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Siebeinrichtung für mit Schwimm- und Grob stoffen verunreinigte Wässer,
insbesondere für Abwasserreinigungsanlagen Die Erfindung betrifft eine Siebeinrichtung
für mit Schwimm- und Grobstoffen verunreinigte Wässer, insbesondere für Abwasserreinigungsanlagen,
die aus einer von außen beaufschlagten, mit Motorantrieb um eine senkrechte Achse
in einer spiralförmig sich stetig verengenden Wasserleitkammer im gleichen Sinne
wie das einströmende Wasser, aber demgegenüber mit größerer Geschwindigkeit umlaufenden
Siebtrommel besteht.
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Bei solchen Siebeinrichtungen wird von der Fliehkraftabscheidung
der Verunreinigungen Gebrauch gemacht. Durch die Zentrifugalkraft werden die groben
Schmutzstoffe zum Teil von der Siebfläche ferngehalten und aus der spiralförmigen
Wasserleitkammer durch eine Austrittsöffnung abgeführt. Um ein Festhaften der Grobstoffe
und ihr Aufdrücken auf das Sieb durch das zufließende Wasser zu ver meiden, hat
man bereits vorgeschlagen, den Querschnitt der sich stetig verengenden spiralförmigen
Wasserleitkammer von einer bestimmten Stelle ab konstant zu halten oder stetig größer
werden zu lassen. Die Grobstoffe werden nicht mehr weiter an die Trommel herangeführt,
sondern von der die Siebtrommel umgebenden Wirbelzone ferngehalten.
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Darunter leidet - jedoch die Wirtschaftlichkeit der Anlage, weil die
vorhandene Siebfläche nicht genügend ausgenutzt wird. Um diese Nachteile zu vermeiden,
hat man nach einem - weiteren bekannten Vorschlag im Endbereich der Spiralkammer,
abweichend von der spiralförmig stetig nach innen gekrümmten Kammerwandführung,
die Wasserleitwandfläche verstärkt an die Trommelwand herangeführt, um eine dem
Längsschnitt einer Venturi-Düse angeglichene Spaltdüse zu bilden, die mit ihrer
Lippenendfläche unmittelbar hinter der engsten Stelle der Düseneinschnürung derart
nach außen umgebogen ist, daß sich von ihr der mit Schwinun-und Grobstoffen angereicherte
Wasserteilstrom fortwährend in Form einer dem Drehsinn der Siebtrommel entgegengerichtet
umlaufenden Flüssigkeitswalze ablöst.
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Die Ausbildung der Spaltdüse ergibt einen zusätzlichen Selbstreinigungseffekt
für die Siebtrommel unmittelbar hinter der Düse, denn der an dieser Stelle vorhandene
hydrostatische Wasserdruck im Innern der Siebtrommel, vergrößert um die durch die
Zentrifugalbeschleunigung der Trommel hervorgerufene Druckdifferenz spült das Sieb
von innen nach außen frei und verhindert die Ablagerung von Schwimm- und Grobstoffen
gerade in dem Teil, wo diese abgeführt werden sollen.
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Wenn auch durch diese Ausbildung der Sieb ein
richtung mit einer Spaltdüse
alle Schwimm- und Grob stoffe vom Wasser getrennt werden und die Siebfläche von
diesen Stoffen freigespült wird, so läßt es sich doch nicht mit Sicherheit verhindern,
daß faserige Schmutzstoffe, wie zerkleinertes Papier, Textilgewebeteile u. dgl.,
an der Siebbespannung haftenbleiben. Dadurch wird im Lauf längerer Betriebszeiten
die Durchsatzleistung der Anlage wesentlich vermindert.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, ist es bereits bekannt, die Sieb
anlage mit Spüleinrichtungen zu yersehen, die eine Reinigung der Siebfläche von
anhaftenden Schmutzstoffen nach Außerbetriebsetzung der Anlage erlauben. Dabei wird
ein außerhalb der Siebtrommel liegendes' Spülrohr verwendet, dessen Strahlen nahezu
tangential gegen das Sieb gerichtet sind, und außerdem werden eine oder mehrere
an der mittleren Standsäule angeordnete Spritzdüsen betätigt, deren Strahlen die
Siebtrommel von innen beaufschlagen.
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Zur Reinigung eines Schleudersiebes ist es auch bekannt, außerhalb
des Schleudersiebes mit Druckluft beaufschlagte Düsen, die in der Drehrichtung gegen
den Radius geneigt sind, anzuordnen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Durchsatzleistung einer
Siebeinrichtung mit Fliehkraftabscheidung, insbesondere einer Sieb einrichtung mit
Spaltdüse am Ende der Wasserleitkammer, wesentlich zu erhöhen.
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Erfindungsgemäß ist bei einer solchen Sieb ein richtung in der in
bekannter Weise mit der Innenwandung möglichst nahe an der äußeren Siebfläche liegenden
und den Einlaufquerschnitt vom Ende der
spiralförmigen Wasserleitkammer
trennenden Zunge eine gegen das Sieb offene Ablaufkammer vorgesehen, gegenüber welcher
im Innenraum der Siebtrommel eine gegen die Ablaufkammer gerichtete, nach innen
gekrümmte, feste Leitwand und/oder eine aus beweglichen oder festen Druckwasserstrahldüsen
gebildete Abstrahlvorrichtung angeordnet sind. Die Leitwand bewirkt eine von innen
auf die Siebfläche gerichtete Strömung, vorzugsweise derart, daß die im Siebinneren
mit annähernd gleicher Umfangsgeschwindigkeit umlaufende, im Bereich der Leitwand
liegende Wasserströmung relativ zur umlaufenden Siebtrommel etwa rechtwinklig nach
außen umgelenkt und gestaut wird, wodurch hinter der Leitwand ein für die Wirkung
von Druckwasserstrahlen vorteilhafter Druckabfall erzeugt wird.
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An der Stelle, wo durch die Zunge die spiralförmige Wasserleitkammer
vom Einlaufquerschnitt getrennt ist, wird der äußere Wasserdruck durch die starke
Drosselung in dem möglichst engen Spalt zwischen äußerer Siebfläche und innerer
Zungenwand so weit abgebaut, daß annähernd der volle Strahldruck, unterstützt durch
den hydrostatischen Wasserdruck im Innern der Siebtrommel und durch die Zentrifugalkräfte
während des Siebumlaufes, auf die auf dem Siebmantel anhaftenden Schmutzteile wirksam
wird. Eine gut gereinigte Siebfläche steht dann am Einlauf des Abwassers in die
Spiralkammer wieder zur Verfügung.
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Die gegenüber der Abstrahlstelle in der Zunge vorgesehene Ablaufkammer,
die mit dem unter der Zunge verlaufenden Ablaufkanal für das abgesiebte Gut in Verbindung
steht und die abgestrahlten Schmutzstoffe unmittelbar ableitet, verhindert, daß
die abgestrahlten Schmutzstoffe erneut das Sieb wieder belegen.
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Die Abstrahlvorrichtung kann in verschiedenet Weise ausgebildet sein.
Es ist möglich, eine oder mehrere Düsenreihen im Innenraum der Sieb anlage gegenüber
der Zunge fest anzuordnen und die Düsen von einer Druckwasserleitung zu speisen.
Die Länge der Düsenreihe kann der Siebmantelhöhe entsprechen.
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Die Düsen können aber auch nur auf Zonen beschränkt werden, wo ihre
Wirkung notwendig ist.
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Die Austrittsöffnungen der Düsen sollen so dicht wie möglich an der
Siebfläche liegen, damit die Druckwasserstrahlen während des Durchganges durch den
mit Wasser gefüllten Innenraum möglichst wenig abgebaut werden. Da die Siebanlage
im allgemeinen nur zeitweise in Betrieb ist und bei geringer Wasserführung, was
vor allem bei Abwasserkanälen mit starken Schwankungen auftritt, nicht beaufschlagt
wird, kann die Druckwasserzuführung durch ein Magnetventil oder durch Einschalten
der Druckwasserpumpe in Abhängigkeit von den Betriebszeiten der Siebanlage selbsttätig
gesteuert werden. Eine vollständige Beaufschlagung der Siebfläche wird in vorteilhafter
Weise dadurch erreicht, daß die Abstrahlvorrichtung aus einer oder möglichst wenigen,
etwa parallel längs einer Siebmantellinie beweglichen Düsen mit großen Austrittsquerschnitten
besteht, die mittels mindestens eines Hebels und eines exzentrisch gelagerten Rades,
z. B. eines Reibrades, so steuerbar sind, daß sie während mehrerer Umdrehungen der
Siebtrommel die gesamte Siebfläche beaufschlagen.
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Die Wirkung der Abstrahlvorrichtung läßt sich steigern, indem man
die Achsen der Druckwasser-
strahldüsen in der Drehrichtung der Siebtrommel gegen
den Radius derart geneigt anordnet, daß die Wasserstrahlen aus diesen Düsen bei
ihrem Ein- und Durchtritt durch die Bohrungen der Siebtrommel parallel zu den Achsen
dieser Bohrungen gerichtet sind. Die relative Eintrittsgeschwindigkeit der Wasserstrahlen
nach Größe und Richtung wird um Geschwindigkeitsdreieck durch den geometrischen
Unterschied zwischen absoluter Strahlgeschwindigkeit und Umfangsgeschwindigkeit
des Siebes bestimmt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Siebeinrichtung im Schnitt (F i g. 1) und in der Draufsicht (F i g. 2) dargestellt.
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Der Schnitt ist durch die Punkte 1, 2, 3 gelegt.
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Innerhalb der Siebtrommel 4, die sich um die Achse 5 in Pfeilrichtung
6 dreht, ist die aus zwei Strahldüsen 7 gebildete Abstrahlvorrichtung angeordnet.
Die im Winkel zueinander angeordneten Zuführungsrohre 8 für die Düsen 7 sind mit
einem im Drehpunkt9 beweglich an der Stand säule 10 gelagerten Hebel 15 verbunden.
Durch die bewegliche Schlauchverbindung 11 wird das Druckwasser aus der Förderpumpe
12 über die Leitung 13 den Strahldüsen zugeführt. Die Förderpumpe entnimmt das abgesiebte,
also gereinigte Druckwasser aus dem Kanall4 der Siebanlage und wird selbsttätig
in Abhängigkeit von der Betriebszeit der Sieb anlage gesteuert. Der Hebel 15 trägt
das exzentrisch gelagerte Rad 16. Dieses Rad, zweckmäßig als Reibrad ausgebildet,
läuft auf dem Innenmantel des Gegenrades 17 ab, das an den Trägern 18 der umlaufenden
Siebtrommel befestigt ist. Das Reibrad 16 wird durch die Druckfeder 19 an die Lauffläche
des Gegenrades angepreßt. Die Exzentrizität des Reibrades und die Winkelhebellängen
sind so aufeinander abgestimmt, daß die Siebtrommel über den zu reinigenden Bereich
von dem aus den in Pfeilrichtung 20 auf- und abschwingenden Düsen austretenden Druckstrahlen
beaufschlagt wird.
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Die Laufkreisdurchmesser des Reibrades 16 und des Gegenrades 17 werden
so gewählt, daß ihr Verhältnis ein unteilbares Vielfaches beträgt, so daß eine ständige
Verschiebung des Strahlweges eintritt und die Siebfläche nach mehreren Umdrehungen
vollständig bestrichen wird.
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Es ist auch möglich, eine nicht dargestellte Düsenreihe möglichst
dicht an der Innenseite der Siebtrommel fest anzuordnen, deren Druckwasserzufuhr
gleichfalls in Abhängigkeit von der Laufzeit der Siebanlage gesteuert wird.
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Gegenüber der Abstrahlstelle ist in der Zunge 21 ein senkrecht nach
unten verlaufender Kanal 22 angeordnet, der direkt mit dem Kanal 23 für die Abführung
der am Ende der Wasserleitkammer anfallenden Schmutzstoffe in Verbindung steht.
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Damit wird erreicht, daß die abgespülten Schmutzstoffe sofort abgeleitet
werden und nicht mehr erneut zu einer Belegung der Siebfläche führen können.
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Die Achse 24 der Düsen 7 ist so auf die Siebtrommel gerichtet, daß
der als geometrischer Unterschied aus der absoluten Strahlaustrittsgeschwindigkeit
26 und der Umfangsgeschwindigkeit 27 der Siebtrommel sich ergebende Vektor der Relativgeschwindigkeit
25 parallel zur Achse der Siebtrommelbohrungen verläuft.
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Die senkrecht stehende, nach innen gekrümmte Leitwand 28 vor der
Abstrahlebene gegenüber dem
Kanal 22 lenkt den in Pfeilrichtung
6, jedoch mit geringerer als der Siebtrommelgeschwindigkeit umlaufenden Wasserstrom
derart auf die Siebfläche, daß die Aufgabe der Abstrahldüsen wirksam unterstützt
wird.