DE3039216A1 - Verfahren und vorrichtung zur automatischen umwaelzung von abwasser in pumpstationen - Google Patents
Verfahren und vorrichtung zur automatischen umwaelzung von abwasser in pumpstationenInfo
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Description
R,Ströberg-3 ^ ' Dr.R?/fik-9216
10, Oktober 198Q
Verfahren und Vorrichtung zur automatischen Umwälzung von· Abwasser in Pumpstationen
Die Priorität der Anmeldung Nr. 79 08 743-3 vom 23. Oktober 1979 in Schweden wird beansprucht.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Umwälzung von Abwasser in Pumpstationen, die Teil
. eines kommunalen Abwassersystems sind.
In einer Pumpstation, die auch als Sammelbehälter dient, findet man am Boden wie auch an der Wasseroberfläche
Schlammansammlungen. Diese Schlammansammlungen treten besonders häufig bei geringer Strömungsgeschwindigkeit und
großen Abpumpintervallen auf.
Eine durch Mikroorganismen hervorgerufene Zersetzung des
Schlammes findet statt, wobei deren Geschwindigkeit temperaturabhängig ist. Bei der Anwendung von Sauerstoff
läuft ein fermentativer Prozeß unter Erzeugung von Schwefelwasserstoff und Methan ab. Gleichzeitig wird Säure
erzeugt, so daß der PH-Wert sinkt, Schwefelwasserstoff riecht unangenehm und ist giftig. Bei Überholungsarbeiten
in mit Schwefelwasserstoff gefüllten Pumpstationen haben sich tötliche Unfälle ereignet.
Zusammen mit Sauerstoff bildet Schwefelwasserstoff Schwefelsäure mit einem PH-Wert nahe 1. Dies bedeutet schwere
Korrosionsschäden an den über der Wasseroberfläche liegenden Bauteilen wie die elektrische Einrichtung und die Amaturen.
Zusätzlich erleidet das Rohrsystem Korrosionsschäden beim
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R.Ströberg-3
Durchpumpen des Wassers.Aus Zement hergestellte Rohre
fallen zusammen und unterbrechen somit die Verbindung.
Das Methan entzündet sich leicht explosionsartig. Um dies 5ZU verhindern, ist die Verwendung von explosionsgeschützten
und damit teuren Installationen erforderlich.
Die bislang angewendeten Verfahren, die das Auftreten von Schlammablagerungen verhindern sollten, haben zu schlech-10ten
Ergebnissen geführt. Dies bedeutet in der Praxis, das die Pumpenstationen in regelmäßigen Intervallen mit
sauberem Wasser gespült werden müssen, so daß die Schlammablagerungen
zerfallen und sich mit dem Wasser vermischen.
15Dieses Verfahren, den Faulschlamm loszuwerden, ist jedoch sehr teuer, da der Schlamm in Nordeuropa nach vier bis
sechs Stunden und in tropischem Klima nach 1 bis 3 Stunden
in Fäulnis übergeht.
20Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben anzugeben, mit deren Hilfe Schlammablagerungen in Pumpstationen
auf einfache Weise verhindert werden können.
Die Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene
25Erfindung gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung desselben, wobei eine Umwälzung und eine
30Vermischung von Wasser in einer Pumpstation durch temporäres
Umpumpen mit Hilfe der in der Station vorhandenen Pumpen erfolgt.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt eine Pumpstation mit dem Ventil nach der
Erfindung,
Fig. 2 zeigt eine Pumpstation, in der das Ventil auf andere Weise angeordnet ist,
-JO Fig· 3 zeigt ein Ventil mit besonderer Ausbildung der
Steuerung, und
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausbildungsform des Ventils nach der Erfindung.
Das Bezugszeichen 1 in den Figuren bedeutet eine Pumpenstation mit jeweils dem Einlaß 2 und dem Auslaß 3. Das
Bezugszeichen 4 bedeutet eine Eintaupumpe mit dem Auslaß 5, angeschlossen an die Entleerungsvorrichtung 6 des Auslaßrohres
3. 7 bedeutet das Ventil mit dem Zentralteil 8, dem Auslaß 9 und dem Auslaßrohr bzw. Rückführrohr 10.
11 und 12 stellen unterschiedliche Wasserhöhen dar. In der
Figur ist ferner der Ventilstempel 13, die Membran 14, der Ausgleichtank 15, die Trennwand 16, die Rückstellfeder
17, die Ventilnadel 18, der Ventilstab 19, das Rohr 20, das Verbindungsrohr 21, die Ventilplatte 22 und
der Arm 23 zu erkennen.
Die in Fig. 1 dargestellte;nach herkömmlicher Weise ausgerüstete
Pumpenstation ist mit einer Vorrichtung nach der Erfindung versehen. Gemäß dem bekannten Verfahren beginnt
die Pumpe zu arbeiten, sobald der Wasserpegel die dem Bezugszeichen 11 entsprechende Höhe erreicht hat. Die Pumpe
läuft dann, bis der Pegel die Höhe 12 erreicht hat und be-
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ginnt erneut zu laufen, wenn der Pegel bei 11 angelangt
ist. Auf diese Weise findet keine richtige Vemischung des Wassers in der Pumpenstation statt, wodurch die Gefahr
besteht, daß sich Schlammablagerungen bilden.
Gemäß der Erfindung wird ein Ventil 7 an dem Auslaß 5 der
Eintauchpumpe 4 angebracht. Beginnt die Pumpe zu laufen, so ist das Ventil geöffnet, was wiederum bedeutet, daß das
abgepumpte Medium in die Pumpstation 1 zurückfließt und somit eine starke Strömung und Vermischung in ihr verursacht,
wodurch das abgepumpte Medium homogenisiert wird.
Nach einer bestimmten Zeit schließt das Ventil und das Medium wird durch den Auslaß 3 in der üblichen Weise ausgepumpt,
bis der Pegel 12 erreicht ist. Das Ventil wird dann erneut geöffnet und bleibt in dieser Stellung bis zum
Beginn des nächsten Abpumpens.
In Fig. 2 wird ein anderer Anschluß des erfindungsgemäßen Ventils gezeigt. Bei geöffnetem Ventil 7 strömt das abgepumpte
Medium zurück in die Pumpstation, und zwar durch das Rohr 10, das nahe am Boden derselben endet, wo die Schlammablagerungen
auftreten. Im übrigen ist der Arbeitsablauf der gleiche wie bei der Vorrichtung nach Fig. 1.
25
Die beschriebenen Ventile werden elektrisch gesteuert. In Fig. 3a ist ein hydrostatisch gesteuertes Ventil gezeigt,
das wie folgt funktioniert:
Wenn die Pumpe anläuft, ist das Ventil geöffnet und ermöglicht eine Verbindung zwischen dem Pumpenauslaß und der
Pumpstation, so daß das oben beschriebene Rückströmen eintritt. Der Stempel 13 befindet sich unter Einwirkung der
Rückstellfeder 17 in der oberen Stellung. Durch den Druck im Rohr 20, das an dem Pumpenauslaß angeschlossen ist,
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wird die Membran 14 nach unten gedruckt. Die Geschwin~
digkeit der Abwärtsbewegung, d.h. die Schließzeit wird durch ein Nadelventil bestimmt, wobei die Nadel 18 und
ein Loch in der Trennwand in Wechselwirkung stehen. Die Schließgeschwindigkeit läßt sich durch einen Wulst an
der Nadel variieren. Sobald der Stempel 13 die untere Stellung erreicht hat, ist das Anschlußrohr 21 geschlossen
und verbleibt in diesem Zustand solange die Pumpe arbeitet. Beim Abstoppen der Pumpe fällt der Druck in der
Leitung 21 ab und die Rückstellfeder drückt die Membran
und den Stempel 13 in ihre ursprüngliche Stellung zurück,
• worauf ein neuer Abpump-Misch-Zyklus beginnt.
In der Ausbildungsform nach Fig. 4 ist das Ventil als Zwei-Wegeventil ausgebildet, das in dem Auslaß 3 sitzt.
Beim Anlaufen der Pumpe ist der Auslaß durch die Ventilplatte 22 verschlossen, während der Durchlaß zum Rückschlußrohr
10 geöffnet ist. Die Flüssigkeit strömt dann durch das drehbare Verteilungsrohr 9. Der Zentralteil 8,
der durch ein Zeitrelais gesteuert wird, dreht nach einer bestimmten Zeit die Ventilplatte, so daß der Auslaß zum
Rückflußrohr geschlossen wird, während gleichzeitig die öffnung zum Auslaß aufgeht.
Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur automatischen Umwälzsteuerung in einer
Pumpstation. Die Vorteile der Erfindung bezüglich der Verbesserung der Umwälzverhältnisse in den Pumpstationen und
Verringerung der Gefahr eines Versagens, verursacht durch Schlammkonzentrationen, liegen auf der Hand.
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Claims (7)
1. Verfahren zur automatischen Umwälzung von Abwasser
in Pumpenstätionen, die eine Pumpe oder mehrere Pumpen enthalten, dadurch gekennzeichnet, daß durch
ein in dem Auslaß (3) der Pumpstation (1) oder dem Auslaß (5) der Eintauchpumpe (4) angeordnetes Ventil (7)
innerhalb von bestimmten Intervallen eine Verbindung zwischen den Auslässen (3) oder (5) und der Pumpstation (1)
hergestellt wird und ein Teil oder das gesamte abgepumpte Medium in die Pumpstation (1) zurückgeführt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Verbindung beim Anlaufen der Pumpe offen gehalten wird.
3. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Verbxndungsrohr (21)
am Auslaß (5) der Eintauchpumpe (4), das mit dem Auslaß (9) wie auch mit einem eine Membrane (14) tragenden
Zylinder verbunden ist, durch eine die Membrane (14) beaufschlagende
Rückholfeder (17), durch Steuervorrichtungen (15, 16, 17, 18 und 19), und durch ein Ventil (7).
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (7) elektrisch gesteuert ist und in
dem Auslaß (5) der Eintauchpumpe (4) sitzt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (7) elektrisch gesteuert ist und in dem
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Auslaß (3) der Pumpenanordnung über dem maximalen
Wasserstand (11) sitzt und eine Rohrverbindung (TO)
zum Boden der Pumpstation (1) aufweist.
Wasserstand (11) sitzt und eine Rohrverbindung (TO)
zum Boden der Pumpstation (1) aufweist.
6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Auslaß (9) des Ventils (7)
schwenkbar ist.
schwenkbar ist.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß das Ventil (7) ein drehbares Zwei-Wege-Ventil ist.
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