WO2023175005A1 - Abscheidevorrichtung, zulaufeinrichtung und verfahren zum reinigen einer flüssigkeit - Google Patents

Abscheidevorrichtung, zulaufeinrichtung und verfahren zum reinigen einer flüssigkeit Download PDF

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WO2023175005A1
WO2023175005A1 PCT/EP2023/056608 EP2023056608W WO2023175005A1 WO 2023175005 A1 WO2023175005 A1 WO 2023175005A1 EP 2023056608 W EP2023056608 W EP 2023056608W WO 2023175005 A1 WO2023175005 A1 WO 2023175005A1
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WO
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liquid
container
guide plate
separation
liquid outlet
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PCT/EP2023/056608
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Teresa FENZEL
Moritz Gesterding
Alexander PASING
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Aco Ahlmann Se & Co. Kg
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Definitions

  • the invention relates to a separator device for cleaning a liquid, in particular for cleaning rainwater, according to the preamble of patent claim 1.
  • the invention relates to an inlet device for such a separator device and a method for cleaning a liquid with such a separator device.
  • a separation device of the type mentioned is known, for example, from KR 10 0795918 Bl.
  • Separation devices are usually used in rainwater treatment systems and are used to purify rainwater, in particular to separate contaminants from rainwater due to differences in density. To do this, a liquid to be cleaned flows through a container, whereby the liquid separates sediments in the container. For a high sedimentation effect in the container, the incoming liquid to be cleaned should be distributed as evenly as possible and remobilization of already separated sediments should be avoided as far as possible.
  • KR 100795918 Bl describes a separation device for cleaning rainwater comprising an inlet device for a liquid to be cleaned with a central, downward-facing outlet opening.
  • a funnel-shaped collecting apron is provided under the outlet opening, which collects sediment separated during use and directs it into a sediment basin arranged below.
  • the disadvantage of this separator device is the increased turbulence of the sediments collected on the collecting apron by the liquid to be cleaned flowing downwards.
  • such a separation principle is difficult to combine with filtration and adsorption. It is therefore the object of the present invention to improve a separation device of the type mentioned in such a way that the remobilization of separated sediments is reduced and the structure is simplified. Furthermore, it is an object of the present invention to provide a feed device and a method for cleaning a liquid.
  • a separation device for cleaning a liquid, in particular for cleaning rainwater comprising a container with at least one separation area and a settling and sludge collection space.
  • the settling and sludge collection space is fluidly connected to the separation area to accommodate sediments to be separated and is arranged under the separation area when in use.
  • the separating device comprises at least one inlet device for supplying the liquid to be cleaned with at least one liquid outlet which opens into the separating area.
  • the inlet device has at least one lower baffle plate between the settling and sludge collecting space and the separation area, the lower baffle plate being arranged under the liquid outlet in use in such a way that a liquid flowing from the liquid outlet flows through the lower baffle plate radially outwards in the direction of the inner wall of the Container is conductible.
  • a lower gap is formed between the outer periphery of the lower baffle and the inner wall of the container.
  • the separated sediments are collected in the settling and sludge collection room.
  • the sediments are separated from the liquid by gravity.
  • the sediments sink into the liquid.
  • the settling and sludge collection room can also be referred to as a sludge trap.
  • the separation area is arranged in the direction of gravity above the settling and sludge collection space and serves to supply the liquid to be cleaned.
  • the liquid in the separation area can be treated for further cleaning.
  • the invention has the advantage that the lower guide plate promotes both an even distribution of the incoming liquid to be cleaned and also reduces remobilization of sediments that have already been separated.
  • the lower baffle directs fluid flowing from the fluid outlet radially outward toward the inner wall of the container. This ensures that the liquid to be cleaned is evenly distributed.
  • the lower gap between the outer circumference of the lower guide plate and the inner wall of the container allows sediments to be separated to subsequently sink into the settling and sludge collection space. Since the lower guide plate is arranged under the outlet opening and between the separation area and the settling and sludge collection space, the settling and sludge collection space is largely shielded from flows in the separation area, which reduces remobilization of already separated sediments in the settling and sludge collection space.
  • the present invention therefore takes a different approach than the prior art, which provides for separate design measures to distribute the liquid to be cleaned and to prevent remobilization of already separated sediments. Rather, in a separation device according to the invention, these two tasks are coupled within one element, namely the lower guide plate.
  • This functional coupling has the further advantage that a separation device according to the invention has a simpler structure compared to the prior art, whereby the weight, size, maintenance effort and susceptibility to errors of a separation device can be reduced.
  • a separator device according to the invention is designed for use in rainwater treatment systems, in particular in sedimentation systems for rainwater treatment. It is also possible to use the concept according to the invention in other separators, for example in light liquid separators or in grease separators. Furthermore, the invention can be used generally in connection with systems for treating a liquid.
  • the settling and sludge collection space is fluidly connected to the separation area through the lower gap to accommodate sediments to be separated.
  • the lower gap can be designed as a circumferential gap between the outer circumference of the lower guide plate and the inner wall of the container.
  • the lower gap can be designed as a radial gap between the outer circumference of the lower baffle plate and the inner wall of the container.
  • the lower gap can be designed as a radially circumferential gap between the outer circumference of the lower guide plate and the inner wall of the container.
  • the lower gap can be designed as an annular gap between the outer circumference of the lower guide plate and the inner wall of the container.
  • the lower gap can also have a different shape.
  • the shape of the lower gap can have corners, edges and/or curves. It is also possible for the lower gap to be designed to be circumferential in sections. In other words, the lower gap can be interrupted in sections.
  • the feed device has an upper baffle plate which is arranged above the lower baffle plate when in use.
  • the upper guide plate and the lower guide plate form a gap into which the liquid outlet opens in such a way that a liquid flowing from the liquid outlet into the gap can be guided radially outwards through both guide plates.
  • the intermediate space therefore transports the liquid to be cleaned from the liquid outlet radially outwards towards the inner wall of the container, which additionally promotes a uniform distribution of the liquid to be cleaned, especially in the radial direction. It is preferred if the liquid outlet is arranged between the lower baffle plate and the upper baffle plate.
  • the area of the lower guide plate essentially corresponds to or is larger than the area of the upper guide plate.
  • the two guide plates can be designed in such a way that, in the top view, the outer circumference of the lower guide plate encloses the outer circumference of the upper guide plate.
  • the outer circumference of the lower baffle plate can have a smaller distance from the inner wall of the container than the outer circumference of the upper baffle plate.
  • the area of the lower guide plate can also be smaller than the area of the upper guide plate.
  • the entire opening area of the liquid outlet essentially corresponds to or is larger than the smallest internal cross-sectional area of the inlet device that can be flowed through. In this way, acceleration of the liquid to be cleaned is avoided during use as a result of a cross-sectional narrowing at the liquid outlet, whereby flow-inhibiting turbulences between the accelerated liquid to be cleaned and the liquid already present are reduced.
  • Such a design of the liquid outlet therefore promotes an even distribution of the liquid to be cleaned.
  • the liquid outlet has a plurality of lateral outlet openings.
  • the entire opening area of the liquid outlet is divided into several smaller opening areas corresponding to the outlet openings.
  • the spatial distribution of the entire opening area of the liquid outlet created in this way ensures a particularly even distribution of the liquid to be cleaned in the container.
  • the lateral arrangement of the outlet openings also supports the distribution of a liquid to be cleaned in the radial direction.
  • the lateral outlet openings are preferably arranged laterally in relation to a longitudinal direction of the inlet device. In other words, the side outlet openings are preferably attached to an outside of the inlet device.
  • the side outlet openings are preferably arranged distributed, in particular evenly distributed, in the circumferential direction of the inlet device.
  • the side outlet openings can also be arranged unevenly distributed in the circumferential direction of the inlet device, for example in order to direct the liquid to be cleaned in a targeted manner in one or more directions.
  • the inlet device has at least one support foot, which is arranged on the lower guide plate and, in use, supports the inlet device on a bottom of the container to relieve the load.
  • the inlet device particularly preferably has three support feet.
  • the lower guide plate preferably has a through opening which can be closed by means of an actuating device which can be carried out through the inlet device.
  • the through opening connects the settling and sludge collection space with the interior of the inlet device in such a way that separated sediments can be removed from the settling and sludge collection space through the interior of the inlet device.
  • the closable passage opening in the lower baffle plate allows easy access from above to the settling and sludge collection space during use, without having to remove any internals located in the container.
  • At least one treatment stage in particular a substrate filter stage, is preferably arranged above the lower guide plate.
  • a rising liquid with little sediment flows through the treatment stage, whereby contaminants, in particular dissolved and finely dispersed contaminants, such as heavy metals or filterable substances, are additionally removed.
  • the cleaning effect of the separating device is enhanced in this way.
  • the treatment stage particularly preferably includes removable segments.
  • the segments are circle segments.
  • the segments are adapted accordingly.
  • the treatment level is also preferably adjustable in height.
  • the distance that a rising liquid travels within the treatment stage can be adjusted via the height of the treatment stage. This creates the possibility, for example, of adjusting or adjusting the cleaning effect of the separating device.
  • the container comprises a dip tube for discharging cleaned liquid.
  • the immersion tube can be immersed in a liquid in the container during use.
  • the opening of the dip tube for discharging a cleaned liquid can be arranged below the floating contaminants.
  • an inlet device for a separator device is also specified.
  • the inlet device comprises at least one liquid outlet through which a liquid to be cleaned can be fed to a container of the separating device.
  • At least one guide plate which is lower in use, is arranged in the flow direction after the liquid outlet in such a way that a liquid flowing from the liquid outlet can be guided through the lower guide plate radially outwards, in particular towards an inner wall of a container of a separation device.
  • the inlet device is therefore taken both as part of the separation device and on its own, i.e. H. disclosed and claimed independently of the separation device.
  • the developments of the feed device explained above are also disclosed in connection with the feed device per se.
  • a further, secondary aspect of the invention relates to a method for cleaning a liquid in a separation device which comprises a container and at least one inlet device, the container having at least one separation area and a settling and sludge collection space which is used to receive sediments to be separated with the separation area fluidly connected and arranged under the separation area during use, and wherein the inlet device for supplying the liquid to be cleaned has at least one liquid outlet which opens into the separation area.
  • the liquid to be cleaned is fed to the container, the liquid flowing from the liquid outlet being directed radially outwards towards the inner wall of the container through a lower baffle plate arranged under the liquid outlet, so that separated sediments pass through a lower gap between the outer circumference of the container Lower guide plate and the inner wall of the container sink into the settling and sludge collection space, the cleaned liquid rises to the top and is then drained away from the container.
  • a liquid is preferably cleaned using a method according to the invention in a previously described separation device. The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the attached schematic drawings. Show in it:
  • FIG. 1 shows a longitudinal section of a separating device according to an exemplary embodiment according to the invention
  • Fig. 2 shows a longitudinal section of the separating device from Fig. 1 with the through opening of the lower guide plate open;
  • Fig. 3 is a perspective view of the separating device in longitudinal section from Fig. 1;
  • FIG. 4 shows a perspective view of an inlet device in longitudinal section according to a further exemplary embodiment according to the invention.
  • FIG. 5 shows a further perspective view of the feed device from FIG. 4 in a longitudinal section
  • Fig. 6 shows a longitudinal section of the separating device from Fig. 1 during the cleaning of a liquid.
  • a preferred exemplary embodiment of a separation device 10 is shown in the accompanying figures.
  • the separating device 10 is used to clean a liquid and is used in particular to clean rainwater in rainwater treatment systems. However, it is also possible to use the invention to clean other liquids.
  • the separating device 10 shown in the accompanying figures is shown in the installed position, i.e. in use.
  • the separating device 10 usually forms a shaft when in use.
  • the force of gravity responsible for the deposition is shown in the direction of gravity with the arrow G.
  • the arrangement, in particular the height, of the various areas and internals of the separation device 10 is related to the direction of gravity G, which acts as shown during use.
  • Fig. 1 shows a schematic longitudinal section through the separation device 10 comprising a container 11.
  • the container 11 is essentially designed as a hollow cylinder with a circular base 23 and a tubular side wall 32. Other geometries are possible.
  • the direction of gravity G coincides with the longitudinal direction of the cylindrical container 11. In the embodiment variant shown, the container 11 is open at the top.
  • the container 11 can be closed by a lid, not shown.
  • the side wall 32 includes an inlet opening 28 and an outlet opening 29.
  • the inlet opening 28 is arranged above the outlet opening 29.
  • the inlet opening 28 can be arranged at the same height as the outlet opening 29.
  • the inlet opening 28 is arranged essentially opposite the outlet opening 29.
  • the inlet opening 28 and the outlet opening 29 can be freely positioned along the circumference of the container 11.
  • the container 11 has a separation area 12 and a settling and sludge collection space 13, the settling and sludge collection space 13 being fluidly connected to the separation area 12 for receiving sediments to be separated and arranged under the separation area 12.
  • the settling and sludge collection space 13 is limited at the bottom by the bottom 23 of the container 11.
  • the separating device 10 further comprises an inlet device 14 for supplying the liquid to be cleaned with a liquid outlet 15 which opens into the separating area 12.
  • the inlet device 14 has a liquid inlet 31 which is fluidly connected to the outside of the container.
  • the liquid inlet 31 is fluidly connected to the liquid outlet 15 via a liquid line 30.
  • the liquid line 30 has a substantially tubular geometry.
  • the cross section of the liquid line 30 is essentially circular.
  • the liquid line 30 can also have other geometries.
  • the liquid line 30 has a substantially constant inside diameter.
  • the liquid line 30 can have a substantially constant inside diameter in sections.
  • the inner diameter can vary, in particular vary in sections.
  • the liquid line 30 is divided into a horizontal line section 33 and a vertical line section 34 with respect to the gravitational direction G.
  • the end of the horizontal line section 33 forming the liquid inlet 31 is inserted into the inlet opening 28 of the container 11.
  • the other end of the horizontal line section 33 is connected to the vertical line section 34.
  • the vertical line section 34 is arranged centrally in the cylindrical container. During use it extends in the gravitational direction G. Other arrangements are possible.
  • the vertical line section 34 has an upper line opening 36 and a lower line opening 35.
  • the upper line opening 36 is closed by an upper closure part 38 and the lower line opening 35 by a lower closure part 37.
  • the liquid outlet 15 of the inlet device 14 is provided in the lower part of the vertical line section 34.
  • the liquid outlet 15 has three side outlet openings 21.
  • the liquid outlet 15 is formed by three side outlet openings 21.
  • the liquid outlet 15 can also have one or two outlet openings 21.
  • the liquid outlet 15 can also have more than three side outlet openings.
  • the outlet openings 21 are arranged evenly distributed in the circumferential direction of the inlet device 14.
  • the outlet openings 21 are arranged evenly distributed in the circumferential direction of the vertical line section 34. Consequently, the distances between the outlet openings 21 in the circumferential direction of the liquid line 30 are the same.
  • the center points of the outlet openings 21 form a plane that is aligned essentially perpendicular to the longitudinal direction of the vertical line section 34.
  • the outlet openings are essentially circular. Other geometries are possible.
  • the total opening area of the liquid outlet 15 is at least as large as the smallest flow-through inner cross-sectional area of the inlet device 14.
  • the total opening area of the outlet openings 21 is at least as large as the smallest flow-through inner cross-sectional area of the inlet device 14.
  • the liquid outlet 15 or the outlet openings 21 are therefore designed in such a way that they do not represent a narrowing of the cross-sectional area that can flow through for a liquid flowing through the liquid line 30.
  • the inlet device 14 has a lower guide plate 16 between the settling and sludge collection space 13 and the separation area 12. In this way, the settling and sludge collection space 13 and the separation area 12 are spatially separated from one another, with a fluid connection between the two areas 12, 13.
  • the lower guide plate 16 is arranged under the liquid outlet 15, specifically under the side outlet openings 21, such that a liquid flowing from the liquid outlet 15 can be guided radially outwards through the lower guide plate 16 in the direction of the inner wall of the container 11.
  • the feed device 14 has an upper guide plate 19 above the lower guide plate 16.
  • the upper guide plate 19 and the lower guide plate 16 form an intermediate space 20 into which the liquid outlet 15 opens in such a way that a liquid flowing from the liquid outlet 15 into the intermediate space 20 can be guided radially outwards through both guide plates.
  • the side outlet openings 21 are arranged between the lower guide plate 16 and the upper guide plate 19, so that a liquid to be cleaned flows radially through the outlet openings 21 into the intermediate space 20.
  • a lower gap 18 is formed between the outer circumference of the lower guide plate 16 and the inner wall of the container 11. This allows separated sediments to sink into the settling and sludge collection space 13.
  • an upper gap 17 is formed between the outer circumference of the upper guide plate 19 and the inner wall of the container 11. In this way, liquid can rise up through the upper gap 17 after sediment has separated out.
  • the lower guide plate 16 can be formed as a substantially circular and flat disk.
  • the lower guide plate 16 is essentially rotationally symmetrical.
  • the lower guide plate 16 has a central through opening 24 which can be closed.
  • the through opening 24 is essentially circular. Accordingly, in this example, the lower guide plate 16 as such is essentially circular.
  • the lower guide plate 16 can have other geometries.
  • the lower guide plate 16 can thus be designed to be closed, in particular essentially free of openings.
  • the lower guide plate 16 can also have edges and/or corners along its outer circumference.
  • the lower guide plate 16 can also have a rotationally asymmetrical geometry.
  • a rotationally asymmetrical geometry of the lower guide plate 16 can be advantageous if, for example, the liquid to be cleaned is to be guided through the lower guide plate 16 in a preferred radial direction.
  • the lower guide plate 16 is arranged at the lower end of the vertical line section 34. It is centered with respect to the vertical line section 34 and arranged perpendicular to the longitudinal direction. In other words, the lower guide plate 16 is aligned essentially coaxially with the vertical line section 34.
  • the lower guide plate 16 spans a plane in which the circumference of the lower line opening 35 lies.
  • the circumference of the through opening 24 of the lower guide plate 16 corresponds to the circumference of the lower line opening 35.
  • the circumference of the through opening 24 thus coincides with the circumference of the lower line opening 35.
  • the lower guide plate 16 is attached along the circumference of its through opening 24 to the outside of the vertical line section 34 or to the circumference of the lower line opening 35.
  • the through opening 24 of the lower guide plate 16 therefore coincides with the lower line opening 35.
  • the through opening 24 corresponds to the lower line opening 35.
  • the through opening 24 of the lower guide plate 16 is thus closed by the lower closure part 37.
  • the upper guide plate 19 is essentially rotationally symmetrical. Specifically, the upper guide plate 19 is designed as a substantially circular and flat disk which has a central through opening. The through opening is essentially circular. In other words, the upper guide plate 19 is essentially circular.
  • the upper guide plate 19 can have other geometries.
  • the upper guide plate 19 can have edges and/or corners along its outer circumference.
  • the upper guide plate 19 can also have a rotationally asymmetrical geometry.
  • a rotationally asymmetrical geometry of the upper guide plate 19 can be advantageous if, for example, the liquid to be cleaned is to be guided through the lower guide plate 16 and the upper guide plate 19 in a preferred radial direction.
  • the upper guide plate 19 is arranged above the liquid outlet 15, specifically above the side outlet openings 21. It is centered with respect to the vertical line section 34 and arranged perpendicular to the longitudinal direction. In other words, the upper guide plate 19 is aligned essentially coaxially with the vertical line section 34.
  • the vertical line section 34 extends through the through opening of the upper guide plate 19.
  • the upper guide plate 19 is in contact with the outside of the vertical line section 34 along the circumference of its through opening.
  • the circumference of the through opening of the upper guide plate 19 therefore corresponds to the outer circumference in the contact area of the vertical line section 34.
  • the upper guide plate 19 is attached to the outside of the vertical line section 34 along the circumference of its through opening.
  • the upper guide plate 19 is arranged essentially parallel to the lower guide plate 16. In other words, the upper guide plate 19 is arranged essentially coaxially with the lower guide plate 16.
  • Both guide plates 16, 19 limit the gap 20 in the vertical direction.
  • the gap 20 therefore has a constant height.
  • the vertical line section 34 extends from the through opening of the upper baffle plate through the gap to the through opening 24 of the lower baffle plate 16.
  • the liquid outlet 15, i.e. the side outlet openings 21, is arranged between the two baffle plates 16, 19.
  • the liquid outlet 15 therefore fluidly connects the interior of the vertical line section 34 to the intermediate space 20.
  • the outlet openings 21 are arranged essentially perpendicular to the lower guide plate 16 or to the upper guide plate 19.
  • the lower gap 18 is essentially radially circumferential. In other words, the lower gap 18 is circular.
  • the lower gap 18 has a substantially constant radial width.
  • the upper gap 17 is essentially radially circumferential. In other words, the upper gap 17 is circular.
  • the upper gap 17 has a substantially constant radial width.
  • the area of the lower guide plate 16 is larger than the area of the upper guide plate 19.
  • the lower guide plate 16 has a larger size.
  • the lower gap 18 has a smaller inner diameter than the upper gap 17.
  • the width of the lower gap 18 is therefore smaller than the width of the upper gap 17.
  • the inlet device 14 further comprises three support feet 22, which are arranged on the lower guide plate 16 and support the inlet device on the bottom 23 of the container 11. Another way of supporting the inlet device 14 is possible.
  • the support feet 22 are thus located in the settling and sludge collection space 13 and support the lower guide plate 16 in a columnar manner above the settling and sludge collection space 13.
  • the support feet 22 are arranged vertically and, in plan view, are evenly distributed along a circle centered in the longitudinal direction of the vertical line section 34. In other words, the three support feet 22 form an isosceles triangle in plan view, the triangle center of which coincides with the longitudinal axis of the vertical line section 34.
  • a treatment stage 26 in particular a substrate filter stage for filtration and adsorption of filterable substances and dissolved contaminants.
  • the treatment stage 26 is arranged above the upper guide plate 19.
  • the treatment stage 26 is arranged between a lower protective grid 39 and an upper protective grid 40.
  • the lower protective grid 39 rests on lower supports 41, which are attached to the vertical line section 34 and to the inner wall of the container 11.
  • the upper protective grid 39 is fixed upwards via upper supports 42, which are attached to the vertical line section 34 and to the inner wall of the container 11.
  • the height of the treatment stage 26 can be adjusted by means of fastening means 43, such as threaded rods, which are arranged between the upper protective grid 39 and the upper supports 42.
  • the treatment stage 26 includes removable segments. By removing or adding individual segments, handling when installing and/or removing the treatment stage is simplified.
  • the segments are essentially designed as circular segments.
  • the container 11 also includes a dip tube 27.
  • the dip tube 27 includes a vertical pipe section that can be immersed in a liquid in the container 11 during use.
  • the vertical pipe section opens into a horizontal pipe section which is inserted into the drain opening 29 of the container 11 and thus establishes a fluidic connection between the interior and the exterior of the container 11.
  • the through opening 24 of the lower guide plate 16 is open.
  • the lower line opening 35 is open.
  • the through opening 24 or the lower line opening 35 connects the settling and sludge collection space 13 with the interior of the vertical line section 34, so that separated sediments can be removed from the settling and sludge collection space 13 through the vertical line section 34.
  • the through opening 24 can be closed by means of an actuating device 25 which can be carried out through the vertical line section 34.
  • the lower closure part 37 is attached to the lower end of the actuating device 25.
  • the upper closure part 38 is mounted at the opposite end of the actuating device 25.
  • a handle is also arranged on the outside of the upper closure part 38. In this way, by means of the actuating device 25, the through opening 24 or the lower line opening 35 can be simultaneously opened and closed by the lower closure part 37 and the upper line end 36 of the vertical line section 34 by the upper closure part 38 (indicated by vertical arrows).
  • Fig. 3 shows a perspective view of the separation device 10.
  • the cylindrical shape of the container 11 and the annular shape of the lower guide plate 16 and the upper guide plate 19 are clearly visible.
  • the essentially radially circumferential and annular shape of the gap 17 and the gap 18 can be seen.
  • the vertical line section 34 is arranged coaxially to the longitudinal axis of the cylindrical container 11.
  • the horizontal line section 33 and the vertical line section 34 are arranged relative to one another in such a way that the respective longitudinal axes intersect at a substantially right angle.
  • the two closure parts 37, 38 which are arranged in their closed position and are connected to one another via the actuating device 25, are clearly visible.
  • FIG. 4 shows a perspective view of an inlet device 14 in longitudinal section according to a further exemplary embodiment according to the invention.
  • the inlet device 14 comprises a liquid line 30, which fluidly connects a liquid inlet 31 to a liquid outlet 15.
  • the liquid line 30 is divided into a horizontal line section 33 and a vertical line section 34.
  • the horizontal line section 33 has a substantially rectangular cross section, with the width of the cross section decreasing in the direction of flow.
  • the horizontal line section 33 becomes narrower in the direction of flow.
  • the horizontal line section 33 opens into the vertical line section 33.
  • the mouth of the horizontal line section 33 into the vertical line section 34 is arranged in the upper region of the vertical line section 34.
  • the vertical line section 33 includes a deflection device 44 behind the mouth in the direction of flow in order to introduce the liquid flowing from the horizontal line section 33 into the vertical line section 34 tangentially into the vertical line section 33.
  • the vertical line section 34 is divided into an upper section 45, a middle section 46 and a lower section 47, the sections being arranged one below the other.
  • the upper section 45 has a substantially circular cross section with a substantially constant inside diameter.
  • the upper end of the middle section 46 adjoins the lower end of the upper section 45.
  • the middle section 46 therefore has an inner diameter at the upper end which essentially corresponds to the inner diameter of the upper section 45.
  • the middle section 46 has a substantially funnel-shaped geometry.
  • the inner diameter of the middle section 46 decreases essentially continuously in the direction of flow.
  • the geometry of the middle section 46 forms a taper of the cross-sectional area through which flow can flow in the direction of flow.
  • the upper end of the lower section 47 adjoins the lower end of the middle section 46.
  • the lower section 47 has a substantially circular cross section with a substantially constant inside diameter.
  • the middle section 46 therefore points at the lower end has an inner diameter which essentially corresponds to the inner diameter of the lower section 47.
  • the lower section 47 has a lower line opening 35 at its lower end, which is closed by a lower closure part 37.
  • a lower guide plate 16 is arranged essentially coaxially with the vertical line section 34.
  • the lower guide plate 16 has a substantially circular geometry with a central through opening 24.
  • the through opening 24 of the lower guide plate 16 essentially corresponds to the lower line opening 35, so that the through opening 24 is also closed by the lower closure part 37.
  • the upper guide plate 19 is arranged above the lower guide plate 16.
  • the upper guide plate 19 has a substantially circular geometry with a central through opening.
  • the upper guide plate 19 is arranged essentially coaxially with the vertical line section 34 and thus essentially parallel to the lower guide plate 16.
  • the outer diameter of the upper guide plate 19 is smaller than the outer diameter of the lower guide plate 16.
  • the upper guide plate 19 is connected to the outside of the vertical line section 34 along the circumference of its through opening.
  • the upper guide plate 19 is arranged between the middle section 46 and the lower section 47.
  • Both guide plates 16, 19 delimit a gap 20 in the vertical direction.
  • the gap 20 therefore has a constant height.
  • the lower section 47 extends from the through opening of the upper guide plate through the intermediate space 20 to the through opening 24 of the lower guide plate 16.
  • the liquid outlet 15 is arranged between the two guide plates 16, 19.
  • the liquid outlet 15 includes three side outlet openings 21.
  • the liquid outlet 15 is formed by the outlet openings 21.
  • the outlet openings 21 fluidly connect the interior of the lower section 47 to the intermediate space 20.
  • the outlet openings 21 are arranged unevenly distributed in the circumferential direction of the inlet device 14, specifically in the circumferential direction of the lower section 47. Two of the three outlet openings 21 are essentially aligned opposite each other, with the third outlet opening 21 being arranged essentially between them in the circumferential direction.
  • the lower section 47 is therefore designed to be closed relative to the third outlet opening 21.
  • Fig. 5 shows a further perspective view of the inlet device from Fig. 4 in longitudinal section.
  • the essentially rectangular cross section of the horizontal line section 33 can be seen.
  • the deflection device 44 also appears.
  • the arrangement of the three side outlet openings 21 in the lower section 37 is made clear.
  • Fig. 6 shows a longitudinal section of the separating device 10 from Fig. 1 in operation, i.e. H. while cleaning a liquid.
  • a liquid to be cleaned is supplied to the container 11, the liquid to be cleaned flowing from the liquid inlet 31 of the inlet device 14 through the horizontal line section 33 and the vertical line section 34 in the direction of the liquid outlet 15.
  • the liquid outlet 15 includes side outlet openings 21, so that the liquid to be cleaned flows through the outlet openings 21 into the separation area 12.
  • the liquid to be cleaned flows through the intermediate space 20 arranged in the separation area 12, starting from the side outlet openings 21, the liquid to be cleaned being guided radially outwards through both guide plates 16, 19 in the direction of the inner wall of the container 11. This ensures that the liquid to be cleaned is evenly distributed. Separated sediments then sink through the lower gap 18 into the settling and sludge collection room 13.
  • the lower guide plate 16 shields a large part of the settling and sludge collection space 13 from flows in the separation area 12, remobilization of separated sediments in the settling and sludge collection space is reduced.
  • the low-sediment liquid then rises through the upper gap 17 and passes through the treatment stage 26, whereby contaminants, in particular finely divided and dissolved contaminants, such as heavy metals or filterable substances, are additionally removed.
  • contaminants such as mineral oil hydrocarbons, float the liquid surface so that the cleaned liquid is underneath.
  • the lower opening of the dip tube 27 is below the liquid surface or the floating impurities, so that the cleaned liquid is drained away from the container through the dip tube 27.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Abscheidevorrichtung (10) zum Reinigen einer Flüssigkeit, insbesondere zum Reinigen von Niederschlagswasser, umfassend einen Behälter (11) mit wenigstens einem Abscheidebereich (12) und einem Absetz- und Schlammsammelraum (13), wobei der Absetz- und Schlammsammelraum (13) zur Aufnahme von abzuscheidenden Sedimenten mit dem Abscheidebereich (12) fluidverbunden und im Gebrauch unter dem Abscheidebereich (12) angeordnet ist, und wenigstens eine Zulaufeinrichtung (14) zur Zuführung der zu reinigenden Flüssigkeit mit wenigstens einem Flüssigkeitsauslass (15), der in den Abscheidebereich (12) mündet, wobei die Zulaufeinrichtung (14) wenigstens eine untere Leitplatte (16) zwischen dem Absetz- und Schlammsammelraum (13) und dem Abscheidebereich (12) aufweist, wobei die untere Leitplatte (16) im Gebrauch unter dem Flüssigkeitsauslass (15) derart angeordnet ist, dass eine aus dem Flüssigkeitsauslass (15) strömende Flüssigkeit durch die untere Leitplatte (16) radial nach außen in Richtung der Innenwandung des Behälters (11) leitbar ist, wobei ein unterer Spalt (18) zwischen dem Außenumfang der unteren Leitplatte (16) und der Innenwandung des Behälters (11) ausgebildet ist.

Description

Abscheidevorrichtung, Zulaufeinrichtung und Verfahren zum Reinigen einer Flüssigkeit
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Abscheidevorrichtung zum Reinigen einer Flüssigkeit, insbesondere zum Reinigen von Niederschlagswasser, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Zulaufeinrichtung für eine derartige Abscheidevorrichtung und ein Verfahren zum Reinigen einer Flüssigkeit mit einer solchen Abscheidevorrichtung. Eine Abscheidevorrichtung der eingangs genannten Art ist beispielsweise aus KR 10 0795918 Bl bekannt.
Abscheidevorrichtungen werden üblicherweise in Regenwasserbehandlungsanlagen eingesetzt und dienen der Reinigung von Niederschlagswasser, insbesondere dem Abscheiden von Verunreinigungen aus Niederschlagswasser durch Dichteunterschiede. Dazu durchfließt eine zu reinigende Flüssigkeit einen Behälter, wobei die Flüssigkeit im Behälter Sedimente abscheidet. Für eine hohe Sedimentationswirkung im Behälter soll die einströmende, zu reinigende Flüssigkeit möglichst gleichmäßig verteilt und eine Remobilisierung bereits abgeschiedener Sedimente möglichst vermieden werden.
KR 100795918 Bl beschreibt eine Abscheidevorrichtung zum Reinigen von Niederschlagswasser umfassend eine Zulaufeinrichtung für eine zu reinigende Flüssigkeit mit einer zentralen, nach unten gerichteten Austrittsöffnung. Unter der Austrittsöffnung ist eine trichterförmige Auffangschürze vorgesehen, die im Gebrauch abgeschiedene Sedimente sammelt und in ein darunter angeordnetes Sedimentbecken leitet. Nachteilig an dieser Abscheidevorrichtung ist die verstärkte Aufwirbelung der auf der Auffang schürze gesammelten Sedimente durch die nach unten strömende zu reinigenden Flüssigkeit. Zudem lässt sich ein solches Abscheideprinzip nur schwer mit einer Filtration und Adsorption kombinieren. Es ist die daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abscheidevorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass die Remobilisierung von abgeschiedenen Sedimenten reduziert und der Aufbau vereinfacht wird. Darüber hinaus ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zulaufeinrichtung und ein Verfahren zum Reinigen einer Flüssigkeit bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abscheidevorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Mit Blick auf die Zulaufeinrichtung wird die Aufgabe durch den Gegenstand des Anspruchs 13 und mit Blick auf das Verfahren zum Reinigen einer Flüssigkeit durch den Gegenstand des Anspruchs 14 gelöst.
Konkret wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch eine Abscheidevorrichtung zum Reinigen einer Flüssigkeit, insbesondere zum Reinigen von Niederschlagswasser, umfassend einen Behälter mit wenigstens einem Abscheidebereich und einem Absetz- und Schlammsammelraum gelöst. Der Absetz- und Schlammsammelraum ist zur Aufnahme von abzuscheidenden Sedimenten mit dem Abscheidebereich fluidverbunden und im Gebrauch unter dem Abscheidebereich angeordnet. Die Abscheidevorrichtung umfasst wenigstens eine Zulaufeinrichtung zur Zuführung der zu reinigenden Flüssigkeit mit wenigstens einem Flüssigkeitsauslass, der in den Abscheidebereich mündet. Die Zulaufeinrichtung weist wenigstens eine untere Leitplatte zwischen dem Absetz- und Schlammsammelraum und dem Abscheidebereich auf, wobei die untere Leitplatte im Gebrauch unter dem Flüssigkeitsauslass derart angeordnet ist, dass eine aus dem Flüssigkeitsauslass strömende Flüssigkeit durch die untere Leitplatte radial nach außen in Richtung der Innenwandung des Behälters leitbar ist. Ein unterer Spalt ist zwischen dem Außenumfang der unteren Leitplatte und der Innenwandung des Behälters ausgebildet.
Im Absetz- und Schlammsammelraum werden die abgeschiedenen Sedimente gesammelt. Die Abscheidung der Sedimente aus der Flüssigkeit erfolgt durch Gravitation. Die Sedimente sinken in der Flüssigkeit ab. Der Absetz- und Schlammsammelraum kann auch als Schlammfang bezeichnet werden.
Der Abscheidebereich ist im Gebrauch in Gravitationsrichtung oberhalb des Absetz- und Schlammsammelraums angeordnet und dient der Zufuhr der zu reinigenden Flüssigkeit. Außerdem kann die Flüssigkeit im Abscheidebereich zur weiteren Reinigung behandelt werden. Die Erfindung hat den Vorteil, dass die untere Leitplatte sowohl eine gleichmäßige Verteilung der einströmenden zu reinigenden Flüssigkeit fördert als auch eine Re- mobilisierung von bereits abgeschiedenen Sedimenten reduziert.
Im Gebrauch leitet die untere Leitplatte eine aus dem Flüssigkeitsauslass strömende Flüssigkeit radial nach außen in Richtung der Innenwandung des Behälters. Dadurch wird die zu reinigenden Flüssigkeit gleichmäßig verteilt. Der untere Spalt zwischen dem Außenumfang der unteren Leitplatte und der Innenwandung des Behälters ermöglicht ein anschließendes Absinken von abzuscheidenden Sedimenten in den Absetz- und Schlammsammelraum hinein. Da die untere Leitplatte unter der Austrittsöffnung und zwischen dem Abscheidebereich und dem Absetz- und Schlammsammelraum angeordnet ist, wird der Absetz- und Schlammsammelraum vor Strömungen im Abscheidebereich weitestgehend abgeschirmt, wodurch eine Remobilisierung von bereits abgeschiedenen Sedimenten im Absetz- und Schlammsammelraum reduziert wird.
Die vorliegende Erfindung geht also einen anderen Weg als der Stand der Technik, der zur Verteilung der zu reinigenden Flüssigkeit und zur Verhinderung einer Remobilisierung von bereits abgeschiedenen Sedimenten separate konstruktive Maßnahmen vorsieht. Vielmehr werden bei einer erfindungsgemäßen Abscheidevorrichtung diese beiden Aufgaben innerhalb eines Elementes, und zwar der unteren Leitplatte, gekoppelt. Diese Funktionskopplung hat den weiteren Vorteil, dass eine erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung im Vergleich zum Stand der Technik einfacher aufgebaut ist, wodurch Gewicht, Baugröße, Wartungsaufwand und Fehleranfälligkeit einer Abscheidevorrichtung reduziert werden können.
Eine erfindungsgemäße Abscheidevorrichtung ist für den Einsatz in Regenwasserbehandlungsanlagen, insbesondere in Sedimentationsanlagen zur Regenwasserbehandlung, ausgelegt. Es ist auch möglich, das erfindungsgemäße Konzept in anderen Abscheidern, beispielsweise in Leichtflüssigkeitsabscheidern oder in Fettabscheidern, einzusetzen. Überdies kann die Erfindung allgemein im Zusammenhang mit Anlagen zur Behandlung einer Flüssigkeit verwendet werden.
Der Absetz- und Schlammsammelraum ist zur Aufnahme von abzuscheidenden Sedimenten durch den unteren Spalt mit dem Abscheidebereich fluidverbunden. Der untere Spalt kann als umlaufender Spalt zwischen dem Außenumfang der unteren Leitplatte und der Innenwandung des Behälters ausgebildet sein. Der untere Spalt kann als radialer Spalt zwischen dem Außenumfang der unteren Leitplatte und der Innenwandung des Behälters ausgebildet sein. Insbesondere kann der untere Spalt als radial umlaufender Spalt zwischen dem Außenumfang der unteren Leitplatte und der Innenwandung des Behälters ausgebildet sein. Mit anderen Worten kann der untere Spalt als kreisringförmiger Spalt zwischen dem Außenumfang der unteren Leitplatte und der Innenwandung des Behälters ausgebildet sein. Der untere Spalt kann auch eine andere Form aufweisen. Beispielsweise kann die Form des unteren Spaltes Ecken, Kanten und/oder Rundungen aufweisen. Es ist auch möglich, dass der untere Spalt abschnittsweise umlaufend ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann der untere Spalt abschnittsweise unterbrochen sein.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Zulaufeinrichtung eine obere Leitplatte auf, die im Gebrauch über der unteren Leitplatte angeordnet ist. Dabei bilden die obere Leitplatte und die untere Leitplatte einen Zwischenraum, in den der Flüssigkeitsauslass derart mündet, dass eine aus dem Flüssigkeitsauslass in den Zwischenraum strömende Flüssigkeit durch beide Leitplatten radial nach außen leitbar ist. Der Zwischenraum schleust demnach die zu reinigende Flüssigkeit vom Flüssigkeitsauslass radial nach außen in Richtung der Innenwandung des Behälters, wodurch eine gleichmäßige Verteilung der zu reinigenden Flüssigkeit, insbesondere in radialer Richtung, zusätzlich gefördert wird. Bevorzugt ist es, wenn der Flüssigkeitsauslass zwischen der unteren Leitplatte und der oberen Leitplatte angeordnet ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Fläche der unteren Leitplatte der Fläche der oberen Leitplatte im Wesentlichen entspricht oder größer als diese ist. Insbesondere können die beiden Leitplatten derart ausgeführt sein, dass in der Draufsicht der Außenumfang der unteren Leitplatte den Außenumfang der oberen Leitplatte umschließt. Mit anderen Worten kann der Außenumfang der unteren Leitplatte einen geringeren Abstand zur Innenwandung des Behälters als der Außenumfang der oberen Leitplatte aufweisen. Eine derartige Gestaltung der beiden Leitplatten begünstigt im Gebrauch eine Ablenkung einer aus dem Zwischenraum strömenden, zu reinigenden Flüssigkeit weg vom Absetz- und Schlammsammelraum nach oben. Im Umkehrschluss wird dadurch die abschirmende Wirkung der unteren Leitplatte mit Blick auf den Absetz- und Schlammsammelraum verstärkt und somit eine Remobilisierung von abgeschiedenen Sedimenten im Absetz- und Schlammsammelraum weiter reduziert. Die Fläche der unteren Leitplatte kann auch kleiner als die Fläche der oberen Leitplatte sein.
In einer weiter bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die gesamte Öffnungsfläche des Flüssigkeitsauslasses der kleinsten durchströmbaren inneren Querschnittsfläche der Zulaufeinrichtung im Wesentlichen entspricht oder größer als diese ist. Auf diese Weise wird im Gebrauch eine Beschleunigung der zu reinigenden Flüssigkeit infolge einer Querschnittsverjüngung am Flüssigkeitsauslass vermieden, wodurch strömungshemmende Verwirbelungen zwischen beschleunigter zu reinigender und bereits vorhandener Flüssigkeit reduziert werden. Eine solche Gestaltung des Flüssigkeitsauslasses fördert demnach eine gleichmäßige Verteilung der zu reinigenden Flüssigkeit.
Es ist bevorzugt vorgesehen, dass der Flüssigkeitsauslass mehrere seitliche Austrittsöffnungen aufweist. Dadurch wird die gesamte Öffnungsfläche des Flüssigkeitsauslasses in mehrere, kleinere, den Austrittsöffnungen entsprechende Öff- nungsflächen geteilt. Die so geschaffene räumliche Verteilung der gesamten Öffnungsfläche des Flüssigkeitsauslasses sorgt für eine besonders gleichmäßige Verteilung der zu reinigenden Flüssigkeit im Behälter. Die seitliche Anordnung der Austrittsöffnungen unterstützt zudem eine Verteilung einer zu reinigenden Flüssigkeit in radiale Richtung. Dabei sind die seitlichen Austrittsöffnungen bevorzugt seitlich in Bezug zu einer Längsrichtung der Zulaufeinrichtung angeordnet. Mit anderen Worten sind die seitlichen Austrittsöffnungen bevorzugt an einer Außenseite der Zulaufeinrichtung angebracht.
Zur verbesserten Verteilung der zu reinigenden Flüssigkeit sind vorzugsweise die seitlichen Austrittsöffnungen in Umfangsrichtung der Zulaufeinrichtung verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt, angeordnet. Die seitlichen Austrittsöffnungen können auch in Umfangsrichtung der Zulaufeinrichtung ungleichmäßig verteilt angeordnet sein, um beispielsweise die zu reinigenden Flüssigkeit gezielt in eine o- der mehrere Richtungen zu leiten.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass die Zulaufeinrichtung wenigstens einen Stützenfuß aufweist, der an der unteren Leitplatte angeordnet ist und im Gebrauch die Zulaufeinrichtung zur Entlastung an einem Boden des Behälters abstützt. Besonders bevorzugt weist die Zulaufeinrichtung drei Stützenfüße auf. Die untere Leitplatte weist vorzugsweise eine Durchgangsöffnung auf, die mittels einer durch die Zulaufeinrichtung durchführbaren Betätigungsvorrichtung verschließbar ist. Dabei verbindet die Durchgangsöffnung den Absetz- und Schlammsammelraum mit dem Inneren der Zulaufeinrichtung derart, dass abgeschiedene Sedimente durch das Innere der Zulaufeinrichtung dem Absetz- und Schlammsammelraum entnehmbar sind. Die verschließbare Durchgangsöffnung in der unteren Leitplatte ermöglicht einen einfachen Zugang im Gebrauch von oben zum Absetz- und Schlammsammelraum, ohne im Behälter angeordnete Einbauten ausbauen zu müssen.
Vorzugsweise ist oberhalb der unteren Leitplatte wenigstens eine Behandlungsstufe insbesondere eine Substratfilterstufe, angeordnet. Im Gebrauch durchströmt eine aufsteigende sedimentarme Flüssigkeit die Behandlungsstufe, wobei Schmutzstoffe, insbesondere gelöste sowie fein verteilte Schmutzstoffe, wie beispielsweise Schwermetalle oder abfiltrierbare Stoffe, zusätzlich entfernt werden. Die reinigende Wirkung der Abscheidevorrichtung wird auf diese Weise verstärkt.
Besonders bevorzug umfasst die Behandlungsstufe entfernbare Segmente. So wird beispielsweise das Handling beim Einbauen und/oder Ausbauen der Behandlungsstufe vereinfacht. Bei den Segmenten handelt es sich im Fall eines kreisrunden Behälters um Kreissegmente. Bei anderen Behälterquerschnitten sind die Segmente entsprechend angepasst.
Die Behandlungsstufe ist darüber hinaus bevorzugt in ihrer Höhe verstellbar. Mit anderen Worten kann über die Höhe der Behandlungsstufe die Entfernung verstellt werden, die eine aufsteigende Flüssigkeit innerhalb der Behandlungsstufe zurücklegt. Damit wird beispielsweise die Möglichkeit geschaffen, die reinigende Wirkung der Abscheidevorrichtung zu justieren bzw. verstellen.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst der Behälter ein Tauchrohr zur Abführung gereinigter Flüssigkeit. Zur Abscheidung von aufschwimmenden Verunreinigungen, wie beispielsweise Mineralöl-Kohlenwasserstoffe, kann das Tauchrohr im Gebrauch in eine Flüssigkeit im Behälter eintauchen. Insbesondere kann die Öffnung des Tauchrohrs zur Abführung einer gereinigten Flüssigkeit unterhalb den aufschwimmenden Verunreinigungen angeordnet sein. Im Rahmen der Erfindung wird ferner eine Zulaufeinrichtung für eine Abscheidevorrichtung angegeben. Die Zulaufeinrichtung umfasst wenigstens einen Flüssigkeitsauslass, durch den eine zu reinigende Flüssigkeit einem Behälter der Abscheidevorrichtung zuführbar ist. Wenigstens eine im Gebrauch untere Leitplatte ist in Strömungsrichtung nach dem Flüssigkeitsauslass derart angeordnet, dass eine aus dem Flüssigkeitsauslass strömende Flüssigkeit durch die untere Leitplatte radial nach außen, insbesondere in Richtung einer Innenwandung eines Behälters einer Abscheidevorrichtung, leitbar ist.
Zur Wirkung und zu den Vorteilen der erfindungsgemäßen Zulaufeinrichtung wird auf die Ausführungen im Zusammenhang mit der Abscheidevorrichtung verwiesen.
Die Zulaufeinrichtung wird also sowohl als Teil der Abscheidevorrichtung als auch für sich genommen, d. h. unabhängig von der Abscheidevorrichtung offenbart und beansprucht. Die vorstehend erläuterten Weiterbildungen der Zulaufeinrichtung werden auch im Zusammenhang mit der Zulaufeinrichtung per se offenbart.
Ein weiterer, nebengeordneter Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen einer Flüssigkeit in einer Abscheidevorrichtung, die einen Behälter und wenigstens eine Zulaufeinrichtung umfasst, wobei der Behälter wenigstens einen Abscheidebereich und einen Absetz- und Schlammsammelraum aufweist, der zur Aufnahme von abzuscheidenden Sedimenten mit dem Abscheidebereich fluidverbunden und im Gebrauch unter dem Abscheidebereich angeordnet ist, und wobei die Zulaufeinrichtung zur Zuführung der zu reinigenden Flüssigkeit wenigstens einen Flüssigkeitsauslass aufweist, der in den Abscheidebereich mündet. Gemäß dem Verfahren wird die zu reinigende Flüssigkeit dem Behälter zugeführt, wobei die aus dem Flüssigkeitsauslass strömende Flüssigkeit durch eine unter dem Flüssigkeitsauslass angeordnete untere Leitplatte radial nach außen in Richtung der Innenwandung des Behälters geleitet wird, sodass abgeschiedene Sedimente durch einen unteren Spalt zwischen dem Außenumfang der unteren Leitplatte und der Innenwandung des Behälters in den Absetz- und Schlammsammelraum absinken, die gereinigte Flüssigkeit nach oben aufsteigt und anschließend dem Behälter abgeführt wird. Vorzugsweise erfolgt die Reinigung einer Flüssigkeit nach einem erfindungsgemäßen Verfahren in einer zuvor beschriebenen Abscheidevorrichtung. Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer Abscheidevorrichtung nach einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 2 einen Längsschnitt der Abscheidevorrichtung aus Fig. 1 bei geöffneter Durchgangsöffnung der unteren Leitplatte;
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der Abscheidevorrichtung im Längsschnitt aus Fig. 1;
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer Zulaufeinrichtung im Längsschnitt nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel;
Fig. 5 eine weitere perspektivische der Zulaufeinrichtung aus Fig. 4 im Längsschnitt;
Fig. 6 einen Längsschnitt der Abscheidevorrichtung aus Fig. 1 während der Reinigung einer Flüssigkeit.
In den beigefügten Figuren ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Abscheidevorrichtung 10 gezeigt. Die Abscheidevorrichtung 10 dient der Reinigung einer Flüssigkeit und wird insbesondere zur Reinigung von Niederschlagswasser in Regenwasserbehandlungsanlagen eingesetzt. Es ist jedoch auch möglich die Erfindung zur Reinigung anderer Flüssigkeiten einzusetzen.
Die in den beigefügten Figuren gezeigte Abscheidevorrichtung 10 ist in der Einbaulage, also im Gebrauch dargestellt. Üblicherweise bildet die Abscheidevorrichtung 10 im Gebrauch einen Schacht. Die für die Abscheidung ursächliche Schwerkraft ist in Gravitationsrichtung mit dem Pfeil G dargestellt. Die Anordnung, insbesondere die Höhenlage der verschiedenen Bereiche und Einbauten der Abscheidevorrichtung 10 ist auf die Gravitationsrichtung G bezogen, die im Gebrauch wie dargestellt wirkt. Fig. 1 zeigt einen schematischen Längsschnitt durch die Abscheidevorrichtung 10 umfassend einen Behälter 11. Der Behälter 11 ist im Wesentlichen als ein hohler Zylinder mit einem kreisförmigen Boden 23 und einer rohrförmigen seitlichen Wandung 32 ausgebildet. Andere Geometrien sind möglich. Die Gravitationsrichtung G fällt mit der Längsrichtung des zylinderförmigen Behälters 11 zusammen. In der dargestellten Ausführungsvariante ist der Behälter 11 nach oben offen. Der Behälter 11 ist durch einen nicht gezeigten Deckel verschließbar. Die seitliche Wandung 32 umfasst eine Zulauföffnung 28 und eine Ablauföffnung 29. Die Zulauföffnung 28 ist oberhalb der Ablauföffnung 29 angeordnet. Die Zulauföffnung 28 kann auf gleicher Höhe mit der Ablauföffnung 29 angeordnet sein. Die Zulauföffnung 28 ist im Wesentlichen gegenüber der Ablauföffnung 29 angeordnet. Die Zulauföffnung 28 und die Ablauföffnung 29 können entlang des Umfangs des Behälters 11 frei positioniert werden.
Der Behälter 11 weist einen Abscheidebereich 12 und einen Absetz- und Schlammsammelraum 13 auf, wobei der Absetz- und Schlammsammelraum 13 zur Aufnahme von abzuscheidenden Sedimenten mit dem Abscheidebereich 12 fluidverbunden und unter dem Abscheidebereich 12 angeordnet ist. Der Absetz- und Schlammsammelraum 13 ist durch den Boden 23 des Behälters 11 nach unten begrenzt.
Die Abscheidevorrichtung 10 gemäß Fig. 1 umfasst ferner eine Zulaufeinrichtung 14 zur Zuführung der zu reinigenden Flüssigkeit mit einem Flüssigkeitsauslass 15, der in den Abscheidebereich 12 mündet. Die Zulaufeinrichtung 14 weist einen Flüssigkeitseinlass 31 auf, der mit dem Äußeren des Behälters fluidisch verbunden ist. Der Flüssigkeitseinlass 31 ist mit dem Flüssigkeitsauslass 15 über eine Flüssigkeitsleitung 30 fluidisch verbunden.
Die Flüssigkeitsleitung 30 weist eine im Wesentlichen rohrförmige Geometrie auf. Bspw. ist der Querschnitt der Flüssigkeitsleitung 30 im Wesentlichen kreisförmig. Die Flüssigkeitsleitung 30 kann auch andere Geometrien aufweisen.
Die Flüssigkeitsleitung 30 weist einen im Wesentlichen konstanten Innendurchmesser auf. Die Flüssigkeitsleitung 30 kann abschnittsweise einen im Wesentlichen konstanten Innendurchmesser aufweisen. Der Innendurchmesser kann variieren, insbesondere abschnittsweise variieren. Die Flüssigkeitsleitung 30 ist bezogen auf die Gravitationsrichtung G in einen horizontalen Leitungsabschnitt 33 und einen vertikalen Leitungsabschnitt 34 unterteilt. Das den Flüssigkeitseinlass 31 bildende Ende des horizontale Leitungsabschnitts 33 ist in die Zulauföffnung 28 des Behälters 11 eingesteckt. Das andere Ende des horizontalen Leitungsabschnitts 33 ist mit dem vertikalen Leitungsabschnitt 34 verbunden. Der vertikalen Leitungsabschnitt 34 ist zentral im zylinderförmigen Behälter angeordnet. Er erstreckt sich im Gebrauch in Gravitationsrichtung G. Andere Anordnungen sind möglich.
Der vertikale Leitungsabschnitt 34 weist eine obere Leitungsöffnung 36 und eine untere Leitungsöffnung 35 auf. Die obere Leitungsöffnung 36 ist durch ein oberes Verschlussteil 38 und die untere Leitungsöffnung 35 durch ein unteres Verschlussteil 37 verschlossen.
In Fig. 1 ist zu erkennen, dass der Flüssigkeitsauslass 15 der Zulaufeinrichtung 14 im unteren Teil des vertikalen Leitungsabschnitts 34 vorgesehen ist. Der Flüssigkeitsauslass 15 weist drei seitliche Austrittsöffnungen 21 auf. Mit anderen Worten ist der Flüssigkeitsauslass 15 durch drei seitliche Austrittsöffnungen 21 gebildet. Der Flüssigkeitsauslass 15 kann auch eine oder zwei Austrittsöffnungen 21 aufweisen. Der Flüssigkeitsauslass 15 kann auch mehr als drei seitliche Austrittsöffnungen aufweisen. Die Austrittsöffnungen 21 sind in Umfangsrichtung der Zulaufeinrichtung 14 gleichmäßig verteilt angeordnet. Mit anderen Worten sind die Austrittsöffnungen 21 in Umfangsrichtung des vertikalen Leitungsabschnitts 34 gleichmäßig verteilt angeordnet. Folglich sind die Abstände zwischen den Austrittsöffnungen 21 in Umfangsrichtung der Flüssigkeitsleitung30 gleich groß. Darüber hinaus bilden die Mittelpunkte der Austrittsöffnungen 21 eine Ebene, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des vertikalen Leitungsabschnitts 34 ausgerichtet ist. Die Austrittsöffnungen sind im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet. Andere Geometrien sind möglich.
Die gesamte Öffnungsfläche des Flüssigkeitsauslasses 15 ist wenigstens so groß wie die kleinste durchströmbare inneren Querschnittsfläche der Zulaufeinrichtung 14. Die gesamte Öffnungsfläche der Austrittsöffnungen 21 ist wenigstens so groß wie die kleinste durchströmbare inneren Querschnittsfläche der Zulaufeinrichtung 14. Der Flüssigkeitsauslass 15 bzw. die Austrittsöffnungen 21 sind also derart ausgeführt, dass sie für eine durch die Flüssigkeitsleitung 30 strömende Flüssigkeit keine Verjüngung der durchströmbaren Querschnittsfläche darstellen. Die Zulaufeinrichtung 14 weist eine untere Leitplatte 16 zwischen dem Absetz- und Schlammsammelraum 13 und dem Abscheidebereich 12 auf. Auf diese Weise ist der Absetz- und Schlammsammelraum 13 und der Abscheidebereich 12 räumlich voneinander abgegrenzt, wobei eine Fluidverbindung zwischen den beiden Bereichen 12, 13 besteht. Die untere Leitplatte 16 ist unter dem Flüssigkeitsauslass 15, konkret unter den seitlichen Austrittsöffnungen 21, derart angeordnet, dass eine aus dem Flüssigkeitsauslass 15 strömende Flüssigkeit durch die untere Leitplatte 16 radial nach außen in Richtung der Innenwandung des Behälters 11 leitbar ist.
Die Zulaufeinrichtung 14 weist über der unteren Leitplatte 16 eine obere Leitplatte 19 auf. Die obere Leitplatte 19 und die untere Leitplatte 16 bilden einen Zwischenraum 20, in den der Flüssigkeitsauslass 15 derart mündet, dass eine aus dem Flüssigkeitsauslass 15 in den Zwischenraum 20 strömende Flüssigkeit durch beide Leitplatten radial nach außen leitbar ist. Die seitlichen Austrittsöffnungen 21 sind zwischen der unteren Leitplatte 16 und der oberen Leitplatte 19 angeordnet, sodass eine zu reinigende Flüssigkeit durch die Austrittsöffnungen 21 radial in den Zwischenraum 20 strömt.
Zwischen dem Außenumfang der unteren Leitplatte 16 und der Innenwandung des Behälters 11 ist ein unterer Spalt 18 ausgebildet. Dadurch können abgeschiedene Sedimente in den Absetz- und Schlammsammelraum 13 absinken. Analog zur unteren Leitplatte 16 ist ein oberer Spalt 17 zwischen dem Außenumfang der oberen Leitplatte 19 Innenwandung des Behälters 11 ausgebildet. Auf diese Weise kann Flüssigkeit nach dem Abscheiden von Sedimenten durch den oberen Spalt 17 nach oben aufsteigen.
Die untere Leitplatte 16 kann als eine im Wesentlichen kreisförmige und ebene Scheibe ausgebildet sein. Die untere Leitplatte 16 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch. Im Beispiel gemäß Fig. 1 weist die untere Leitplatte 16 eine zentrale Durchgangsöffnung 24 auf, die verschließbar ist. Die Durchgangsöffnung 24 ist im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet. Demnach ist in diesem Beispiel die untere Leitplatte 16 als solche im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet.
Die untere Leitplatte 16 kann andere Geometrien aufweisen. So kann die untere Leitplatte 16 geschlossen, insbesondere im Wesentlichen frei von Öffnungen, ausgebildet sein. Die untere Leitplatte 16 kann entlang ihres Außenumfangs auch Kanten und/oder Ecken aufweisen. Die untere Leitplatte 16 kann auch eine rotationsasymmetrische Geometrie aufweisen. Eine rotationsasymmetrische Geometrie der unteren Leitplatte 16 kann von Vorteil sein, wenn beispielsweise die zu reinigende Flüssigkeit durch die untere Leitplatte 16 in eine bevorzugte radiale Richtung geleitet werden soll.
Die untere Leitplatte 16 ist am unteren Ende des vertikalen Leitungsabschnitts 34 angeordnet. Sie ist in Bezug auf den vertikalen Leitungsabschnitt 34 zentriert und senkrecht zur Längsrichtung angeordnet. Mit anderen Worten ist die untere Leitplatte 16 im Wesentlichen koaxial zum vertikalen Leitungsabschnitt 34 ausgerichtet. Die untere Leitplatte 16 spannt eine Ebene auf, in der der Umfang der unteren Leitungsöffnung 35 liegt. Der Umfang der Durchgangsöffnung 24 der unteren Leitplatte 16 entspricht dem Umfang der unteren Leitungsöffnung 35. Somit fällt der Umfang der Durchgangsöffnung 24 mit dem Umfang der unteren Leitungsöffnung 35 zusammen. Die untere Leitplatte 16 ist entlang des Umfangs ihrer Durchgangsöffnung 24 an der Außenseite des vertikalen Leitungsabschnitts 34 bzw. am Umfang der unteren Leitungsöffnung 35 befestigt. Die Durchgangsöffnung 24 der unteren Leitplatte 16 fällt also mit der unteren Leitungsöffnung 35 zusammen. Mit anderen Worten entspricht die Durchgangsöffnung 24 der unteren Leitungsöffnung 35. Die Durchgangsöffnung 24 der unteren Leitplatte 16 ist somit durch das untere Verschlussteil 37 verschlossen.
Die obere Leitplatte 19 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch. Konkret ist die obere Leitplatte 19 als eine im Wesentlichen kreisförmige und ebene Scheibe ausgebildet, die eine zentrale Durchgangsöffnung aufweist. Die Durchgangsöffnung ist im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet. Mit anderen Worten ist die obere Leitplatte 19 im Wesentlichen kreisringförmig ausgebildet.
Die obere Leitplatte 19 kann andere Geometrien aufweisen. So kann die obere Leitplatte 19 entlang ihres Außenumfangs Kanten und/oder Ecken aufweisen.
Die obere Leitplatte 19 kann auch eine rotationsasymmetrische Geometrie aufweisen. Eine rotationsasymmetrische Geometrie der oberen Leitplatte 19 kann von Vorteil sein, wenn beispielsweise die zu reinigende Flüssigkeit durch die untere Leitplatte 16 und die obere Leitplatte 19 in eine bevorzugte radiale Richtung geleitet werden soll. Die obere Leitplatte 19 ist über dem Flüssigkeitsauslass 15, konkret über den seitlichen Austrittsöffnungen 21 angeordnet. Sie ist in Bezug auf den vertikalen Leitungsabschnitt 34 zentriert und senkrecht zur Längsrichtung angeordnet. Mit anderen Worten ist die obere Leitplatte 19 im Wesentlichen koaxial zum vertikalen Leitungsabschnitt 34 ausgerichtet. Der vertikale Leitungsabschnitt 34 erstreckt sich durch die Durchgangsöffnung der oberen Leitplatte 19. Dabei befindet sich die obere Leitplatte 19 entlang des Umfangs ihrer Durchgangsöffnung im Kontakt mit der Außenseite des vertikalen Leitungsabschnitt 34. Somit entspricht der Umfang der Durchgangsöffnung der oberen Leitplatte 19 im Kontaktbereich dem Außenumfang des vertikalen Leitungsabschnitts 34. Dabei ist die obere Leitplatte 19 entlang des Umfangs ihrer Durchgangsöffnung an der Außenseite des vertikalen Leitungsabschnitts 34 befestigt.
Die obere Leitplatte 19 ist im Wesentlichen parallel zur unteren Leitplatte 16 angeordnet. Mit anderen Worten ist die obere Leitplatte 19 im Wesentlichen koaxial zur unteren Leitplatte 16 angeordnet.
Beide Leitplatten 16, 19 begrenzen den Zwischenraum 20 in vertikaler Richtung. Der Zwischenraum 20 weist somit eine konstante Höhe auf. Der vertikale Leitungsabschnitt 34 erstreckt sich ausgehend von der Durchgangsöffnung der oberen Leitplatte durch den Zwischenraum hindurch bis zur Durchgangsöffnung 24 der unteren Leitplatte 16. Dabei ist der Flüssigkeitsauslass 15, d.h. die seitlichen Austrittsöffnungen 21, zwischen den beiden Leitplatten 16, 19 angeordnet. Der Flüssigkeitsauslass 15 verbindet also das Innere des vertikalen Leitungsabschnitts 34 mit dem Zwischenraum 20 fluidisch. Dabei sind die Austrittsöffnungen 21 im Wesentlichen senkrecht zu der unteren Leitplatte 16 bzw. zu der oberen Leitplatte 19 angeordnet.
Der untere Spalt 18 ist im Wesentlichen radial umlaufend. Mit anderen Worten ist der untere Spalt 18 kreisringförmig. Der untere Spalt 18 weist eine im Wesentlichen konstante radiale Breite auf. Analog dazu ist der obere Spalt 17 im Wesentlichen radial umlaufend. Mit anderen Worten ist der obere Spalt 17 kreisringförmig. Der obere Spalt 17 weist eine im Wesentlichen konstante radiale Breite auf.
Die Fläche der unteren Leitplatte 16 ist größer als die Fläche der oberen Leitplatte 19. Mit anderen Worten weist die untere Leitplatte 16 einen größeren Au- ßendurchmesser als die obere Leitplatte 19 auf. Im Umkehrschluss weist der untere Spalt 18 einen kleineren Innendurchmesser als der obere Spalt 17 auf. Somit ist die Breite des unteren Spaltes 18 kleiner als die Breite des oberen Spaltes 17.
Die Zulaufeinrichtung 14 umfasst ferner drei Stützenfüße 22, die an der unteren Leitplatte 16 angeordnet sind und die Zulaufeinrichtung am Boden 23 des Behälters 11 abstützen. Eine andere Abstützung der Zulaufeinrichtung 14 ist möglich. Die Stützenfüße 22 befinden sich somit im Absetz- und Schlammsammelraum 13 und tragen die untere Leitplatte 16 säulenartig über dem Absetz- und Schlammsammelraum 13. Die Stützenfüße 22 sind vertikal angeordnet und in der Draufsicht entlang eines zur Längsrichtung des vertikalen Leitungsabschnitts 34 zentrierten Kreises gleichmäßig verteilt. Mit anderen Worten spannen die drei Stützenfüße 22 in der Draufsicht ein gleichschenkliges Dreieck auf, dessen Dreiecksmittelpunkt mit der Längsachse des vertikalen Leitungsabschnitts 34 zusammenfällt.
Oberhalb der unteren Leitplatte 16 ist eine Behandlungsstufe 26, insbesondere eine Substratfilterstufe zur Filtration und Adsorption von abfiltrierbaren Stoffen und gelösten Schmutzstoffen, vorgesehen. Die Behandlungsstufe 26 ist über der oberen Leitplatte 19 angeordnet. Die Behandlungsstufe 26 ist zwischen einem unteren Schutzgitter 39 und einem oberen Schutzgitter 40 angeordnet. Das untere Schutzgitter 39 liegt auf unteren Stützen 41 auf, die am vertikalen Leitungsabschnitt 34 und an der Innenwandung des Behälters 11 befestigt sind. Das obere Schutzgitter 39 ist über obere Stützen 42, die am vertikalen Leitungsabschnitt 34 und an der Innenwandung des Behälters 11 befestigt sind, nach oben fixiert. Die Behandlungsstufe 26 kann mittels Befestigungsmitteln 43, wie beispielsweise Gewindestangen, die zwischen dem oberen Schutzgitter 39 und den oberen Stützen 42 angeordnet sind, in ihrer Höhe verstellt werden.
Die Behandlungsstufe 26 umfasst entfernbare Segmente. Durch Entfernen oder Hinzufügen einzelner Segmente ist das Handling beim Einbauen und/oder Ausbauen der Behandlungsstufe vereinfacht. Die Segmente sind im Wesentlichen als Kreissegmente ausgebildet.
Der Abstand zwischen der oberen Leitplatte 19 und dem unteren Schutzgitter 39 beträgt wenigstens 100 mm. Zur Abführung gereinigter Flüssigkeit umfasst der Behälter 11 zudem ein Tauchrohr 27. Das Tauchrohr 27 umfasst ein vertikales Rohrstück, das im Gebrauch in eine Flüssigkeit im Behälter 11 eintauchen kann. Das vertikale Rohrstück mündet in einem horizontalen Rohrstück, das in die Ablauföffnung 29 des Behälters 11 eingesteckt ist und somit eine fluidische Verbindung zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Behälters 11 herstellt.
In Fig. 2 ist ein weiterer Längsschnitt der Abscheidevorrichtung 10 gezeigt, wobei die Durchgangsöffnung 24 der unteren Leitplatte 16 geöffnet ist. Mit anderen Worten ist die untere Leitungsöffnung 35 geöffnet. Die Durchgangsöffnung 24 bzw. die untere Leitungsöffnung 35 verbindet den Absetz- und Schlammsammelraum 13 mit dem Inneren des vertikalen Leitungsabschnitts 34, sodass abgeschiedene Sedimente durch den vertikalen Leitungsabschnitt 34 dem Absetz- und Schlammsammelraum 13 entnehmbar sind. Um während dem Betrieb ein Einströmen der zu reinigenden Flüssigkeit in den Absetz- und Schlammsammelraum 13 zu vermeiden, ist die Durchgangsöffnung 24 mittels einer durch den vertikalen Leitungsabschnitt 34 durchführbaren Betätigungsvorrichtung 25 verschließbar. Dazu ist am unteren Ende der Betätigungsvorrichtung 25 das untere Verschlussteil 37 befestigt. Am dem gegenüberliegenden Ende der Betätigungsvorrichtung 25 ist das obere Verschlussteil 38 montiert. An der Außenseite des oberen Verschlussteil 38 ist ferner ein Griff angeordnet. Auf diese Weise kann mittels der Betätigungsvorrichtung 25 gleichzeitig die Durchgangsöffnung 24 bzw. die untere Leitungsöffnung 35 durch das untere Verschlussteil 37 und das obere Leitungsende 36 des vertikalen Leitungsabschnitts 34 durch das obere Verschlussteil 38 geöffnet und verschlossen werden (angedeutet durch vertikale Pfeile).
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht der Abscheidevorrichtung 10. Die Zylinderform des Behälters 11 und die Kreisringform der unteren Leitplatte 16 und der oberen Leitplatte 19 sind deutlich erkennbar. Zudem ist die im Wesentlichen radial umlaufende und kreisringförmige Gestalt des Spaltes 17 und des Spaltes 18 ersichtlich. Ferner ist verdeutlicht, dass der vertikale Leitungsabschnitt 34 koaxial zur Längsachse des zylinderförmigen Behälters 11 angeordnet ist. Darüber hinaus ist ersichtlich, dass der horizontale Leitungsabschnitt 33 und der vertikale Leitungsabschnitt 34 derart zueinander angeordnet sind, dass sich die jeweiligen Längsachsen in einem im Wesentlichen rechten Winkel schneiden. Außerdem sind die beiden Verschlussteile 37, 38 gut sichtbar, die in ihrer Schließstellung angeordnet und über die Betätigungsvorrichtung 25 miteinander verbunden sind. In Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht einer Zulaufeinrichtung 14 im Längsschnitt nach einem weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel gezeigt. Die Zulaufeinrichtung 14 umfasst eine Flüssigkeitsleitung 30, die einen Flüssigkeitseinlass 31 mit einem Flüssigkeitsauslass 15 fluidisch verbindet. Die Flüssigkeitsleitung 30 ist unterteilt in einen horizontalen Leitungsabschnitt 33 und einen vertikalen Leitungsabschnitt 34.
Der horizontale Leitungsabschnitt 33 weist einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt auf, wobei die Breite des Querschnitts in Strömungsrichtung abnimmt. Der horizontale Leitungsabschnitt 33 wird in Strömungsrichtung enger. Der horizontale Leitungsabschnitt 33 mündet in den vertikalen Leitungsabschnitt 33.
Die Mündung des horizontalen Leitungsabschnitts 33 in den vertikalen Leitungsabschnitt 34 ist im oberen Bereich des vertikalen Leitungsabschnitts 34 angeordnet. Der vertikalen Leitungsabschnitt 33 umfasst in Strömungsrichtung hinter der Mündung eine Ablenkeinrichtung 44, um die aus dem horizontalen Leitungsabschnitt 33 in den vertikalen Leitungsabschnitt 34 strömende Flüssigkeit tangential in den vertikalen Leitungsabschnitt 33 einzuleiten.
Der vertikale Leitungsabschnitt 34 ist in einen oberen Teilabschnitt 45, einen mittleren Teilabschnitt 46 und einen unteren Teilabschnitt 47 unterteilt, wobei die Teilabschnitte untereinander angeordnet sind. Der obere Teilabschnitt 45 weist einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einem im Wesentlichen konstanten Innendurchmesser auf. An das untere Ende des oberen Teilabschnitts 45 schließt das obere Ende des mittleren Teilabschnitts 46 an. Der mittlere Teilabschnitt 46 weist demnach am oberen Ende einen Innendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser des oberen Teilabschnitts 45 im Wesentlichen entspricht. Der mittlere Teilabschnitt 46 weist eine im Wesentlichen trichterförmige Geometrie auf. Der Innendurchmesser des mittleren Teilabschnitts 46 nimmt dabei in Strömungsrichtung im Wesentlichen kontinuierlich ab. Die Geometrie des mittleres Teilabschnitts 46 bildet eine Verjüngung der durchströmbaren Querschnittsfläche in Strömungsrichtung. An das untere Ende des mittleren Teilabschnitts 46 schließt das obere Ende des unteren Teilabschnitts 47 an. Der untere Teilabschnitt 47 weist einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt mit einem im Wesentlichen konstanten Innendurchmesser auf. Der mittlere Teilabschnitt 46 weist also am unteren Ende einen Innendurchmesser auf, der dem Innendurchmesser des unteren Teilabschnitts 47 im Wesentlichen entspricht.
Der untere Teilabschnitt 47 weist an seinem unteren Ende eine untere Leitungsöffnung 35 auf, die durch ein unteres Verschlussteil 37 verschlossen ist. Am unteren Ende des unteren Teilabschnitts 47 ist eine untere Leitplatte 16 im Wesentlichen koaxial zum vertikalen Leitungsabschnitt 34 angeordnet. Die untere Leitplatte 16 weist eine im Wesentlichen kreisringförmige Geometrie mit einer zentralen Durchgangsöffnung 24 auf. Die Durchgangsöffnung 24 der unteren Leitplatte 16 entspricht im Wesentlichen der unteren Leitungsöffnung 35, sodass die Durchgangsöffnung 24 ebenfalls vom unteren Verschlussteil 37 verschlossen ist.
Über der unteren Leitplatte 16 ist eine obere Leitplatte 19 angeordnet. Die obere Leitplatte 19 weist eine im Wesentlichen kreisringförmige Geometrie mit einer zentralen Durchgangsöffnung auf. Die obere Leitplatte 19 ist im Wesentlichen koaxial zum vertikalen Leitungsabschnitt 34 und somit im Wesentlichen parallel zur unteren Leitplatte 16 angeordnet. Der Außendurchmesser der oberen Leitplatte 19 ist kleiner als der Außendurchmesser der unteren Leitplatte 16. Die obere Leitplatte 19 ist entlang des Umfangs ihrer Durchgangsöffnung mit der Außenseite des vertikalen Leitungsabschnitts 34 verbunden. Dabei ist die obere Leitplatte 19 zwischen dem mittleren Teilabschnitt 46 und dem unteren Teilabschnitt 47 angeordnet.
Beide Leitplatten 16, 19 begrenzen in vertikaler Richtung einen Zwischenraum 20 Der Zwischenraum 20 weist somit eine konstante Höhe auf. Der untere Teilabschnitt 47 erstreckt sich ausgehend von der Durchgangsöffnung der oberen Leitplatte durch den Zwischenraum 20 hindurch bis zur Durchgangsöffnung 24 der unteren Leitplatte 16.
Zwischen beiden Leitplatten 16, 19 ist der Flüssigkeitsauslass 15 angeordnet. Der Flüssigkeitsauslass 15 umfasst drei seitliche Austrittsöffnungen 21. Der Flüssigkeitsauslass 15 ist durch die Austrittsöffnungen 21 gebildet. Die Austrittsöffnungen 21 verbinden das Innere des unteren Teilabschnitts 47 mit dem Zwischenraum 20 fluidisch. Die Austrittsöffnungen 21 sind in Umfangsrichtung der Zulaufeinrichtung 14, konkret in Umfangsrichtung des unteren Teilabschnitts 47, ungleichmäßig verteilt angeordnet. Dabei sind zwei der drei Austrittsöffnungen 21 im Wesentlichen gegenüberliegend ausgerichtet, wobei die dritte Austrittsöffnung 21 in Umfangsrichtung im Wesentlichen dazwischen angeordnet ist. Somit ist der untere Teilabschnitt 47 gegenüber der dritten Austrittsöffnung 21 geschlossen ausgebildet.
Fig. 5 zeigt eine weitere perspektivische Ansicht der Zulaufeinrichtung aus Fig. 4 im Längsschnitt. Der im Wesentlichen rechteckige Querschnitt des horizontalen Leitungsabschnitts 33 ist ersichtlich. Auch die Ablenkeinrichtung 44 kommt zum Vorschein. Darüber hinaus wird die Anordnung der drei seitlichen Austrittsöffnungen 21 im unteren Teilabschnitt 37 verdeutlich.
Fig. 6 zeigt einen Längsschnitt der Abscheidevorrichtung 10 aus Fig. 1 im Betrieb, d. h. während der Reinigung einer Flüssigkeit.
Dabei wird dem Behälter 11 eine zu reinigende Flüssigkeit zugeführt, wobei die zu reinigende Flüssigkeit ausgehend von Flüssigkeitseinlass 31 der Zulaufeinrichtung 14 durch den horizontalen Leitungsabschnitt 33 und den vertikalen Leitungsabschnitt 34 in Richtung des Flüssigkeitsauslasses 15 strömt. Der Flüssigkeitsauslass 15 umfasst seitliche Austrittsöffnungen 21, sodass die zu reinigenden Flüssigkeit durch die Austrittsöffnungen 21 in den Abscheidebereich 12 strömt. Dabei durchströmt die zu reinigende Flüssigkeit ausgehend von den seitlichen Austrittsöffnungen 21 den im Abscheidebereich 12 angeordneten Zwischenraum 20, wobei die zu reinigende Flüssigkeit durch beide Leitplatten 16, 19 radial nach außen in Richtung der Innenwandung des Behälters 11 geleitet wird. Dadurch wird die zu reinigende Flüssigkeit gleichmäßig verteilt. Abgeschiedene Sedimente sinken anschließend durch den unteren Spalt 18 in den Absetz- und Schlammsammelraum 13 ab. Da die untere Leitplatte 16 einen Großteil des Absetz- und Schlammsammelraums 13 vor Strömungen im Abscheidebereich 12 abschirmt, wird eine Remo- bilisierung von abgeschiedenen Sedimente im Absetz- und Schlammsammelraum reduziert. Die sedimentarme Flüssigkeit steigt anschließend durch den oberen Spalt 17 auf und durchquert die Behandlungsstufe 26, wobei Schmutzstoffe, insbesondere fein verteilte und gelöste Schmutzstoffe, wie beispielsweise Schwermetalle oder abfiltrierbare Stoffe, zusätzlich entfernt werden. Aufschwimmende Verunreinigungen, wie beispielsweise Mineralöl-Kohlenwasserstoffe, schwimmen auf der Flüssigkeitsoberfläche, sodass sich darunter die gereinigte Flüssigkeit befindet. Die untere Öffnung des Tauchrohrs 27 ist unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche bzw. den aufschwimmenden Verunreinigungen, sodass die gereinigte Flüssigkeit durch das Tauchrohr 27 dem Behälter abgeführt wird.
Bezugszeichenliste
10 Abscheidevorrichtung
11 Behälter
12 Abscheidebereich
13 Absetz- und Schlammsammelraum
14 Zulaufeinrichtung
15 Flüssigkeitsauslass
16 untere Leitplatte
17 oberer Spalt
18 unterer Spalt
19 obere Leitplatte
20 Zwischenraum
21 seitliche Austrittsöffnungen
22 Stützenfuß
23 Boden des Behälters
24 Durchgangsöffnung der unteren Leitplatte
25 Betätigungsvorrichtung
26 Behandlungsstufe
27 Tauchrohr
28 Zulauföffnung
29 Ablauföffnung
30 Flüssigkeitsleitung
31 Flüssigkeitseinlass
32 seitliche Wandung des Behälters
33 horizontaler Leitungsabschnitt
34 vertikaler Leitungsabschnitt
35 untere Leitungsöffnung
36 obere Leitungsöffnung
37 unteres Verschlussteil
38 oberes Verschlussteil
39 unteres Schutzgitter oberes Schutzgitter untere Stützen obere Stützen Befestigungsmittel Ablenkeinrichtung oberer Teilabschnitt mittlerer Teilabschnitt unterer Teilabschnitt Gravitationsrichtung

Claims

Ansprüche Abscheidevorrichtung (10) zum Reinigen einer Flüssigkeit, insbesondere zum Reinigen von Niederschlagswasser, umfassend einen Behälter (11) mit wenigstens einem Abscheidebereich (12) und einem Absetz- und Schlammsammelraum (13), wobei der Absetz- und Schlammsammelraum (13) zur Aufnahme von abzuscheidenden Sedimenten mit dem Abscheidebereich (12) fluidverbunden und im Gebrauch unter dem Abscheidebereich (12) angeordnet ist, und wenigstens eine Zulaufeinrichtung (14) zur Zuführung der zu reinigenden Flüssigkeit mit wenigstens einem Flüssigkeitsauslass (15), der in den Abscheidebereich (12) mündet, dad u rch geken nzeich net, dass die Zulaufeinrichtung (14) wenigstens eine untere Leitplatte (16) zwischen dem Absetz- und Schlammsammelraum (13) und dem Abscheidebereich (12) aufweist, wobei die untere Leitplatte (16) im Gebrauch unter dem Flüssigkeitsauslass (15) derart angeordnet ist, dass eine aus dem Flüssigkeitsauslass (15) strömende Flüssigkeit durch die untere Leitplatte (16) radial nach außen in Richtung der Innenwandung des Behälters (11) leitbar ist, wobei ein unterer Spalt (18) zwischen dem Außenumfang der unteren Leitplatte (16) und der Innenwandung des Behälters (11) ausgebildet ist. Abscheidevorrichtung (10) nach Anspruch 1 dad u rch geken nzeich net, dass die Zulaufeinrichtung (14) eine obere Leitplatte (19) aufweist, die im Gebrauch über der unteren Leitplatte (16) angeordnet ist, wobei die obere Leitplatte (19) und die untere Leitplatte (16) einen Zwischenraum (20) bilden, in den der Flüssigkeitsauslass (15) derart mündet, dass eine aus dem Flüssigkeitsauslass (15) in den Zwischenraum (20) strömende Flüssigkeit durch beide Leitplatten radial nach außen leitbar ist. Abscheidevorrichtung (10) nach Anspruch 2 dad u rch geken nzeich net, dass die Fläche der unteren Leitplatte (16) der Fläche der oberen Leitplatte im Wesentlichen entspricht oder größer als diese ist. Abscheidevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dad u rch geken nzeich net, dass die gesamte Öffnungsfläche des Flüssigkeitsauslasses (15) der kleinsten durchströmbaren inneren Querschnittsfläche der Zulaufeinrichtung (14) im Wesentlichen entspricht oder größer als diese ist. Abscheidevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dad u rch geken nzeich net, dass der Flüssigkeitsauslass (15) mehrere seitliche Austrittsöffnungen (21) aufweist. Abscheidevorrichtung (10) nach Anspruch 5 dad u rch geken nzeich net, dass die seitlichen Austrittsöffnungen (21) in Umfangsrichtung der Zulaufeinrichtung (14) verteilt, insbesondere gleichmäßig verteilt, angeordnet sind. Abscheidevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dad u rch geken nzeich net, dass die Zulaufeinrichtung (14) wenigstens einen Stützenfuß (22) aufweist, der an der unteren Leitplatte (16) angeordnet ist und im Gebrauch die Zulaufeinrichtung (14) an einem Boden (23) des Behälters abstützt. Abscheidevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dad u rch geken nzeich net, dass die untere Leitplatte (16) eine Durchgangsöffnung (24) aufweist, die mittels einer durch die Zulaufeinrichtung (14) durchführbaren Betätigungsvorrichtung (25) verschließbar ist, wobei die Durchgangsöffnung (24) den Absetz- und Schlammsammelraum (13) mit dem Inneren der Zulaufeinrichtung (14) derart verbindet, dass abgeschiedene Sedimente durch das Innere der Zulaufeinrichtung (14) dem Absetz- und Schlammsammelraum (13) entnehmbar sind. Abscheidevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dad u rch geken nzeich net, dass oberhalb der unteren Leitplatte (16) eine Behandlungsstufe (26), insbesondere eine Substratfilterstufe zur Filtration und Adsorption von abfiltrierbaren Stoffen und gelösten Schmutzstoffen, angeordnet ist. Abscheidevorrichtung (10) nach Anspruch 9 dad u rch geken nzeich net, dass die Behandlungsstufe (26) entfernbare Segmente umfasst. Abscheidevorrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10 dad u rch geken nzeich net, dass die Behandlungsstufe (26) in ihrer Höhe verstellbar ist. Abscheidevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dad u rch geken nzeich net, dass der Behälter (11) ein Tauchrohr (27) zur Abführung gereinigter Flüssigkeit umfasst. Zulaufeinrichtung (14) für eine Abscheidevorrichtung (10), insbesondere für eine Abscheidevorrichtung (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit wenigstens einem Flüssigkeitsauslass (15), durch den eine zu reinigende Flüssigkeit einem Behälter (11) der Abscheidevorrichtung (10) zuführbar ist, dad u rch geken nzeich net, dass wenigstens eine im Gebrauch untere Leitplatte (16) in Strömungsrichtung nach dem Flüssigkeitsauslass (15) derart angeordnet ist, dass eine aus dem Flüssigkeitsauslass (15) strömende Flüssigkeit durch die untere Leitplatte (16) radial nach außen, insbesondere in Richtung einer Innenwandung eines Behälters (11) einer Abscheidevorrichtung (10), leitbar ist. Verfahren zum Reinigen einer Flüssigkeit in einer Abscheidevorrichtung (10), insbesondere einer Abscheidevorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, die einen Behälter (11) und wenigstens eine Zulaufeinrichtung (14) umfasst, wobei der Behälter (11) wenigstens einen Abscheidebereich (12) und einen Absetz- und Schlammsammelraum (13) aufweist, wobei der Absetz- und Schlammsammelraum (13) zur Aufnahme von abzuscheidenden Sedimenten mit dem Abscheidebereich (12) fluidverbunden und im Gebrauch unter dem Abscheidebereich (12) angeordnet ist, und die Zulaufeinrichtung (14) zur Zuführung der zu reinigenden Flüssigkeit wenigstens einen Flüssigkeitsauslass (15) aufweist, der in den Abscheidebereich (12) mündet, bei dem die zu reinigende Flüssigkeit dem Behälter (11) zugeführt wird, wobei die aus dem Flüssigkeitsauslass (15) strömende Flüssigkeit durch eine unter dem Flüssigkeitsauslass (15) angeordnete untere Leitplatte (16) radial nach außen in Richtung der Innenwandung des Behälters (11) geleitet wird, sodass abgeschiedene Sedimente durch einen unteren Spalt (18) zwischen dem Außenumfang der unteren Leitplatte (16) und der Innenwandung des Behälters (11) in den Absetz- und Schlammsammelraum (13) absinken, die gereinigte Flüssigkeit nach oben aufsteigt und anschließend dem Behälter (11) abgeführt wird.
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