DE2417689A1

DE2417689A1 - Verfahren und anlage zur kontinuierlichen und regelbaren schlammabsaugung aus einem klaerbecken

Info

Publication number: DE2417689A1
Application number: DE2417689A
Authority: DE
Inventors: Kamil Fux
Original assignee: Prometall Uznach AG
Current assignee: Prometall Uznach AG
Priority date: 1973-04-16
Filing date: 1974-04-11
Publication date: 1974-11-07
Also published as: GB1458554A; DK145981C; FI62955B; AR201374A1; NO142707B; FR2225191B1; JPS5326419B2; SE414996B; AT341964B; RO72098A; ES425254A1; NO741285L; DE2417689C2; ATA302574A; CA1033307A; PL90408B1; CH565716A5; NL7404726A; DD114053A5; US3993568A

Description

BE 16'626

L-ira. K :-/SELL
SKoLNt A! /bod

MITTELSTR. 7

Prometall Uznach AG, Uznach (Schweiz)

Verfahren und Anlage zur kontinuierlichen und regelbaren Schlamm-

absaugung aus einem Klärbecken.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur kontinuierlich fortschreitenden und regelbaren Absaugung des an der Sohle eines Klärbeckens, insbesondere eines biologischen Nachklärbeckens, anfallenden Schlammes und Förderung desselben in einen an einer Seitenwand des Klärbeckens angeordneten Kanal sowie eine Anlage zur Durchführung des Verfahrens. -

Es sind bereits Einrichtungen bekannt, um den an der Sohle eines Klärbeckens sich sammelnden Schlamm aus demselben abzuführen. So sind Kettenräumer bekannt, welche den Schlamm kontinuierlich auf der Beckensohle erfassen und ihn in Richtung eines Pumpensumpfes fördern. Durch eine Pumpe wird der Schlamm aus dem Klärbecken gefördert. Nachteilig ist, dass der Kettenräumer sowohl in der Anschaffung als auch im Betrieb und im Unterhalt aufwendig ist.

Bekannt sind weiter Schildräumer, welche sich gut für Becken mittlerer Abmessungen eignen und bei welchen, ähnlich wie beim Ketten-

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räumer', der sich an der Beckensohle ansammelnde Schlamm mittels •eines Räumschildes in einen Pumpensumpf gefördert wird. Nachteilig, ist jedoch der diskontinuierliche Betrieb des Räumerschi1des, welcher während des Rücklaufes angehoben werden muss, so dass die betreffende Pumpe schubweise belastet wird, -weshalb Verstopfungsgefahr und als wesentlicher Nachteil die diskontinuierliche Belastung der nachfolgenden Schlammbehandlungseinrichtungen auftritt. Eine teilweise Vergleichmässigung des Betriebes kann durch das sogenannte Schrittsystem erreicht werden, bei welchem im ersten Arbeitsgang etwa ein Drittel, im zweiten Arbeitsgang zwei Drittel und im dritten Arbeitsgang die gesamte Beckenlänge geräumt wird.

Weiter sind Saugräumer bekannt, welche die Beckensohle mittels der fahrbaren Räumerbrücke kontinuierlich vom Schlamm reinigen. Hierbei wird die Beckensohle auf ihrer gesamten Breite, ähnlich wie mit einem Staubsauger, gereinigt; allerdings ist es schwierig, den Schlamm auf der ganzen Breite gleichmässig abzusaugen. Bei einer bekannten weiteren Ausführungsform wird deshalb zunächst die Schlammschicht mittels Leitschaufeln in einen tiefer liegenden Kanal gefördert, wo der Schlamm mittels einer Pumpe abgesaugt wird. Damit ist es zwar möglich, auch bei längerer Einsatzdauer die Beckensohle sauber zu halten, jedoch ist nachteilig, dass die Absaugmenge mit Hilfe von aufwendigen elektrischen, vor allem auf der bewegten Räumerbrücke installierten Einrichtungen geregelt werden muss, beispielsweise durch einen Gleichstrom- oder einen anderen elektrischen Regel-Antrieb. Auch ist die auf der Räumerbrücke angeordnete elektrische Installation, inklusive der Stromkabel, sehr wartungsintensiv.

Das Absetzbecken, aus welchem der Schlamm mittels der erwähnten Regelpumpe abgesaugt wird , ist bei einer biologischen Kläranlage das Nachklärbecken, welches aus einem vorgeschalteten Belüftungsbecken beaufschlagt wird. Um den Betrieb einer solchen

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Kläranlage zu optimieren, müssen im Belüftungsbecken möglichst günstige Verhältnisse für die Kleinlebewesen eingehalten werden. Da im Zulauf zum Belüftungsbecken variable, nicht beeinflussbare Verhältnisse vorliegen, werden diese optimalen Verhältnisse im Belüftungsbecken einerseits durch Sauerstoff-Eintragung und andererseits durch Rückführung von Frischschlamm aus dem Nachklärbecken angestrebt, wobei die Förderung des Frischschlammes durch eine weitere Pumpeneinrichtung erfolgt, deren Fördermenge durch Messung der Betriebsbedingungen im Belüftungsbecken, z.B. des Sauerstoffgehaltes, geregelt wird. Nachteilig ist, dass die optimale Regelung einer biologischen Kläranlage zwar mit den heute bekannten Mitteln lösbar ist, jedoch einen unverhältnismässig grossen Aufwand benötigt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so zu gestalten, dass dadurch die Regelung einer Kläranlage wesentlich vereinfacht und der Energiebedarf sowie der bauliche Aufwand verringert werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Schlamm mittels einer Saughebereinrichtung, welche an einer über dem Klärbecken bewegten Plattform befestigt ist, angesaugt und in den Kanal gefördert wird, wobei die Fördermenge der Saughebereinrichtung mittels des Niveaugefälles zwischen dem Klärbecken und dem Kanal geregelt wird. Dadurch wird erreicht, dass besondere Regeleinrichtungen an der Saughebereinrichtung nicht erforderlich sind.

Zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens wird eine An-,lage vorgeschlagen, bei welcher eine mittels eines Antriebes bewegbare Räumerbrücke über einem Klärbecken mit einem Kanal an einer seiner Seitenwände angeordnet ist, wobei die Räumerbrücke eine, einerseits gegen die Sohle des Klärbeckens reichende und andererseits in den Kanal eintauchende Heberleitung tragt und der Kanal

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die Niederdruck- bzw. Saugseite einer ortsfesten, regelbaren
Pumpe ist, welche mit ihrem Saugstutzen an dem Kanal liegt.

Die Erfindung ist anhand zweier Ausführungsbeispiele dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt nach der Linie I - I in Fig. 2

durch ein rechteckiges Nachklärbecken einer biologischen Kläranlage mit darüber angeordneter, bewegbarer Räumerbrücke, die die erfindungsgemässe Saugräumereinrichtung
trägt,

Fig. 2 einen Grundriss des einen Endes des Nachklärbeckens nach Fig. 1 mit der Räumerbrücke in der Nähe des Beckenendes,

Fig. 3 einen Vertikalschnitt, ähnlich wie in Fig. 1, wobei jedoch das Nachklärbecken als Rundbecken mit zentralem
Einlaufbauwerk ausgebildet ist, und

Fig. 4 und 5 einen Vertikalschnitt und einen Grundriss des in
Fig. 3 dargestellten MündungsStückes.

In Fig. 1 und 2 ist ein Nachklärbecken 1 mit rechteckigem Grundriss dargestellt, dessen Beckensohle 2 gegen einen in der Längsachse des Beckens 1 liegenden Saugkanal 3 hin geneigt ist. Der
sich an der Beckensohle 2 ansammelnde Schlamm wird durch eine Einrichtung 4, welche als eine Leitschaufeln 6 aufweisende, an einer fahrbaren Räumerbrücke 5 angeordnete Räumvorrichtung ausgebildet ist, in den Saugkanal 3 gefördert. An der Räuiuerbrücke 5 ist eine Heberleitung 7 aufgehängt, welche einen vertikalen Leitungsarm 8 mit einem im Saugkanal 3 befindlichen Saugstutzen 9 aufweist. An den vertikalen Leitungsteil 8 schliesst ein horizontaler Strang an, welcher mit einer vertikal angeordneten Mündung 11 in einen an der Längsseite des Beckens 1 angeordneten Sammelkanal 12 eintaucht.

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Der Kanal 12 ist an einer.Beruhigungswand 12a befestigt, welche mit Abstand an einer Seitenwand des Beckens 1 angeordnet ist und dazu dient, das z.B. aus einem Belüftungsbecken in einen Kanal 12b zufliessende Wasser störungsfrei durch einen Einlauf 25 in das Becken 1 einfliessen zu lassen. Eine ähnliche Wand 26 ist mit Abstand von einem üeberfall 50 eines Vorflutkanales 51 angeordnet, um auch hier eine durch den Ablauf des Wassers entstehende Störung zu verhindern.

Wesentlich ist, dass das Niveau 13 des Sammelkanals 12 um ein mit Δ h (Fig. 3) bezeichnetes Mass tiefer liegt als das Niveau 14 des Beckens 1. Damit kann die Leitung 7 als Einrichtung zum Fördern des sich im Saugkanal 3 ansammelnden Schlammes in den Seitenkanal 12 verwendet werden. Am Ende des Seitenkanals 12 ist eine für die Absaugung des Schlammes geeignete regelbare Pumpe 18 angeordnet, welche den Schlamm aus dem Becken 1 durch mit einstellbaren Schiebern 27, 28 versehene Leitungen 19, 20 in das Belüftungsbecken und/oder zu einem Schlammschacht leitet. Der Regelantrieb 21 der Pumpe 18 kann elektrischer, mechanischer oder hydraulischer Art sein und kann, da die Pumpe 18 ortsfest montiert ist, an einer geschützten Stelle, z.B. in einem gedeckten Schacht 18a, untergebracht werden. Es können jedoch auch zwei regelbare Pumpen 18 mit je einer Leitung 19 bzw. 20 eingebaut werden.

Zur Inbetriebnahme der Leitung 7 benötigt man Vakuum, welches z.B. mittels eines am horizontalen Strang 10 anschliessbaren Strahlapparates erzeugt wird.

Die Hin- und Herbewegung der Räumerbrücke 5 erfolgt mittels eines nicht dargestellten Antriebs, z.B. eines Seiltriebs, während welcher in beiden Bewegungsrichtungen der im Saugkanal 3 anfallende Schlamm kontinuierlich abgesaugt wird. Die Räumerbrücke 5 läuft mittels Rollen 29 auf Schienen 30.

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Wesentlich ist, dass die Fördermenge der Heberleitung 7 in einfachster Weise dadurch geregelt v/erden kann, dass die Niveaudifferenz Ah entsprechend eingehalten wird. Dies kann durch entsprechende Einstellung der Fördermenge der Pumpe 18 am Ende des Seitenkanals 12 erreicht werden.

Sobald die Heberleitung 7 in Betrieb genommen wird, setzt eine kontinuierliche Absaugung des Schlammes längs des Saugkanals 3 des Beckens 1 ein, wobei die mittels Streben 6a an der Räumerbrücke5 befestigten Leitschaufeln 6 den Schlamm von der Beckensohle zum Saugkanal 3 fördern.

Das in Fig. 3 dargestellte Nachklärbecken la in Form eines Rundbeckens weist im Zentrum ein Einlaufbauwerk 32 in Form einer Hohlsäule auf. In den Hohlraum 33 des Einlaufbauwerkes 32 strömt durch eine Leitung 34 das vorgeklärte Abwasser ein und strömt durch am Fuss der Hohlsäule 32 angeordnete Oeffnungen 35 in das Nachklärbecken la ein. Der im Becken la absinkende Schlamm sammelt sich an der ebenen Beckensohle 2 und wird durch ein Mündungsstück 36 abgesaugt, das sich über die gesamte Breite des vom Einlaufbauwerk 32 und der Aussenwand 37 gebildeten Kreisringquerschnitts erstreckt. Das Mündungsstück 36 weist einen gegen die Beckensohle gerichteten schmalen, sich ebenfalls über die gesamte Breite erstreckenden Saugspalt 38 auf, der durch Wände 39 in Teilkanäle unterteilt ist, die am oberen Ende des Mündungsstückes 36 in den vertikalen Leitungsarm 8 der Heberleitung 7 münden.

In Fig. 4 und 5 ist das Mündungsstück 36 für sich dargestellt. Die Wände 39 sind so angeordnet, dass die gegen die Beckensohle 2 gerichtete Oeffnung in gleich grosse Oeffnungen unterteilt wird. Dies reicht jedoch nicht aus, um eine gleichmässige Absaugung über die ganze Beckensohle 2 zu gewährleisten. Zu diesem Zweck

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werden die in den vertikalen Leitungsarm 8 mündenden Teilkanäle gedrosselt, wobei die entsprechenden Drosselöffnungen 40a so dimensioniert werden, dass eine gleichmässige Absaugung über die gesamte Beckensohle 2 gewährleistet ist.

Der sich an den vertikalen Leitungsteil 8 anschliessende horizontale Strang 10 verläuft unmittelbar über dem mit 41 bezeichneten Betriebsniveau des Beckens 1 und geht in eine vertikale Mündung über, welch letztere in einen an der Aussenseite des Einlaufbauwerkes 32 angeordneten Sammelkanal 12 eintaucht. Die Heberleitung ist einerseits mit Streben 42 und Rohrschellen 43 an der Plattform 44 der Räumerbrücke 5 befestigt, die um die Zentralachse 45 des Beckens la rotiert und mittels eines Laufwerkes 46 auf der Krone der Aussenwand 37 des Beckens 1 umläuft. Der Antrieb der Räumerbrücke 5 erfolgt z.B. durch Antrieb der Achse 45 mittels eines von einem Elektromotor angetriebenen Zahnradgetriebes 47, 48.

Zweckmässig ist der den Scheitel der Heberleitung 7 bildende horizontale Strang 10 gerade nur so hoch über dem Betriebsniveau 14 des Beckens la angeordnet, dass er nicht eintauchen kann, womit ein äusserst stabiler Betrieb gewährleistet wird und zusätzliche Sicherheitsmassnahmen entfallen können.

Wesentlich ist, dass der als Seitenkanal ausgebildete Sammelkanal 12 an dem als Zentralsäule ausgebildeten Einlaufbauwerk 32 angeordnet ist und dieses als Ringkanal umgibt. Durch diese Anordnung wird die Anordnung eines umfangseitigen Sammelkanales vermieden, der wegen seiner grossen Länge ausserordentlich aufwendig wäre. Zudem könnte der den Scheitelstrang bildende horizontale Strang der Heberleitung 7 wegen der über einen Ueberfall 50 vom Nachklärbecken 1 beaufschlagten Vorflutrinne 51 und der Krone der Aussenwand 37 als Laufbahn für die Räumerbrücke 5 nicht so nahe an das Betriebsniveau des Vorklärbeckens 1 angeordnet werden."

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-s-

Im Sammelkanal 12 wird der Schlamm durch eine Rohrleitung 52 abgeführt; diese ist als Düker ausgebildet und verläuft vertikal im Einlaufbauwerk 32 und hierauf unter dem Becken la durch auf dessen Aussenseite, wo sie in den Saugkanal der mit einem Regelantrieb 21 versehenen regelbaren Förderpumpe 18 mündet, von wo der Schlamm in das Belüftungsbecken und/oder in den Schlammschacht gefördert wird. Die Einhaltung des die Fördermenge des Saughebers bestimmenden Niveaugefälles /\h erfolgt durch die Regelpumpe 18 über die Leitung 52. Auch hier ist die Verwendung von zwei Regelpumpen 18 möglich.

Bei den beschriebenen Anlagen können die gesamten elektrischen Antriebe und Installationen ausserhalb der Räumerbrücke 5 und des Beckens 1 bzw. la angeordnet werden. Sowohl der Antrieb eines Seiltriebs als auch der Antrieb 47, 48 sowie die Regelpumpe 18 für die Abführung des Klärschlammes sind ortsfest angeordnet, so dass keine kritischen, der Korrosion unterworfenen Leitungsverbindungen von festen zu beweglichen Teilen erforderlich sind. Selbstverständlich kann auch das Fahrwerk 46 mit einem motorischen Antrieb versehen sein, wobei dann die Energiezuleitung entsprechend auszubilden ist, z.B. mit einer Kontaktschiene.

Es ist jedoch auch möglich, das in Fig. 3 verwendete Mündungsstück 36 bei einem Längsbecken nach Fig. 1 anstelle der dort verwendeten Räumvorrichtung 6, 6a einzusetzen. Dadurch wird der Betrieb der Heberleitung 7 nicht beeinflusst. Wesentlich ist, dass die beiden in Serie geschalteten Fördereinrichtungen 7 bzw. 18 so betrieben werden können, dass nur die zweite Fördereinrichtung 18 geregelt wird.

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Claims

P .a t e η t an s ρ r ü c h e

Verfahren zur kontinuierlich fortschreitenden und regelbaren Absaugung des.an der Sohle eines Klärbeckens, insbesondere eines biologischen Nachklärbeckens, anfallenden Schlammes und Förderung desselben in einen an einer Seitenv/and des Klärbeckens angeordneten Kanal, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlamm mittels einer Saughebereinrichtung, welche an einer über dem Klärbecken bewegten Plattform befestigt ist, angesaugt und in den Kanal gefördert wird, wobei die Fördermenge der Saughebereinrichtung mittels des Niveaugefälles (Ah) zwischen dem Klärbecken und dem Kanal geregelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Niveaugefälle (Ah) durch Einstellung der Fördermenge einer regelbaren Fördereinrichtung geregelt wird.

3. Anlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welcher eine mittels eines Antriebes (25) bewegbare Räumerbrücke (5) über einem Klärbecken (1)' mit einem Kanal (12) an einer seiner Seitenwände angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Räumerbrücke (5) eine, einerseits gegen die Sohle (2) des Klärbeckens (1) reichende und andererseits in den Kanal eintauchende Heberleitung (7) trägt, wobei der Kanal die Niederdruck- bzw. Saugseite einer regelbaren Pumpe

(18) ist, welche mit ihrem Saugstutzen an dem Kanal liegt.

4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vakuumpumpe mittels eines Anschlusses (24) an dem Scheitelstrang der Heberleitung (7) anschliessbar ist.

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•5. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die . Heberleitung (7) am freien Ende ihres in das Klärbecken reichenden Leitungsteiles (8) einen sich erweiternden Saugstutzen (9) aufv/eist.

6. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der als Scheitelstrang ausgebildete horizontale Strang (10) der an der Räumerbrücke (5) befestigten Heberleitung (7) unterhalb der Plattform (44) der Räumerbrücke (5) aufgehängt und unmittelbar über dem Betriebsniveau (41) des Klärbeckens (1) verlegt ist.

7. Anlage nach Anspruch 3 oder Anspruch 6 für ein Rundbecken, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (12), in welchen die Heberleitung (7) mündet, an der Seitenwand eines Zulaufbauwerkes (32) im Beckenzentrum angeordnet und mit einem unter dem Becken geführten Düker (52) mit dem Saugstutzen der an der Aussenseite des Klärbeckens (1) angeordneten Pumpe (18) kommunizierend verbunden ist.

8. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der gegen die Sohle (2) des Klärbeckens (1) reichende Strang (8) der Heberleitung (7) ein Mündungsstück (36) mit einem sich über die ganze Sohlenbreite erstreckenden Saugspalt (3 8) aufweist.

9. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Saugspalt (38) des MündungsStückes (36) durch Wände (39) in Teilkanäle (40) unterteilt ist, die beim Uebergang in den vertikalen Strang (8) eine Querschnittsverminderung aufweisen.

26.3.1974
My/ip

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