamaną, przy czym ta ostatnia jest powierzchnią transportową osadu w elemencie.

   Trójkątny kształt, pionowy trójkąt, posiada sam w sobie zalety dzięki tworzeniu bardzo małego oporu podczas ruchu powrotnego w wodzie. Okazało się jednak, że ucieczka osadu występuje w pewnym stopniu, zwłaszcza przy ruchu postępowym, przy obróbce lekkiego osadu, gdy osad jest ściskany wzdłuż podstawy klina i również podczas ruchu powrotnego, kiedy wiry z tyłu podstawy klina stają się niekorzystne.