WO1996007616A1 - Zuführvorrichtung für eine sedimentationseinrichtung - Google Patents

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WO1996007616A1
WO1996007616A1 PCT/EP1995/003542 EP9503542W WO9607616A1 WO 1996007616 A1 WO1996007616 A1 WO 1996007616A1 EP 9503542 W EP9503542 W EP 9503542W WO 9607616 A1 WO9607616 A1 WO 9607616A1
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solid
feeding device
liquid mixture
flow
hyperboloid
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HÜDEPOHL, Rolf
Rethmeier, Fritz
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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D21/00—Separation of suspended solid particles from liquids by sedimentation
    • B01D21/24—Feed or discharge mechanisms for settling tanks
    • B01D21/2405—Feed mechanisms for settling tanks

Definitions

  • the invention relates to a feed device for a sedimentation device in which the solids are separated from the liquid from a supplied solid-liquid mixture, the solids settling below a solid level and being able to be withdrawn from the bottom of the sedimentation device while the liquid is being drawn off at the surface , in particular for a secondary clarifier, into which an activated sludge-water mixture is introduced and removed separately from the sludge and clear water, according to the preamble of claim 1.
  • Sedimentation devices are used to separate the solids and liquid of a feed Ge, which is called cloudy, due to gravity. Separation by gravity is only possible if the substances to be separated differ in density. In general, the solids are heavier than the liquid, and separation becomes problematic if the densities differ only slightly and the sedimentation consequently takes place very slowly. The problem is that the solids to be fed
  • Fluid mixture causes turbulence in the inflow, which have the consequence that already sedimented solids are whirled up again and that the
  • the feed device has been realized in the form of a large number of individual tubes, so that each individual tube is only a fraction of the total quantity with a correspondingly reduced amount
  • the disadvantage is the great effort involved in installing the large number of pipes.
  • the low flow rate at irregular intervals results in the blockage of some pipes due to the deposition of solids in them, so that only a reduced number of pipes with a correspondingly higher flow rate and also increased eddy formation feed the sedimentation device.
  • the invention has for its object to provide a feed device of the type mentioned, which manages with a single tube for feeding the solid-liquid mixture and which causes a minimal swirling of sedimented solids at high throughput.
  • the object is achieved with the characterizing features of claim 1, namely in that the solid-liquid mixture is below the
  • Liquid surface and arranged above the solid level distribution device is supplied, which has a small inflow area and a large outflow area.
  • the solid-liquid mixture flows through the
  • Distribution body of the feed device on its small inflow surface at a relatively high speed and leaves the distribution body on its large outflow surface at a correspondingly reduced speed. The solids can then settle without further agitation.
  • An embodiment of the feed device according to the invention specified in claim 3 provides that a distributing body of the distributing device is a hyperboloid body against which flow flows.
  • the rotational symmetry inherent in the hyperboloid body is predestined for use in a circular sedimentation device, which has a favorable ratio of material surface to enclosed volume in terms of material saving.
  • FIG. 4 Another embodiment specified in claim 4 provides that a rotationally symmetrical deflection hood, from which flow flows from below, is arranged above the hyperboloid body, and claim 5 specifies that the hyperboloid body and the deflection hood are held by a height-adjustable holding tube that the solid-liquid mixture arrives in a siffon concentrically formed on the hyperboloid body, the outflow of which is located under the deflection hood.
  • the deflection hood which flows from below, over the hyperboloid body enables the solid / liquid mixture on the flow surface of the hyperboloid body to quickly transition to a laminar flow.
  • the siffon which is formed concentrically on the hyperboloid body, allows the solid-liquid mixture to rise relatively slowly towards the deflection hood, with thickening of mud flakes.
  • Another embodiment specified in claim 6 is characterized in that the axial distance between the deflection hood and the hyperboloid body can be changed depending on the flow rate.
  • Fig. 1 is a modified cross-sectional view of a
  • FIG. 2 shows a cross-sectional view of the feed device shown in FIG. 1,
  • Fig. 3 is a cross-sectional view of a second
  • Fig. 4 is a cross-sectional view of a third feeding device according to the invention.
  • Fig. 1 designated secondary clarifier is shown in a modified cross-sectional side view.
  • a secondary clarifier 1 is a sedimentation device of a sewage treatment plant, in which one consists of a
  • Activation sludge-water mixture supplied to the aeration tank is separated by sedimentation into sludge and clear water in order to be able to separate these two components separately for further use.
  • Basin part 3 is at the same height with the feed pipe 2, a clear water drain pipe 5 is attached, and in the area of the tip below in the conical basin 4 there is a submersible pump 6, which transports the sludge sedimented out of the mixture through a sludge pipe 7.
  • a holding device 9 is incorporated for a holding tube 10 which can be adjusted in height by this.
  • the height-adjustable holding tube 10 positions a feed device for the activated sludge Water mixture above the sludge level 12 and below the water surface in the upper circular cylindrical basin part 3 of the secondary clarifier 1.
  • the feed device 11 includes a first hose 13, which connects the feed tube 2 to a distribution body 14. On the distribution body side, the hose 13 is secured on a ribbed connecting pipe 15.
  • the connecting pipe 15 is connected to a T-piece 16, to which the height-adjustable holding pipe 10 is connected at the top and a discharge pipe 17 is connected below, through which the activated sludge-water mixture is passed into a siffon 18.
  • the siffon 18 is also a base 19 for one
  • Hyperboloid body 20 which belongs to the distribution body 14.
  • the siffon 18, which is formed concentrically on the hyperboloid body 20, allows the solid-liquid mixture to rise relatively slowly towards its outlet 18 ′ towards the deflection hood 21, with entrained activated sludge flakes thickening.
  • the activated sludge-water mixture rising upwards flows from below a rotationally symmetrical deflection hood 21, which is arranged coaxially to the hyperboloid body 20.
  • a circumferential groove 21 'in the deflection hood 21 deflects the rising activated sludge / water mixture downwards, which now strikes a small inflow surface at the top of the hyperboloid body 20 and flows downwards evenly distributed over the circumference of the hyperbolic surface. On the way down, the area of the flow spreads progressively, the flow distributed over a larger area having a correspondingly reduced flow rate.
  • the activated sludge-water mixture has reached the trailing edge 20 'at the bottom of the hyperboloid body 20, which runs almost horizontally, it has Flow rate reaches its minimum value.
  • the outflowing activated sludge-water mixture is distributed fairly uniformly over the entire annular surface between the hyperboloid body 20 and the wall of the upper basin part 3, without the upper clear water layer being whirled up in the process. Swirls in the clear water layer are very undesirable because activated sludge flakes then get into the clear water to be drawn off.
  • the deflection hood 21 is axially displaceably mounted on the holding tube 10 so that its axial distance from the hyperboloid body 20 is variable.
  • a smaller axial distance causes a higher flow speed on the hyperboloid body 20 and also results in a higher flow speed from the trailing edge 20 '.
  • a return force on the deflection hood 21 is effective according to the invention, which is directed against the buoyancy which the deflection hood 21 experiences during the deflection of the activated sludge / water mixture flowing into the siffon 18.
  • the distribution device 11 also has an elastic part which provides the solid-liquid mixture concentrically supplied to the distributor body from above an annular passage surface, which of depends on the flow rate.
  • a second hose 22 made of rubber is flanged to the holding tube 10 at the bottom, which tube forms the elastic part and which is arranged concentrically to the distribution body 20.
  • the lower outflow part of the second hose 22 lies at a relatively short distance from the one closed at the top
  • Hyperboloid body 20 so that a relatively narrow circular ring defines the flow area. If the solid Liquid mixture with a large flow rate occurs, the lower outflow part of the second tube 22 lies at a relatively large distance from the hyperboloid body 20 closed at the top, so that a relatively large circular ring defines the flow area. Both flow rates result in approximately the same flow velocities on the outflow surface of the hyperboloid body 20. However, a different thickness of the flowing layer forms on the outflow surface, which is approximately proportional to the respective flow rate.
  • the holding tube 10 ends at the bottom above the hyperboloid body 20 which is also closed at the top of the hyperboloid body 20 is set depending on the flow rate.
  • the spring is compressed, so that a relatively large distance to the hyperboloid body 20 is established, which defines a relatively large circular ring for the flow area.
  • the spring is hardly compressed, so that there is a relatively small distance from the hyperboloid body 20, which defines a relatively small circular ring for the flow area.
  • both flow rates there are approximately the same flow velocities on the outflow surface of the hyperboloid body 20.
  • a different thickness of the flowing layer forms on the outflow surface, which is approximately proportional to the respective flow rate.
  • a further embodiment of the feed device according to one of the preceding claims before that the hyperbolic outflow surface is provided with flow baffles (not shown) which impart a spiral movement in the secondary clarifier 1 to the solid-liquid mixture, which results in longer sedimentation paths with a correspondingly reduced flow velocity for the flow lines.

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Abstract

Die Erfindung schlägt eine Zuführvorrichtung (2, 9, 10, 11, 13 bis 21) für eine Sedimentationseinrichtung (1) vor, in der aus einem zugeführten Feststoff-Flüssigkeitsgemisch die Feststoffe von der Flüssigkeit getrennt werden, wobei sich die Feststoffe unterhalb eines Feststoffspiegels (12) absetzen und unten aus der Sedimentationseinrichtung (1) abgezogen werden können, während die Flüssigkeit an der Oberfläche abgezogen wird, insbesondere für ein Nachklärbecken (1), in das ein Belebtschlamm-Wassergemisch eingeleitet und aus dem Schlamm und Klarwasser separiert abgezogen werden, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch einer unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche und oberhalb des Feststoffspiegels (12) angeordneten Verteilvorrichtung (11) zugeführt wird, die eine kleine Anströmfläche und eine große Abströmfläche aufweist.

Description

Zuführvorrichtung für eine Sedimentationseinrichtung*'
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Zuführvorrichtung für eine Sedimentatoinseinrichtung, in der aus einem zugeführten Feststoff-Flüssigkeitsgemisch die Feststoffe von der Flüssigkeit getrennt werden, wobei sich die Feststoffe unterhalb eines Feststoffspiegels absetzen und unten aus der Sedimentatoinseinrichtung abgezogen werden können, während die Flüssigkeit an der Oberfläche abgezogen wird, insbesondere für ein Nachklärbecken, in das ein Belebtschlamm-Wassergemisch eingeleitet und aus dem Schlamm und Klarwasser separiert abgezogen werden, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Sedimentationseinrichtungen dienen der Trennung von Feststoffen und Flüssigkeit eines zugeführten Ge ischs, das Trübe genannt wird, aufgrund der Schwerkraft. Die Trennung durch Schwerkraft ist nur möglich, wenn sich die voneinander zu trennenden Stoffe in der Dichte unterscheiden. Im allgemeinen sind die Feststoffe schwerer als die Flüssigkeit, wobei die Trennung dann problematisch wird, wenn sich die Dichten nur geringfügig unterscheiden und die Sedimentation folglich nur sehr langsam erfolgt. Die Problematik ist dabei darin zu sehen, daß das zuzuführende Feststoff-
Flüssigkeitsgemisch Turbolenzen bei der Einströmung verursacht, die zur Folge haben, daß bereits sedimentierte Feststoffe erneut aufgewirbelt werden und daß die
ORIGINAL UNTERLAGEN beabsichtigte Trennung der beiden Stoffe voneinander nur unzureichend erzielbar ist.
Um diesem Problem zu begegnen, hat man schon die Sedimentationseinrichtung sehr großvolumig gebaut, so daß sich die Verwirbelungen nur lokal in der Sedimentationseinrichtung auswirken. Diese Lösung ist offensichtlich aufgrund der erforderlichen großen Materialmengen hierfür und aufgrund des großen Platzbedarfs sehr unwirtschaftlich.
Einer anderen bekannten Lösung zufolge ist die Zuführvorrichtung in Form einer Vielzahl von Einzelrohren realisiert worden, so daß jedes Einzelrohr nur einen Bruchteil der Gesamtmenge mit entsprechend verminderter
Strömungsgeschwindigkeit und somit verringerter Wirbelbildung zuführt. Nachteilig ist dabei einerseits der große Aufwand, der mit der Installation der Vielzahl von Rohren verbunden ist. Andererseits hat die geringe Strömungsgeschwindigkeit in unregelmäßigen Abständen die Verstopfung einiger Rohre durch Ablagerung von Feststoffen in diesen zur Folge, so daß nur eine verminderte Anzahl von Rohren mit entsprechend höherer Strömungsgeschwindigkeit und ebenfalls erhöhter Wirbelbildung die Sedimentationseinrichtung beschicken.
Zur Wartung dieser Anlage ist in gewissen Abständen eine Hochdruckspülung der Einzelrohre erforderlich, bei der wiederum eine starke Verwirbelung auftritt, die es eigentlich zu vermeiden gilt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zuführvorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einem einzigen Rohr zur Zuführung des Feststoff- Flüssigkeitsgemischs auskommt und die bei hohem Durchsatz eine minimale Aufwirbelung sedimentierter Feststoffe verursacht. Die Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst, nämlich dadurch, daß das Feststoff- Flüssigkeitsgemisch einem unterhalb der
Flüssigkeitsoberfläche und oberhalb des Feststoffspiegels angeordneten Verteilvorrichtung zugeführt wird, der eine kleine Anströmfläche und eine große Abströmfläche aufweist.
Das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch strömt den
Verteilkörper der Zuführvorrichtung an deren kleiner Anströmfläche mit relativ großer Geschwindigkeit an und verläßt den Verteilkörper an dessen großer Abströmfläche mit entsprechend verminderter Geschwindigkeit. Die Feststoffe können sich dann ohne weitere Aufwirbelung absetzen.
Eine in Patentanspruch 3 angegebene Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung sieht vor, daß ein Verteilkörper der VerteilVorrichtung ein von oben angeströmter Hyperboloidkörper ist.
Die dem Hyperboloidkörper eigene Rotationssymmetrie ist prädestiniert zum Einsatz in einer kreisrunden Sedimentationsvorrichtung, die ein hinsichtlich Materialeinsparung günstiges Verhältnis von Manteloberfläche zu eingeschlossenem Volumen aufweist.
Eine weitere in Patentanspruch 4. angegebene Ausgestaltung sieht vor, daß über dem Hyperboloidkörper koaxial zu diesem eine rotationssymmetrische, von unten angeströmte Umlenkhaube angeordnet ist, und in Anspruch 5. ist angegeben, daß der Hyperboloidkörper und die Umlenkhaube von einem höhenverstellbaren Halterohr gehalten sind, durch das das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch in einen an den Hyperboloidkörper konzentrisch angeformten Siffon gelangt, dessen Abfluß sich unter der Umlenkhaube befindet. Die von unten angeströmte Umlenkhaube über dem Hyperboloidkörper ermöglicht es dem Feststoff- Flüssigkeitsgemisch auf der Strömfläche des Hyperboloidkörpers, schnell in eine laminare Strömung überzugehen. Der an den Hyperboloidkörper konzentrisch angeformte Siffon läßt das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch relativ langsam zur Umlenkhaube hin aufsteigen, wobei sich Schlammflocken eindicken.
Eine weitere in Patentanspruch 6. angegebene Ausgestaltung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Axialabstand zwischen der Umlenkhaube und dem Hyperboloidkörper abhängig von der Durchflußmenge veränderbar ist.
Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, die Strömungsgeschwindigkeit auf der Strömfläche des Hyperboloidkörpers bei einer sich ändernden Durchflußmenge konstant auf der in Hinsicht auf die Wirbelbildung optimalen Strömungsgeschwindigkeit zu halten. Im Falle des
Nachklärbeckens ist dies insofern von großer Bedeutung, als sich die Durchflußmenge durch wetterbedingte Niederschläge vervielfachen kann.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den restlichen Unteransprüchen zu entnehmen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 eine modifizierte Querschnittsansicht eines
Nachklärbeckens mit der Zuführvorrichtung nach der Erfindung und Fig. 2 eine Querschnittsansicht der in Fig. 1 dargestellten Zuführvorrichtung,
Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer zweiten
Zuführvorrichtung nach der Erfindung und
Fig. 4 eine Querschnittsansicht einer dritten Zuführvorrichtung nach der Erfindung.
In Fig. 1 ist mit 1 bezeichnetes Nachklärbecken in einer modifizierten quergeschnittenen Seitenansicht dargestellt.
Ein Nachklärbecken 1 ist eine Sedimentationseinrichtung einer Kläranlage für Abwasser, in der ein aus einem
Belebungsbecken zugeführtes Belebtschlamm-Wassergemisch durch Sedimentation in Schlamm und Klarwasser getrennt wird, um diese beiden Komponenten separiert zur Weiterverwendung abziehen zu können.
Durch ein Zuführrohr 2 aus dem nicht dargestellten Belebungsbecken wird ein überlaufendes Belebtschlamm- Wassergemisch in das Nachklärbecken 1 in dessen oberen kreiszylindrischen Beckenteil 3 geleitet, an den sich unten ein kegelförmiges Beckenteil 4 anschließt. In das obere
Beckenteil 3 ist in gleicher Höhe mit dem Zuführrohr 2 ein Klarwasser-Abzugsrohr 5 angebracht, und im Bereich der Spitze unten im kegelförmigen Becken 4 befindet sich eine Tauchpumpe 6, die den aus dem Gemisch sedimetierten Schlamm durch ein Schlammrohr 7 heraustransportiert.
In der Mitte eines Deckelteils 8, welches das Nachklärbecken 1 nach oben abschließt, ist eine Haltevorrichtung 9 für ein durch diese in der Höhe verstellbares Halterohr 10 eingearbeitet. Das höhenverstellbare Halterohr 10 positioniert eine insgesamt mit 11 bezeichnete Zuführvorrichtung für das Belebtschlamm- Wassergemisch über dem Schlammspiegel 12 und unter der Wasseroberfläche im oberem kreiszylindrischen Beckenteil 3 des Nachklärbeckens 1.
Zu der Zuführvorrichtung 11 gehört ein erster Schlauch 13, der das Zuführrohr 2 mit einem Verteilkörper 14 verbindet. Verteilkörperseitig ist der Schlauch 13 auf einem gerippten Anschlußrohr 15 gesichert.
Das Anschlußrohr 15 ist mit einem T-Stück 16 verbunden, mit dem oben das höhenverstellbare Halterohr 10 und unten ein Ableitrohr 17 verbunden ist, durch letzteres das Belebtschlamm-Wassergemisch in einen Siffon 18 geleitet wird.
Der Siffon 18 ist zugleich Sockel 19 für einen
Hyperboloidkörper 20, der zu dem Verteilkörper 14 gehört. Der an den Hyperboloidkörper 20 konzentrisch angeformte Siffon 18 läßt das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch relativ langsam zu seinem Austritt 18' zur Umlenkhaube 21 hin aufsteigen, wobei sich mitgeführte Belebtschlammflocken eindicken.
Das nach oben aufsteigende Belebtschlamm-Wassergemisch strömt eine rotationssymmetrische Umlenkhaube 21 von unten an, die über dem Hyperboloidkörper 20 koaxial zu diesem angeordnet ist.
Eine umlaufende Kehlung 21' in der Umlenkhaube 21 lenkt das aufsteigende Belebtschlamm-Wassergemisch nach unten um, das nun auf eine kleine Anströmfläche oben am Hyperboloidkörper 20 auftrifft und sich gleichmäßig auf dem Umfang der hyperbolischen Fläche verteilt nach unten fließt. Auf dem Weg nach unten verbreitet sich die Fläche der Strömung in progressiver Weise, wobei der auf eine größere Fläche verteilte Fluß eine entsprechend verringerte Fließgeschwindigkeit aufweist. Wenn das Belebtschlamm- Wassergemisch die Abströmkante 20' unten am Hyperboloidkörper 20 erreicht hat, die nahezu waagerecht verläuft, hat die Fließgeschwindigkeit ihren Minimalwert erreicht. Das abströmende Belebtschlamm-Wassergemisch verteilt sich ziemlich gleichmäßig über die gesamte Ringfläche zwischen dem Hyperboloidkörper 20 und der Wandung des oberen Beckenteils 3, ohne daß dabei die obere Klarwasserschicht aufgewirbelt wird. Wirbel in der Klarwasserschicht sind sehr unerwünscht, weil dann Belebtschlammflocken in das abzuziehende Klarwasser gelangen.
Durch Theologische Messungen anhand fotografischer Lichtschnittaufnahmen und bildgebender Ultraschall- Echoverfahren, mit denen Volumenströme erfaßbar sind, konnte beobachtet werden, daß sich die zuvor beschriebene Gleichverteilung über die Ringfläche zwischen dem Hyperboloidkörper 20 und der Wandung des oberen Beckenteils 3 nur bei einer bestimmten Abströmgeschwindigkeit von der Abströmkante 20' einstellt. Wird diese unterschritten, bilden sich in der Mitte des Nachklärbeckens 1 Wirbel aus,die sich nach unten entwickeln, und beim Überschreiten dieser Abströmgeschwindigkeit kommt es zur Verwirbelung im oberen Randbereich des Nachklärbeckens 1.
Die Umlenkhaube 21 ist axial verschiebbar auf dem Halterohr 10 gelagert, so daß deren Axialabstand zum Hyperboloidkörper 20 variabel ist.
Ein kleinerer Axialabstand bewirkt eine höhere Strömungsgeschwindigkeit auf dem Hyperboloidkörper 20 und hat auch eine höhere Abströmgeschwindigkeit von der Abströmkante 20' zur Folge.
Unter Berücksichtigung dieses Zusammenhangs ist es möglich, gegenüber wetterbedingten Niederschlägen eine optimierte Anpassung an wechselnde Durchsatzmengen zu erzielen. Zur Regelung der Abströmgeschwindigkeit auf eine konstante Größe ist erfindungsgemäß eine Rückführkraft auf die Umlenkhaube 21 wirksam, die gegen den Auftrieb gerichtet ist, den die Umlenkhaube 21 beim Umlenken aus dem Siffon 18 anströmenden Belebtschlamm-Wassergemisch erfährt. Diese
Rückführkraft wird durch das Eigengewicht der Umlenkhaube 21 und durch eine axial auf dem Halterohr 10 über der Umlenkhaube 21 abgestützten Ringfeder (nicht dargestellt) aufgebracht. Somit läßt sich trotz wechselnder Durchsatzmengen durch das Nachklärbecken 1 eine konstante Abströmgeschwindigkeit von der Abströmkante 20' des Hyperboloidkörpers 20 erzielen, die zur schnellen Trennung des Schlamms und des Klarwassers aus dem Belebtschlamm- Wassergemisch optimiert ist. Das Nachklärbecken l ist gegenüber herkömmlichen Lösungen bei vergleichbaren
Durchsatzmengen wesentlich kleiner gebaut, mit dem Vorteil der Materialeinsparung, gesenkter Herstellkosten und veringertem Platz- und Wartungsbedarf während des Betriebs.
Nun werden zwei weitere Ausführungsbeispiele zur
Regulierung der Abströmgeschwindigkeit auf einen konstanten und relativ kleinen Wert anhand der Figuren 2 bzw. 3 beschrieben, bei der die Verteilvorrichtung 11 ebenfalls über ein elastisches Teil verfügt, das dem von oben konzentrisch auf den Verteilkörper zugeführten Feststoff- Flüssigkeitsgemisch eine ringförmige Durchlaßfläche bereitstellt, die von der Durchflußmenge abhängt.
Wie aus Fig. 3 ersichtlich, ist unten an dem Halterohr 10 ein zweiter Schlauch 22 aus Gummi angeflanscht, der das elastische Teil bildet, und der konzentrisch zum Verteilkörper 20 angeordneter ist. Wenn das Feststoff- Flüssigkeitsgemisch mit kleiner Durchflußmenge eintritt, liegt der untere Ausflußteil des zweiten Schlauchs 22 mit relativ geringem Abstand an dem oben geschlossenen
Hyperboloidkörper 20 an, so daß ein relativ schmaler Kreisring die Durchflußfläche festlegt. Wenn das Feststoff- Flüssigkeitsgemisch mit großer Durchflußmenge eintritt, liegt der untere Ausflußteil des zweiten Schlauchs 22 mit relativ großem Abstand an dem oben geschlossenen Hyperboloidkörper 20 an, so daß ein relativ großer Kreisring die Durchflußfläche festlegt. Bei beiden Durchflußmengen ergeben sich annähernd gleiche Strömungsgeschwindigkeiten auf der Abströmfläche des Hyperboloidkörpers 20. Es bildet sich jedoch eine unterschiedliche Dicke der strömenden Schicht auf der Abströmfläche aus, die etwa proportional zu der jeweiligen Durchflußmenge ist.
Wie aus Fig. 4 ersichtlich, endet in diesem Ausführungsbeispiel das Halterohr 10 unten über dem auch hier oben geschlossenen Hyperboloidkörper 20. Der von oben angeströmte Hyperboloidkörper 20 ist axial verschiebbar gelagert, und das elastische Teil ist eine unten abgestützte Feder, mit der die axiale Stellung des Hyperboloidkörpers 20 abhängig von der Durchflußmenge eingestellt wird. Wenn das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch mit großer Durchflußmenge aus dem Halte- und Anströmrohr 10 austritt, wird die Feder zusammengedrückt, so daß ein sich ein relativ großer Abstand zu dem Hyperboloidkorper 20 einstellt, der einen relativ großen Kreisring für die Durchflußfläche festlegt. Wenn das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch mit geringer Durchflußmenge aus dem Halte- und Anströmrohr 10 austritt, wird die Feder kaum zusammengedrückt, so daß ein sich ein relativ kleiner Abstand zu dem Hyperboloidkörper 20 einstellt, der einen relativ kleinen Kreisring für die Durchflußfläche festlegt. Bei beiden Durchflußmengen ergeben sich auch hier annähernd gleiche Strömungsgeschwindigkeiten auf der Abströmfläche des Hyperboloidkörpers 20. Auch hier bildet sich eine unterschiedliche Dicke der strömenden Schicht auf der Abströmfläche aus, die etwa proportional zu der jeweiligen Durchflußmenge ist.
Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Zuführvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche sieht vor, daß die hyperbolische Abströmfläche mit Strömungslenkblechen (nicht dargestellt) versehen ist, die dem Feststoff-Flüssigkeitsgemisch eine spiralförmige Bewegung im Nachklärbecken 1 vermitteln, wodurch sich für die Strömungslinien längere Sedimentationswege mit entsprechend herabgesetzter Strömungsgeschwindigkeit ergeben.
***

Claims

Zuführvorrichtung für eine Sedimentationseinrichtung"
Patentansprüche
1. Zuführvorrichtung für eine Sedimentationseinrichtung, in der aus einem zugeführten Feststoff-Flüssigkeitsgemisch die Feststoffe von der Flüssigkeit getrennt werden, wobei sich die Feststoffe unterhalb eines Feststoffspiegels absetzen und unten aus der Sedimentationseinrichtung abgezogen werden können, während die Flüssigkeit an der Oberfläche abgezogen wird, insbesondere für ein Nachklärbecken, in das ein Belebtschlamm-Wassergemisch eingeleitet und aus dem Schlamm und Klarwasser separiert abgezogen werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch einem unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche und oberhalb des Feststoffspiegeis (12) angeordneten Verteilvorrichtung (11) zugeführt wird, der eine kleine Anströmfläche und eine große Abströmfläche aufweist.
1. Zuführvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abströmfläche im Bereich ihrer Abströmkante (20') im wesentlichen waagerecht verläuft, I. Zuführvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verteilkörper (14) der Verteilvorrichtung (11) ein von oben angeströmter Hyperboloidkörper (20) ist.
4. Zuführvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Hyperboloidkörper (20) koaxial zu diesem eine rotationssymmetrische von unten angeströmte Umlenkhaube (21) angeordnet ist.
5. Zuführvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hyperboloidkörper (20) und die Umlenkhaube (21) von einem höhenverstellbaren Halterohr (10) gehalten sind, durch das das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch in einen an den Hyperboloidkörper (20) konzentrisch angeformten Siffon (18) gelangt, dessen Austritt (18') sich unter der Umlenkhaube (21) befindet.
β. Zuführvorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Axialabstand zwischen der Umlenkhaube (21) und dem Hyperboloidkörper (20) abhängig von der Durchflußmenge veränderbar ist.
7. Zuführvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkhaube (21) zur durchflußmengengenabhängigen Einstellung des Axialabstands einerseits axial verschiebbar auf dem Halterohr (10) gelagert ist und andrerseits von einer gegen die Strömungskraft des aus dem Siffon (18) anströmenden Feststoff- Flüssigkeitsgemischs gerichteten Rückführkraft beaufschlagt wird. I. Zuführvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführkraft durch ein geeignet dimensioniertes Eigengewicht der Umlenkhaube (21) wirksam ist.
9. Zuführvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführkraft durch das Eigengewicht der Umlenkhaube (21) und durch ein Federelement zusammengesetzt ist.
II. Zuführvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement eine axial am Halterohr (10) abgestützte und gegen die Umlenkhaube (21) drückende Ringfeder ist.
11. Zuführvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verteilvorrichtung (11) über ein elastisches Teil verfügt, das dem von oben konzentrisch auf den Verteilkörper (14) zugeführte Feststoff- Flüssigkeitsgemisch eine ringförmige Durchlaßfläche bereitstellt, die von der Durchflußmenge abhängt.
12. Zuführvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Teil ein konzentrisch zum Verteilkörper angeordneter Schlauch (22) ist, der eintrittsseitig an einen Halterohr (10) befestigt ist, durch das das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch eintritt. 11. Zuführvorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der von oben angeströmte Hyperboloidkörper (14) axial verschiebbar gelagert ist, und daß das elastische Teil eine Feder ist, mit der die axiale Stellung des Hyperboloidkörpers (14) abhängig von der Durchflußmenge eingestellt wird.
. Zuführvorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die hyperbolische Abströmfläche des Hyperboloidkörpers (14) mit Strömungslenkblechen versehen ist, die dem Feststoff-Flüssigkeitsgemisch eine spiralförmige Bewegung im Nachklärbecken (l) vermitteln.
* * *
PCT/EP1995/003542 1994-09-09 1995-09-08 Zuführvorrichtung für eine sedimentationseinrichtung WO1996007616A1 (de)

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DE19944432280 DE4432280C2 (de) 1994-09-09 1994-09-09 Zuführvorrichtung für eine Sedimentationseinrichtung
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