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Die Erfindung betrifft eine Klärvorrichtung für Abwässer mit einer
waagerecht angeordneten, langgestreckten, vom Abwasser schraubenlinienförmig durchflossenen
Belüftungskammer mit auf einer Seite der Kammerlängsachse verteilt angeordneten
Belüftungsrohren zur Erzeugung einer Abwasserrotation um die Kammerlängsachse und
mit einer an der einen Stirnwand der Belüftungskammer angebauten Absetzkammer, die
mit der Belüftungskammer durch eine mit ihrem Eintrittsende in die Belüftungskammer
vorspringende, die Stirnwand durchdringende_Entnahmeleitung für das belüftete Abwasser
und eine Rück- -leitung für abgesetzte Feststoffe verbunden ist.
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Eine derartige Klärvorrichtung ist aus der deutschen Patentschrift
561395 bekannt. Dabei weist die Belüftungskammer einen im wesentlichen rechteckigen
Querschnitt mit abgerundeten Ecken auf, während das in die Belüftungskammer vorspringende
Eintrittsende der Entnahmeleitung radial verläuft, so daß sich die Eintrittsöffnung
im wesentlichen tangential zur Rotationsströmung des Abwassers erstreckt. Die Querschnittsform
der Belüftungskammer hat zur Folge, daß mit einer vorbestimmten Menge der zur Belüftung
eingeblasenen Luft nicht die bestmögliche Rotation des Abwassers erreicht wird.
Infolge der radialen Anordnung des Eintrittsendes der Entnahmeleitung übt das rotierende
Abwasser eine Saugwirkung auf die Entnahmeleitung aus, so daß eine vergleichsweise
nur geringe Überführung von belüftetem Abwasser zur Absetzkammer stattfindet. Soll
eine größere Menge an belüftetem Abwasser überführt werden, so muß die-Entnahmeleitung
größer dienensinniert werden, was die Rotation des Abwassers stört. Über die Lage
der Eintrittsöffnung der Entnahmeleitung ist in der genannten Patentschrift nichts
ausgesagt..
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Aus der britischen Patentschrift 773 013 ist es bereits bekannt, eine
Belüftungskammer für Abwässer mit kreisförmigem Querschnitt zu versehen. An diese
Belüftungskammer ist jedoch keine Absetzkammer angebaut, und außerdem wird hier
das belüftete Abwasser von einem. Punkt nahe dem Belüftungskammerumfang abgeführt.
Dies hat den Nachteil, daß ein vergleichsweise großer Anteil an Feststoffen durch
die Entnahmeleitung in die Absetzkammer überführt wird. Dieses ist darauf zurückzuführen,
daß sich infolge der in der Belüftungskammer auftretenden Abwasserrotation die Feststoffe,
die schwerer als Wasser sind, unter der Wirkung der Zentrifugalkraft am Außenumfang
der Belüftungskammer sammeln. und daher in verstärktem Maße der Eintrittsöffnung
der Entnahmeleitung zugeführt werden.
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Ferner ist es aus der deutschen Patentschrift 466 743 bereits bekannt,
bei einer Belüftungskammer für Abwässer mit durch ein Rührwerk erzeugter Abwasserrotation
eine Entnahmeöffnung in der Belüftungskammerwand vorzusehen und dieser Entnahmeöffnung
eine schräg in die Belüftungskammer vorspringende Leitschaufel zuzuordnen, so daß
das rotierende Abwasser unter Ausnutzung seiner kinetisehen Rotationsenergie durch
die radiale Entnahmeöffnung einem nachgeschalteten Klärbecken zuströmt. Auch in
diesem Falle wird das belüftete Abwasser am Umfang der Belüftungskammer entnommen,
wo sich die schweren Feststoffe infolge der Abwasserrotation sammeln.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Klärvorrichtung
der eingangs genannten Art so 7-u verbessern, daß ein geringerer Anteil an Feststoffen
in die- Absetzkammer überführt und dementsprechend in dieser eine bessere Klärwirkung
bzw. eine erhöhte Klärleistung erreicht wird.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Klärvorrichtung der eingangs
genannten Art dadurch gelöst, daß die Eintrittsöffnung der Entnahmeleitung etwa
in der Mitte zwischen der Kammerlängsachse und der Kammerwandung und dem rotierenden
Abwasserstrom entgegenweisend angeordnet ist und daß die Belüftungskammer in an
sich bekannter Weise einen im wesentlichen kreisförmigen Querschnitt aufweist.
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Bei dieser Ausbildung mit einer Belüftungskammer von kreisförmigem
Querschnitt findet eine starke und ungestörte Abwasserrotation statt, die nicht
nur einen guten aeroben Abbau in der Belüftungskammer gewährleistet, sondern insbesondere
auch dazu führt, daß sich die schwereren Feststoffe am Umfang der Belüftungskammer
und die leichteren Feststoffe im Bereich der Kammerlängsachse ansammeln. In der
Mitte zwischen der Kammerlängsachse und der Kammerwandung, wo das der Absetzkammer
zugeführte belüftete Abwasser entnommen wird, herrscht daher eine geringe Feststoffkonzentration,
so daß die Feststoffe weitgehend in der Belüftungskammer zurückbleiben. Ferner wird
dadurch, daß die Eintrittsöffnung der Entnahmeleitung im rotierenden Abwasserstrom
in Umfangsrichtung entgegenweisend angeordnet ist, die kinetische Energie des Abwassers
ausgenutzt, um das belüftete Abwasser in die Absetzkammer zu leiten. Dabei kann
die Entnahmeleitung einen vergleichsweise geringen Querschnitt aufweisen, so daß
die Abwasserrotation wenig gestört wird.
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Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung ist in der Absetzkammer eine
über deren Breite durchgehende Prallplatte lotrecht und mit Abstand von der Austrittsöffnung
der Entnahmeleitung angeordnet. Ferner werden durch lotrechte Trennplatten, die
zu beiden Seiten der Austrittsöffnung vorgesehen sind, zwei Seitenkammern abgetrennt,
die durch Verbindungsöffnungen in der Prallplatte mit einer Nachklärkammer der Absetzkammer
in Verbindung stehen. Diese Ausbildung gewährleistet eine Vernichtung der kinetischen
Energie des in die Absetzkammer eingeleiteten belüfteten Abwassers, ohne daß eine
den Absetzvorgang in der Absetzkammer störende Turbulenz eintritt. Daher tragen
diese Maßnahmen zur Erhöhung der Klärleistung bei.
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Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform ist zur Rückführung von schweren
Feststoffen aus der Absetzkammer in die Belüftungskammer ein vom Boden der Absetzkammer
ausgehender Schlanunkanal vorgesehen, der durch schräg nach abwärts weisende, in
die Belüftungskammer vorspringende Leitplatten gebildet ist. Dabei wird die Abwasserrotation
innerhalb der Belüftungskammer ausgenutzt, um eine Saugwirkung auf den Schlamm auszuüben,
so daß dieser in verstärktem Maße durch den Schlammkanal in die Belüftungskammer
gleitet.
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Gemäß einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform ist zur Rückführung
von Schwimmstoffen aus der Absetzkammer in die Belüftungskammer ein an der Wasseroberfläche
der Absetzkammer angeordneter Schwimmstoffkanal vorgesehen, der innerhalb der Belüftungskammer
im rotierenden Abwasserstrom mündet. Auch diese Maßnahme bezweckt ein Ansaugen der
Schwimmstoffe durch den rotierenden
Abwasserstrom. Diese Saugwirkung
wird sowohl dann erreicht, wenn die Mündungsöffnung des Schwimmstoffkanals innerhalb
der Belüftungskammer in Drehrichtung des rotierenden Abwasserstroms weist, wie auch
dann, wenn die Mündungsöffnung in Richtung der Kammerlängsachse weist.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand schematischer Zeichnungen an
einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben. Es zeigt F i g. 1 ein Ausführungsbeispiel
der Klärvorrichtung in perspektivischer Darstellung, F i g. 2 die Stirnansicht der
Klärvorrichtung, wobei die Absetzkammer teilweise weggebrochen ist, F i g. 3 die
Absetzkammer im Längsschnit mit dem angrenzenden Teil der Belüftungskammer, F i
g_ 4 den in F i g. 3 dargestellten Teil der Klärvorrichtung in Draufsicht, F i g.
5 den Querschnitt durch den Belüftungsbehälter längs der Linie 5-5 in F i g. 1.
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Die Klärvorrichtung umfaßt eine Belüftungskammer 10, der das Abwasser
über einen Einlaß 11 zugeführt wird. Der Belüftungskammer 10 ist eine Belüftungseinrichtung
13 zugeordnet. An die dem Einlaß 11 gegenüberliegende Stirnseite des Belüftungsbehälters
10 schließt sich ein Absetzbehälter 14 an, aus dem geklärte Flüssigkeit über ein
Auslaßrohr 15 abgezogen wird. Die Belüftungskammer 10
wird von einer
zylindrischen Kammerwandung, z. B. aus Stahlblech, mit waagerechter Längsachse,
die an ihrer Oberseite eine Öffnung 22 aufweist, und von zwei Stirnwänden gebildet.
Die dem Einlaß 11 gegenüberliegende Stirnwand 24 der Belüftungskammer 10 trennt
die Belüftungskammer 10 von der Absetzkammer 32, die von einer geneigten unteren
Stirnwand 31 von der Stirnwand 24 und von zwei seitlichen, dreieckförmigen Wänden
begrenzt wird und an ihrer Oberseite offen ist.
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Die Belüftungseinrichtung 13 umfaßt eine Luftverteilerleitung 41,
die die Öffnung 22 der Belüftungskammer 10 sowie die daran angrenzende obere
Öffnung des Absetzbehälters 14 umgrenzt und dadurch die Stahlblechkonstruktion verstärkt.
Auf der einen Längsseite der Öffnung 22 sind an die Luftverteilerleitung 41 mehrere
herabhängende Belüftungsrohre 50 in gleichmäßigen Abständen nebeneinander angeschlossen.
Die Austrittsöffnungen 55 am unteren Ende der Belüftungsrohre 50 liegen in
einer Reihe auf einer Seite und unterhalb der Längsachse der Belüftungskammer 10,
wie am besten aus F i g. 5 zu ersehen ist. Die aus den Belüftungsrohren
50 austretende und durch das in der Belüftungskammer 10
befindliche
Abwasser aufsteigende Luft versetzt das Abwasser in eine Rotation um die Kammerlängsachse,
so daß das vom Einlaß 11 zur Absetzkammer 32 strömende Abwasser die Belüftungskammer
10 schraubenlinienförmig durchströmt.
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Zur Überführung des belüfteten Abwassers aus der Belüftungskammer
10 in die Absetzkammer 32 ist eine Entnahmeleitung 60 vorgesehen, die sich
in axialer Richtung durch die Stirnwand 24 erstreckt. Der innerhalb der Belüftungskammer
10 angeordnete Abschnitt der Entnahmeleitung 60 ist derart abgebogen,
daß die Eintrittsöffnung 61 etwa in der Mitte zwischen der Kammerlängsachse
und der Kammerwandung 20 angeordnet ist und dem rotierenden Abwasserstrom
in Umfangsrichtung entgegenweist. Auf diese Weise strömt das rotierende Abwasser
direkt in die Eintrittsöffnung 61 und wird infolge seiner kinetischen Energie durch
die Entnahmeleitung 60 in die Absetzkammer 32 übergeleitet.
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In der Absetzkammer 32. ist im Abstand von der Austrittsöffnung der
Entnahmeleitung 60 eine lotrechte Prallplatte 65 angeordnet, die sich über die gesamte
Breite der Absetzkammer 32 erstreckt und diese in eine Kammer 70, in der
die kinetische Energie des einströmendenAbwassers vernichtet wird, und eine Nachklärkammer
71 unterteilt. Durch zu beiden Seiten der Austrittsöffnung der Entnahmeleitung
60 vorgesehene Trennplatten 74 werden, wie aus F i g. 4 ersichtlich, zwei Seitenkammern
73 gebildet, denen das belüftete Abwasser oberhalb und unterhalb der Trennplatten
74 zuströmen kann. Diese Seitenkammern 73 stehen über Verbindungsöffnungen
80 mit der Nachklärkammer 71 in Verbindung.
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Das untere Ende 76 der Prallplatte 65 ist in eine zur unteren Stirnwand
31 der Absetzkammer 32 parallele Lage abgewinkelt und in geringem Abstand zu der
unteren Stirnwand 31 angeordnet, so daß ein Spalt 77 gebildet ist, durch den Feststoffe,
die sich in der Nachklärkammer 71 abgesetzt haben, auf der unteren Stirnwand
31 abwärts in die Kammer 70
gleiten können. Am unteren Ende der Absetzkammer
32, wo die untere Stirnwand 31 auf die Stirnwand 24 stößt, weist diese eine Öffnung
auf, an die sich ein Schlammkanal 82 anschließt, der zwischen einer unteren Leitplatte
85, die die untere Stirnwand 31 fortsetzt, und einer dazu parallelen oberen Leitplatte
86 gebildet ist. Durch diesen Schlammkanal 82 wird der Schlamm; der sich im Absetzbehälter
14 absetzt, in die Belüftungskammer 10 zurückgeführt. Dabei ist die Mündungsöffnung
87 des Schlammkanals 82 in einer Radialebene der Belüftungskammer 25 angeordnet,
so daß das an der Mündungsöffnung 87 vorbei rotierende Abwasser eine Saugwirkung
auf den zurückzuführenden Schlamm ausübt.
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Ferner ist eine Einrichtung 90 zum Rückführen von Schwimmstoffen
aus der Absetzkammer 32 in die Belüftungskammer 10 vorgesehen. Diese Einrichtung
90 ist etwa in Höhe des Abwasserspiegels in der Absetzkammer 32 angeordnet
und umfaßt zwei im Abstand zueinander angeordnete Schwimmstoffkanäle 92, die die
Kammer 70 mit der Belüftungskammer 10 verbinden, sowie zwischen diesen einen
weiteren Schwimmstoffkanal 93, der die Nachklärkammer 71 mit der Belüftungskammer
10 verbindet. Durch diese Schwimmstoffkanäle 92,93 werden die Schwimmstoffe
in die Belüftungskammer 10 zurückgespült. Dabei führt auch hier die Rotation des
Abwassers in der Belüftungskammer zu einer Saugwirkung, die eine verstärkte Rückströmung
durch die Schwimmstoffkanäle 92, 93 zur Folge hat.