WO2012003868A1 - Schmutzwasser-probenentnahme-vorrichtung - Google Patents

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WO2012003868A1
WO2012003868A1 PCT/EP2010/059720 EP2010059720W WO2012003868A1 WO 2012003868 A1 WO2012003868 A1 WO 2012003868A1 EP 2010059720 W EP2010059720 W EP 2010059720W WO 2012003868 A1 WO2012003868 A1 WO 2012003868A1
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WO
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dirty water
probe housing
filter element
sampling device
probe
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PCT/EP2010/059720
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French (fr)
Inventor
Manfred Battefeld
Bernd Gassner
Original Assignee
Hach Lange Gmbh
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Publication date
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    • G01N1/10—Devices for withdrawing samples in the liquid or fluent state
    • G01N2001/1031—Sampling from special places
    • G01N2001/1043—Sampling from special places from sewers

Definitions

  • the present invention relates to a dirty water sampling device for taking a sample of dirty water.
  • Such dirty water sampling devices are installed directly in the dirty water channel or in a bypass channel, wherein the flow direction of the dirty water is usually arranged perpendicular to the ground plane of the filter element.
  • the dirty water permanently flowing past the dirty water sampling device clogs the filter elements after a short time.
  • the dirty water sampling device for taking a sample of dirty water consists of a vertical flow tube through which the dirty water flows upwards against the gravitational force, and a coaxially arranged in the flow tube sampling tube, This is a parallel to the sampling probe flow direction of dirty water.
  • the sampling probe consists of a probe housing having a purge gas inlet through which a purge gas can be pumped into the interior of the probe housing.
  • a substantially cylindrical filter element is arranged, is filtered by the dirty water and flow into the probe housing or, purge gas can flow out of the probe housing. With Hiife the purge gas as needed or regularly the filter element is cleaned or removed adhering to the filter element dirt layer.
  • the purge gas may for example be air, which is available at any time by the air from the environment is simply sucked in by a corresponding pump. In contrast to cleaning with a cleaning liquid, no additional tank is needed when flushing with air.
  • a purge gas which is passed into a liquid under pressure, a better mechanical cleaning effect on the filter element, as for example a watersfiüsstechnik.
  • a sampling line is arranged in the interior of the probe housing, through the conduit opening of which a measurement sample can be pumped out of the filtered dirty water, that is to say the dirty water filtrate.
  • the dirty water sampling device may be arranged in a dirty water tank memorizeif in the course of a dirty water line or in a bypass channel.
  • a small portion of the dirty water is pumped through the dirty water sampling device according to the invention or through the flow tube of the dirty water sampling device.
  • a constant flow is achieved in the flow tube, so that prevail during sampling constant pressure conditions in the waste water sampling device.
  • a rapid degassing of the dirty water is achieved by the upward flow, so the direction parallel to the sampling probe flow direction.
  • the flow tube has an overflow above the filter element.
  • the overflow can for example be designed as a Kochiaufrohr through which the dirty water and possibly fragments of the removed dirt layer can drain again.
  • the cross section of the overflow pipe is larger than the cross section of the inlet opening of the flow tube, so that the dirty water level in the flow tube can not increase undesirable.
  • the filter element is arranged parallel to the flow of dirty water to the probe housing.
  • the dirty water flow flows along the side of the filter element and the probe housing in the direction of drain or overflow pipe. This prevents that the filter element is directly flowed through the dirty water, so that the tendency to clog the Filtereiements is reduced.
  • the filter element is of a one-sided closed with a bottom, i. fixed to a substantially cup-shaped, clamping sleeve which is axially fixed to the probe housing. This allows easy replacement of the Filtereiements, as soon as this is worn, for example.
  • the clamping sleeve has at least one radial Fiuidö réelle, each fluid opening is disposed at the level of the lower half of the filter element in the side wall of the clamping sleeve. This allows the dirty water filtrate to get into the interior of the probe housing, from where then with the help of the sampling line, the sample can be pumped out.
  • the Fiuidö réelle serves as a passage opening for the purge gas, which is first pumped into the interior of the probe housing to clean the Filtereiement.
  • the bottom of the clamping sleeve is arranged at the level of the lower edge of the Filtereiements.
  • the floor may be convex inwardly.
  • the clamping sleeve on the longitudinal side, ie on the side wall of the clamping sleeve, at its open end an external thread, wherein the external thread corresponds to a corresponding internal thread of the probe housing.
  • the clamping sleeve and the filter element can be exchangeably fixed to the probe housing.
  • Other connections such as a connector or a bayonet connection, are also conceivable.
  • the filter element has a mesh size which is smaller than the cross section of the conduit opening. This effectively prevents clogging of the sampling line since only particles that are substantially smaller than the conduit opening cross-section can pass through the filter element.
  • the filter element consists of a wire mesh, for example an Edeistahl wire mesh.
  • Stainless steel is resistant to corrosion and has a largely smooth surface, so that dirty water particles in the waste water can adhere poorly. This lower adhesion, in turn, facilitates the cleaning of such a filter element.
  • another metallic material can be used for the filter element stainless steel wire mesh.
  • the filter element materials may be coated with Teflon or other suitable plastics to reduce adhesion, thus facilitating and improving the cleaning of such a filter element.
  • the conduit opening of the sampling tube arranged in the interior of the probe housing is at the height of the filter element. This allows the fresh filtrate to be pumped to the analyzer immediately after the filtrate is on.
  • the overflow is located less than 10 cm above the upper edge of the filter element. This ensures that the filtrate column formed in the interior of the probe housing is relatively low, so that the spooling gas has to be pumped against the lowest possible static pressure.
  • the flow tube is formed at its inlet opening in the flow direction widening conically.
  • the clamping sleeve is also formed conically widening at its lower end. This ensures that the dirty water flow, which is pumped through the inlet opening into the flow tube, laminar flows. As a result, constant pressure conditions in the dirty water sampling device are ensured, so that the sampled sample volume taken is always defined and the same. This increases the accuracy of the analysis.
  • the figure shows a sectional view of the invention
  • FIG. 1 shows a dirty water sampling device 10 for taking a measurement sample from dirty water 11.
  • the device 10 consists of a vertical Jerusalemiussrohr 14, through which the dirty water 11 is pumped by means of a dirty water pump 13 through an inlet opening 16 into the interior of the flow tube 14, and from there to the overflow 18.
  • the flow tube 14 is made of glass, for example. Inside the flow tube 14 forms at the height of the lower edge of the overflow 18, a constant dirty water level 20 from.
  • the waste water sampling Device 10 a coaxially arranged in the transparent fürfiussrohr 14 sampling probe 22.
  • the sampling probe 22 consists of a substantially cylindrical plastic probe housing 24 and arranged at the lower distal end cylindrical filter element 26 through which the dirty water 11 is filtered and can flow as filtrate 12 into the interior of the probe housing 24.
  • the sampling probe 22 hangs on a flow tube closure lid 15 which is fixed to the flow tube 14 by a screw.
  • the filter element 26 is arranged below the overflow 18 and parallel to the vertical flow direction of the dirty water flow according to arrow 17 on the probe housing 24.
  • the overflow 18 is located less than 10 cm above the filter element 26.
  • the filter element 26 is thus arranged completely below the dirty water level 20, so that the filter element 26 is permanently immersed in the dirty water 11.
  • the filter element 26 consists for example of a stainless steel wire mesh.
  • a vertical sampling line 28 is arranged, through the conduit opening 29 of which a measuring sample can be pumped out of the filtrate 12 with the aid of a measuring sample pump 30.
  • the sample pump 30 pumps the sample further to an analyzer 32, in which the sample is analyzed, There, for example, the CS B value of the sample is determined.
  • the conduit opening 29 of the sampling line 28 is located at the level of the filter element 26, so that it is always below the dirty water level 20.
  • the cross section of the conduit opening 29 is greater than the mesh width of the filter element 26, so that a blockage of the sampling line 28 with Solid particles from the dirty water 11 can almost be excluded.
  • a Spülgaseiniass 33 is provided inside the probe housing 24, through which a purge gas can be pumped by means of a purge gas pump 34 into the interior of the probe housing 24 in order to remove an adhering to the filter element 26 dirt layer.
  • a purge gas for example, air can be used.
  • the filter element 26 is axiai fixed by a unilaterally closed with a bottom 38 clamping sleeve 36 to the probe housing 24.
  • the clamping sleeve 36 has, for example, an annular bearing surface 40 on which the filter element 26 is placed.
  • the clamping sleeve 36 Longitudinally at the open end, ie at the upper end opposite to the bottom 38, the clamping sleeve 36 has an external thread 42, which corresponds to a corresponding internal thread 49 of the probe housing 24. In this way, the clamping sleeve 36 can be axially fixed to the probe housing 24, whereby the filter element 26 can be axially clamped between a Auflagefikiee 41 of the probe housing 24 and the support surface 42 of the clamping sleeve 36. The filter element 26 can be easily replaced after screwing the clamping sleeve 36.
  • the clamping sleeve 36 has four radial fluid openings 44 which are arranged in the circumferential direction in each case at the same distance from each other. Each of the fluid openings 44 is disposed at the level of the lower half of the filter element 26. Through the fluid openings 44, the filtrate 12 can reach the interior of the probe housing 24. In the cleaning mode, the fitrate 12 is pumped out of the probe housing 24 again with the aid of the flushing gas.
  • the clamping sleeve 36 is formed on the outside at its lower end conical. Also, the flow tube 14 is at its inlet opening 16 conically formed on the inside. As a result, a largely laminar flow is achieved in the interior of the flow tube 14.
  • the dirty water 11 is pumped by means of a dirty water pump 13, which is preferably not a positive displacement pump from a dirty water tank 50 through an inlet opening 16 into the interior of the flow tube 14, and from there to the overflow 18.
  • a dirty water pump 13 which is preferably not a positive displacement pump from a dirty water tank 50 through an inlet opening 16 into the interior of the flow tube 14, and from there to the overflow 18.
  • the probe housing 24 is flooded with filtrate 12, As soon as constant pressure conditions prevail in the interior of the flow tube 14, using the sample pump 30 a measurement sample from the filtrate 12 off and pumped to an analyzer 32, in which the sample is analyzed ,
  • a purge gas is pumped into the interior of the probe housing 24 by the purge gas inlet 33 with the aid of a purge gas pump 34.
  • the filtrate 12 present in the interior of the probe housing 24 is pumped out and then the dirt layer adhering to the filter element 26 is removed, wherein the fragments of the removed dirt layer are flushed out of the flow tube 14 with the dirty water stream.
  • the dirty water pump 13 is turned off, so that the entire dirty water sampling device 10 emptied due to gravity.
  • the filtrate 12 possibly remaining in the interior of the probe housing 24 also flows out. This ensures that during the next sampling cycle only new filtrate 12 flows into the probe 22, so that a fresh measurement sample is analyzed.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmutzwasser-Probenentnahme- Vorrichtung 10 zur Entnahme einer Messprobe aus Schmutzwasser 11. Die Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung 10 besteht aus einem senkrecht stehenden Durchflussrohr 14, durch das das Schmutzwasser entgegen der Gravitationskraft fließt, und einer koaxial in dem Durchflussrohr 14 angeordneten Probenentnahme-Sonde 22. Die Probenentnahme-Sonde 22 besteht aus einem Sondengehäuse 24; das einen Spülgaseinlass 33 aufweist, durch den ein Spülgas in das Innere des Sondengehäuses 24 gepumpt werden kann. Am unteren distalen Ende des Sondengehäuses 24 ist ein im Wesentlichen zylindrisches Füterelement 26 angeordnet, durch das Schmutzwasser 11 gefiltert wird und in das Sondengehäuse 24 hinein fließen bzw. Spülgas aus dem Sondengehäuse 24 heraus fließen kann. Mit Hiffe des Spülgases wird nach Bedarf bzw. regelmäßig das Filterelement 26 gereinigt bzw. eine am Filterelement 26 anhaftende Schmutzschicht entfernt. Ferner ist im Inneren des Sondengehäuses 24 eine Probenentnahme-Leitung 28 angeordnet, durch deren Leitungsöffnung 29 eine Messprobe aus dem gefilterten Schmutzwasser 11 abgepumpt werden kann.

Description

B E S C H R E I B U N G Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schmutzwasser-Probenentnahme- Vorrichtung zur Entnahme einer Messprobe aus Schmutzwasser.
Bei der Bestimmung des chemischen Sauerstoffbedarfs, kurz CSB, aus Schmutzwasser-Strömen mitteis moderner Anaiysengeräte werden üblicherweise Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtungen mit Probenentnahme-Leitungen mit Querschnitten im Bereich von kleiner 5 mm verwendet. Das Schmutzwasser weist jedoch Feststoffpartikel mit Durchmessern auf, die größer sind als die Querschnitte der Probenentnahme-Leitungen, so dass eine Filterung des Schmutzwassers bei der Entnahme einer Messprobe erforderlich ist, um ein Verstopfen der Probenentnahme-Leitung zu verhindern. Da im Laufe der Zeit auch die Filterelemente verstopfen und ein Austausch der Filtereiemente erhebliche Kosten verursacht, werden die Filterelemente üblicherweise durch Rückspülung gereinigt. Hierbei werden die Filtereiemente u.U. mit chemisch wirkenden Reinigungsflüssigkeiten von der anhaftenden Schmutzschicht befreit.
Derartige Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtungen werden direkt in den Schmutzwasser-Kanal oder in einen Bypass-Kanal eingebaut, wobei die Strömungsrichtung des Schmutzwassers üblicherweise senkrecht zur Grundebene des Filterelements angeordnet ist. Das permanent an der Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung vorbeifließende Schmutzwasser verstopft die Filtereiemente nach kurzer Zeit.
Durch schwankende Schmutzwasser-Volumenströme Hegen stets auch schwankende Drücke vor, die bei derartigen Schmutzwasser- Probenentnahme-Vorrichtungen keine genaue Dosierung bei der Probenentnahme erlauben. Dies erschwert eine genaue Analyse.
Deshalb ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Schmutzwasser- Probenentnahme-Vorrichtung zu schaffen, die mit einfachen Mitteln eine genauere Dosierung bei der Probenentnahme der Messprobe gewährleistet,
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Schmutzwasser- Probenentnahme-Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
Die Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung zur Entnahme einer Messprobe aus Schmutzwasser besteht aus einem senkrecht stehenden Durchflussrohr, durch das das Schmutzwasser entgegen der Gravitationskraft nach oben fließt, und einer koaxial in dem Durchflussrohr angeordneten Probenentnahme-Sonde, Hierdurch wird eine zur Probenentnahme-Sonde parallele Strömungsrichtung des Schmutzwassers erreicht. Die Probenentnahme-Sonde besteht aus einem Sondengehäuse, das einen Spülgaseinlass aufweist, durch den ein Spülgas in das Innere des Sondengehäuses gepumpt werden kann. Am unteren distalen Ende des Sondengehäuses ist ein im Wesentlichen zylindrisches Filterelement angeordnet, durch das Schmutzwasser gefiltert wird und in das Sondengehäuse hinein fließen bzw, Spülgas aus dem Sondengehäuse heraus fließen kann. Mit Hiife des Spülgases wird nach Bedarf bzw. regelmäßig das Filterelement gereinigt bzw. eine am Filterelement anhaftende Schmutzschicht entfernt. Das Spülgas kann beispielsweise Luft sein, die jederzeit verfügbar ist, indem über eine entsprechende Pumpe die Luft aus der Umgebung einfach angesaugt wird. Im Gegensatz zur Reinigung mit einer Reinigungsflüssigkeit wird bei der Spülung mit Luft kein zusätzlicher Tank benötigt. Zudem weist ein Spülgas, welches in eine Flüssigkeit unter Druck geleitet wird, eine bessere mechanische Reinigungswirkung am Filterelement auf, als beispielsweise eine Reinigungsfiüssigkeit. Ferner ist im Inneren des Sondengehäuses eine Probenentnahme-Leitung angeordnet, durch deren Leitungsöffnung eine Messprobe aus dem gefilterten Schmutzwasser, also dem Schmutzwasser- Filtrat, abgepumpt werden kann,
Die Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung kann in einem Schmutzwasser-Becken serieif im Verlauf einer Schmutzwasser-Leitung oder in einem Bypass-Kanal angeordnet sein. Ein kleiner Teil des Schmutzwassers wird durch die erfindungsgemäße Schmutzwasser- Probenentnahme-Vorrichtung bzw. durch das Durchflussrohr der Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung gepumpt. Hierbei wird eine konstante Strömung in dem Durchflussrohr erreicht, so dass während der Probenentnahme konstante Druckverhältnisse in der Schmutzwasser- Probenentnahme-Vorrichtung herrschen. Ferner wird durch die nach oben gerichtete Strömung, also die zur Probenentnahme-Sonde parallele Strömungsrichtung, eine schnelle Entgasung des Schmutzwassers erzielt. Bei der Probenentnahme der gefilterten Messprobe wird mit Hilfe einer an der Probenentnahme-Leitung angeschlossenen Probenentnahme-Pumpe aufgrund der konstanten Druckverhältnisse in dem Fiitrat gewährleistet, dass das entnommene Messprobenvolumen stets definiert und gleich ist. Dies erhöht die Genauigkeit der folgenden Analyse.
Vorzugsweise weist das Durchflussrohr einen Überlauf oberhalb des Filterelements auf. Der Überlauf kann beispielsweise als ein Überiaufrohr ausgeführt sein, durch das das Schmutzwasser und ggf. Bruchstücke der entfernten Schmutzschicht wieder abfließen können. Üblicherweise ist der Querschnitt des Überlaufrohrs größer als der Querschnitt der Zulauföffnung des Durchflussrohrs, damit im Durchflussrohr der Schmutzwasser- Pegel nicht unerwünscht ansteigen kann.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Filterelement parallel zur Strömung des Schmutzwassers an dem Sondengehäuse angeordnet. Somit fließt der Schmutzwasser-Strom längsseitig und parallel entlang des Filterelements und des Sondengehäuses in Richtung Abiauf bzw. Überlaufrohr. Hierdurch wird verhindert, dass das Filtereiement direkt durch das Schmutzwasser angeströmt wird, so dass die Neigung zum Verstopfen des Filtereiements reduziert wird.
Vorzugsweise ist das Filterelement von einer einseitig mit einem Boden verschlossenen, d.h. einer im Wesentlichen Becherartig ausgeformten, Spannhülse fixiert, die axial an dem Sondengehäuse fixiert ist. Dies ermöglicht das einfache Austauschen des Filtereiements, sobald dieses beispielsweise verschlissen ist.
Vorzugsweise weist die Spannhülse mindestens eine radiale Fiuidöffnung auf, wobei jede Fluidöffnung auf Höhe der unteren Hälfte des Filterelements in der Seitenwand der Spannhülse angeordnet ist. Hierdurch kann das Schmutzwasser-Filtrat in das Innere des Sondengehäuses gelangen, von wo dann mit Hilfe der Probenentnahme- Leitung die Messprobe abgepumpt werden kann. Ferner dient die Fiuidöffnung als Durchgangsöffnung für das Spülgas, welches zunächst in das Innere des Sondengehäuses gepumpt wird, um das Filtereiement zu reinigen.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist der Boden der Spannhülse auf der Höhe der Unterkante des Filtereiements angeordnet. Alternativ bzw. ergänzend kann der Boden nach innen konvex ausgeformt sein. Dadurch, dass die Fiuidöffnung in der unteren Hälfte und oberhalb des Bodens der Spannhülse angeordnet ist, wird gewährleistet, dass beim Spülvorgang annähernd das gesamte im Inneren des Sondengehäuses befindliche „alte " Filtrat durch das Spülgas aus dem Sondengehäuse herausgepumpt wird. Dies trägt ebenfalls zu einer erhöhten Genauigkeit der Analyse bei, da bei jeder Probenentnahme immer ausschließlich frisches Filtrat im Inneren des Sondengehäuses vorliegt. Vorzugsweise weist die Spannhülse längsseitig, d.h. an der Seitenwand der Spannhülse, an ihrem offenen Ende ein Außengewinde auf, wobei das Außengewinde mit einem entsprechenden Innengewinde des Sondengehäuses korrespondiert. Dadurch können die Spannhülse und das Filterelement austauschbar an dem Sondengehäuse fixiert werden. Andere Verbindungen, wie beispielsweise eine Steckverbindung oder eine Bajonettverbindung, sind ebenfalls denkbar.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaitung weist das Filterelement eine Maschenweite auf, die kleiner ist als der Querschnitt der Leitungsöffnung. Dies verhindert wirksam ein Verstopfen der Probenentnahme-Leitung, da ausschließlich Partikel das Filterelement passieren können, die wesentlich kleiner als der Leitungsöffnungs-Querschnitt sind.
Vorzugsweise besteht das Filterelement aus einem Drahtgewebe, beispielsweise einem Edeistahl-Drahtgewebe. Edelstahl ist korrosionsbeständig und weist eine weitestgehend glatte Oberfläche auf, so dass im Schmutzwasser befindliche Schmutzwasser- Partikel schlecht anhaften können. Diese geringere Haftung erleichtert wiederrum die Reinigung eines solchen Filterelements. Alternativ kann für das Filterelement eingesetzte Edelstahl-Drahtgewebe ggf. ein anderes metallisches Material verwendet werden. Alternativ können die Filterelement-Materialien mit Teflon oder anderen geeigneten Kunststoffen beschichtet werden, um die Haftung zu verringern, und somit die Reinigung eines solchen Filterelements zu erleichtern und zu verbessern.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung befindet sich die Leitungsöffnung der im Innern des Sondengehäuses angeordneten Probenentnahme- Leitung auf der Höhe des Filterelements. Hierdurch kann das frische Filtrat sofort nach Einiauf des Filtrats zum Analysegerät gepumpt werden. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Überlauf weniger als 10 cm oberhalb der Oberkante des Fiiterelements angeordnet. Dadurch wird erreicht, dass die im Inneren des Sondengehäuses ausgebildete Filtratsäule relativ niedrig ist, so dass das Spulgas gegen einen möglichst geringen statischen Druck gepumpt werden muss.
Vorzugsweise ist das Durchflussrohr an seiner Zulauföffnung sich in Fließrichtung konisch erweiternd ausgebildet. Ferner ist die Spannhülse an ihrem unteren Ende ebenfalls konisch erweiternd ausgebildet. Dadurch wird erreicht, dass der Schmutzwasser- Strom, der durch die Zulauföffnung in das Durchflussrohr hineingepumpt wird, laminar einströmt. Hierdurch werden konstante Druckverhältnisse in der Schmutzwasser- Probenentnahme-Vorrichtung gewährleistet, so dass das entnommene Messprobenvolumen stets definiert und gleich ist. Dies erhöht die Genauigkeit der Analyse.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Die Figur zeigt eine Schnittdarstellung der erfindungsgemäßen
Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung.
In Figur 1 ist eine Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung 10 zur Entnahme einer Messprobe aus Schmutzwasser 11 gezeigt. Die Vorrichtung 10 besteht aus einem senkrecht stehenden Durchfiussrohr 14, durch das das Schmutzwasser 11 mit Hilfe einer Schmutzwasser-Pumpe 13 durch eine Zulauföffnung 16 in das Innere des Durchflussrohrs 14, und von dort zum Überlauf 18 gepumpt wird. Das Durchflussrohr 14 ist beispielsweise aus Glas. Im Inneren des Durchflussrohrs 14 bildet sich auf der Höhe der Unterkante des Überlaufs 18 ein konstanter Schmutzwasser- Pegel 20 aus. Ferner weist die Schmutzwasser-Probenentnahme- Vorrichtung 10 eine koaxial in dem transparenten Durchfiussrohr 14 angeordnete Probenentnahme-Sonde 22 auf.
Die Probenentnahme-Sonde 22 besteht aus einem im Wesentlichen zylindrischen Kunststoff-Sondengehäuse 24 und einem am unteren distalen Ende angeordneten zylindrischen Filterelement 26, durch das das Schmutzwasser 11 gefiltert wird und als Filtrat 12 in das Innere des Sondengehäuses 24 fließen kann. Die Probenentnahme-Sonde 22 hängt an einem Durchflussrohr-Verschlussdeckel 15, der an dem Durchflussrohr 14 durch eine Verschraubung fixiert äst.
Das Filtereiement 26 ist unterhalb des Überlaufs 18 und parallel zur senkrechten Strömungsrichtung des Schmutzwasserstroms gemäß Pfeil 17 am Sondengehäuse 24 angeordnet. Der Überlauf 18 ist weniger als 10 cm oberhalb des Filterelements 26 angeordnet. Das Filtereiement 26 ist also vollständig unterhalb des Schmutzwasser-Pegels 20 angeordnet, so dass das Filterelement 26 permanent im Schmutzwasser 11 eingetaucht ist. Das Filterelement 26 besteht beispielsweise aus einem Edelstahl- Drahtgewebe.
Im Inneren des Sondengehäuses 24 ist eine senkrechte Probenentnahme- Leitung 28 angeordnet, durch deren Leitungsöffnung 29 eine Messprobe aus dem Filtrat 12 mit Hiife einer Messproben-Pumpe 30 abgepumpt werden kann. Die Messproben-Pumpe 30 pumpt die Messprobe weiter zu einem Analysegerät 32, in dem die Messprobe analysiert wird, Dort wird beispielsweise der CS B- Wert der Messprobe bestimmt.
Die Leitungsöffnung 29 der Probenentnahme-Leitung 28 befindet sich auf der Höhe des Filterelements 26, so dass auch diese sich stets unterhalb des Schmutzwasser-Pegels 20 befindet. Der Querschnitt der Leitungsöffnung 29 ist größer als die Maschenweite des Filtereiements 26, so dass eine Verstopfung der Probenentnahme-Leitung 28 mit Feststoffpartikeln aus dem Schmutzwasser 11 nahezu ausgeschlossen werden kann.
Ferner ist im inneren des Sondengehäuses 24 ein Spülgaseiniass 33 vorgesehen, durch den ein Spülgas mit Hilfe einer Spülgas-Pumpe 34 in das Innere des Sondengehäuses 24 gepumpt werden kann, um eine an dem Filterelement 26 anhaftende Schmutzschicht entfernen zu können. Ais Spülgas kann beispielsweise Luft eingesetzt werden. Das Filterelement 26 wird axiai von einer einseitig mit einem Boden 38 verschlossenen Spannhülse 36 an dem Sondengehäuse 24 fixiert. Die Spannhülse 36 weist beispielsweise eine ringförmige Auflagefläche 40 auf, auf der das Filterelement 26 aufgesetzt ist. Längsseitig an dem offenen Ende, also an dem zum Boden 38 entgegengesetzten oberen Ende, weist die Spannhülse 36 ein Außengewinde 42 auf, das mit einem entsprechenden Innengewinde 49 des Sondengehäuses 24 korrespondiert. Hierdurch kann die Spannhülse 36 an dem Sondengehäuse 24 axial fixiert werden, wodurch das Filterelement 26 axial zwischen einer Auflagefiäche 41 des Sondengehäuses 24 und der Auflagefläche 42 der Spannhülse 36 eingespannt werden kann. Das Filterelement 26 kann nach dem Aufschrauben der Spannhülse 36 einfach ausgetauscht werden.
Die Spannhülse 36 weist vier radiale Fluidöffnungen 44 auf, die in Umfangsrichtung jeweils im gleichen Abstand zueinander angeordnet sind. Jede der Fluidöffnungen 44 ist auf Höhe der unteren Hälfte des Filterelements 26 angeordnet. Durch die Fluidöffnungen 44 kann das Filtrat 12 in das Innere des Sondengehäuses 24 gelangen. Im Reinigungsmodus wird das Fiitrat 12 mit Hilfe des Spülgases aus dem Sondengehäuse 24 wieder herausgepumpt.
Die Spannhülse 36 ist außenseitig an ihrem unteren Ende konisch ausgebildet. Ebenfalls ist das Durchflussrohr 14 an seiner Zulauföffnung 16 innenseitig konisch ausgebildet. Hierdurch wird eine weitestgehend laminare Strömung im Inneren des Durchflussrohrs 14 erreicht.
Im Messmodus wird das Schmutzwasser 11 mit Hilfe einer Schmutzwasser-Pumpe 13, welche bevorzugt keine Verdrängerpumpe ist, aus einem Schmutzwasser-Becken 50 durch eine Zulauföffnung 16 in das Innere des Durchflussrohrs 14, und von dort zum Überlauf 18 gepumpt. Hierbei wird auch das Sondengehäuse 24 mit Filtrat 12 geflutet, Sobald konstante Druckverhältnisse im Innern des Durchflussrohrs 14 vorherrschen, wird mit Hilfe der Messproben-Pumpe 30 eine Messprobe aus dem Filtrat 12 ab- und zu einem Analysegerät 32 gepumpt, in dem die Messprobe analysiert wird.
Im anschließenden Reinigungsmodus wird durch den Spüigaseinlass 33 ein Spülgas mit Hilfe einer Spülgas-Pumpe 34 in das Innere des Sondengehäuses 24 gepumpt. Hierbei wird das im Innern des Sondengehäuses 24 vorhandene Filtrat 12 herausgepumpt und anschließend die an dem Filterelement 26 anhaftende Schmutzschicht entfernt, wobei die Bruchstücke der entfernten Schmutzschicht mit dem Schmutzwasser-Strom aus dem Durchflussrohr 14 heraus gespült werden.
Anschließend wird die Schmutzwasser-Pumpe 13 abgeschaltet, so dass sich die gesamte Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung 10 aufgrund der Schwerkraft entleert. Hierbei fließt auch das ggf. im Inneren des Sondengehäuses 24 verbliebene Filtrat 12 heraus. Hierdurch wird sichergestellt dass beim nächsten Probenentnahme-Zyklus ausschließlich neues Filtrat 12 in die Sonde 22 einfließt, so dass eine frische Messprobe analysiert wird.

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E
1. Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung (10) zur Entnahme einer Messprobe aus Schmutzwasser (11), bestehend aus: einem senkrecht stehenden Durchflussrohr (14), durch das das Schmutzwasser (11) fließt, einer koaxial in dem Durchflussrohr (14) angeordneten Probenentnahme-Sonde (22), wobei die Probenentnahme-Sonde (22) aufweist: ein Sondengehäuse (24) mit einem Spüigaseiniass (33), durch den ein Spülgas in das Innere des Sondengehäuses (24) gepumpt werden kann, einem am unteren distalen Ende des Sondengehäuses (24) angeordneten zylindrischen Fiitereiement (26), durch das das Schmutzwasser (11) gefiltert in das Sondengehäuse (24) hinein bzw. Spülgas aus dem Sondengehäuse (24) heraus fließen kann, und einer im Inneren des Sondengehäuses (24) angeordneten Probenentnahme-Leitung (28), durch deren Leitungsöffnung (29) eine Messprobe aus dem gefilterten Schmutzwasser (11) abgepumpt werden kann,
2. Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, wobei das Durchflussrohr (14) einen Überlauf (18) oberhalb des Filterelements (26) aufweist.
3. Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Filterelement (26) parallel zur Strömung des Schmutzwassers (11) an dem Sondengehäuse (24) angeordnet ist.
4. Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Filterelement (26) von einer einseitig mit einem Boden (38) verschlossenen Spannhülse (36) fixiert ist, die axial an dem Sondengehäuse (24) fixiert ist.
5. Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, wobei die Spannhülse (36) mindestens eine radiale Fluid Öffnung (44) aufweist, wobei jede Fluidöffnung (44) in der unteren Hälfte des Filterelements (26) angeordnet ist.
6. Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung (10) nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Spannhülse (36) längsseitig an ihrem offenen Ende ein Außengewinde (49) aufweist, wobei das Außengewinde (49) mit einem Innengewinde(42) des Sondengehäuses (24) korrespondiert.
7. Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Filtereiement (26) eine Maschenweite aufweist, die kleiner ist als der Querschnitt der Leitungsöffnung (29).
8. Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Filterelement (26) aus einem Drahtgewebe besteht.
9. Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 2 - 9, wobei die Leitungsöffnung (29) sich auf der Höhe des Filterelements (26) befindet.
10. Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Überlauf (18) weniger als 10 cm oberhalb des Filterelements (26) angeordnet ist.
11. Schmutzwasser-Probenentnahme-Vorrichtung (10) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei das Durchflussrohr (14) an seiner Zuiauföffnung (16) konisch ausgebildet ist, und wobei die Spannhülse (36) an ihrem unteren Ende konisch ausgebildet ist.
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