DE19600372C1 - Vorrichtung zum Austragen von festen Verunreinigungen aus Abwasser - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Austragen von festen Verunreinigungen aus Abwasser, insbesondere zum Abtrennen von Sand nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im Klärwerksbetrieb ist es notwendig, die im Abwasser vorhandenen Feststoffe zu entfernen. Zur Entnahme und Entwässerung der Feststoffe ist es üblich, die ausge­ schiedenen Feststoffe mittels einer Schneckenfördereinrichtung in einen bereitste­ henden Container zu transportieren. Eine solche Vorrichtung beschreibt insbeson­ dere die DE-PS 30 19 127. Diese Vorrichtung weist die Merkmale nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 auf.

In unserer heutigen, umweltbewußten Zeit mit begrenzten Deponiekapazitäten ist man bemüht, die dem Abwasser entnommenen Feststoffe zu trennen, insbesondere die schwereren Sandanteile von den leichteren organischen Verunreinigungen. Die zu entsorgende Sandmenge wird dadurch verringert, und die Geruchsbelästigung durch faulende organische Bestandteile wird vermindert. Zum Abtrennen von Sand aus dem Gemisch aus Sand, Wasser und organischen Bestandteilen, werden des­ halb im Klärwerksbetrieb vielfach sogenannte Sandklassierer eingesetzt. Sie beste­ hen aus einem Behälter mit einem schrägen Bodenteil. In diesem Behälter setzen sich die schweren Bestandteile auf dem Boden ab und sie werden mittels eines Schabers über die Schräge aus dem Behälter nach oben gefördert.

Man unterscheidet zwei Bauarten, nämlich

• a) den Schneckenklassierer und
• b) den Pilgerschrittklassierer.

Der Vorteil des Schneckenklassierers liegt in der einfachen Bauart, und daß nur ein drehendes Teil vorhanden ist. Durch eine drehende Schnecke werden die Feststoffe über den schrägen Boden des Absetzbehälters nach oben gefördert. Das mitgeför­ derte Wasser fließt über die Spalte zwischen Schneckentrog und Schneckenflügel zurück. Der Nachteil besteht darin, daß es sich um einen kontinuierlichen Förder­ vorgang handelt, und deshalb die leichten organischen Teile mit dem Sand ausge­ tragen werden. Der Pilgerschrittklassierer besitzt einzelne Schaber, die an einem gemeinsamen Balken befestigt sind. Der Sand wird mittels der Schaber an dem schrägen Boden des Absetzbehälters hochgeschoben. Am Ende des Hubes wird der Balken mit den Schabern angehoben, in die Ausgangsstellung zurückgebracht, ab­ gesenkt, und der Fördervorgang beginnt von neuem. An der Wasseroberfläche wird durch die Schaber auch Wasser die Schräge hochgefördert, das beim Anheben des Schabers wieder zurückfließt und dabei leichte Bestandteile mit zurückspült. Da­ durch wird ein guter Klassiereffekt erzielt. Der Nachteil dieser Bauart ist aber der aufwendige Antriebsmechanismus mit den vielen wartungsintensiven bewegten Tei­ len.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu gestalten, daß sie einerseits eine dem Schneckenklassierer vergleichbare, einfache Bauart aufweist, aber andererseits auch noch zusätzlich den Klassiereffekt des Pilgerschrittklassie­ rers übertrifft.

Zur Lösung der erfindungsgemäßen Aufgabe dienen die im Patentanspruch 1 an­ gegebenen Merkmale.

Indem man die Förderfläche der Wendel einer Schneckenfördereinrichtung, wie sie an sich durch die DE-PS 30 19 127 bekannt ist und auch bei den Schneckenklassie­ rern eingesetzt wird, im Bereich unterhalb bis kurz oberhalb des Wasserspiegels mit Durchbrechungen versieht, wird erreicht, daß die leichten organischen feinsten und auch gröberen Bestandteile des Abwassers unterhalb des Wasserspiegels in Schwebe gehalten und auch im Bereich des Wasserspiegels regelrecht durch das zurückfließende Wasser ausgewaschen werden. Um den Auswascheffekt zu unter­ stützen, ist im Bereich oberhalb des Wasserspiegels die Zuführung von Frischwas­ ser zweckmäßig. Das Frischwasser wird über Sprühdüsen auf den durch die mit Durchbrechungen versehene Wendel umgewälzten Sand gesprüht. Die einzelnen Sandkörner werden so intensiv ausgewaschen. Der gesäuberte Sand setzt sich auf den schrägen Boden ab, während die ausgeschwemmten organischen Stoffe mit dem Wasser zurückgeschwemmt werden. Die zu entsorgende Sandmenge wird da­ durch nicht nur verringert und weitgehend von faulenden organischen Bestandteilen befreit, sondern die substratreichen organischen Bestandteile werden auch wieder der Kläranlage zugeführt, wo sie zum Stickstoffabbau erwünscht sind. Es wird ein ausgezeichneter Klassiereffekt mit dem einfachen und wartungsfreundlichen Aufbau eines Schneckenförderers erreicht.

In der Zeichnung ist die Erfindung in Ausführungsbeispielen dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 Den Gesamtaufbau des Sandklassierers in der schematischen Seitenansicht.

Fig. 2 Den Aufbau in der Sicht von vorne gemäß Pfeil II.

Fig. 3 Einen Schnitt durch den Absetzbehälter senkrecht zum schrägen Bodenteil.

Fig. 4 Die Anordnung von Wasserzulauf und Wasserüberlauf in Sicht von oben auf den Absetzbehälter.

Fig. 5a + 5b Die Ausbildung der Wendel in Form eines mit Abstand zur Schnecken­ welle angeordneten Flachstahlbandes.

Fig. 6a + 6b Die Ausbildung der Wendel, bestehend aus Teilabschnitten, welche teilweise mit Abstand sich überlappend hintereinander angeordnet sind.

Fig. 7 Eine mit dreieckförmigen Ausschnitten versehene Wendel.

Fig. 8 Eine Wendel aus Lochblech.

Der Sandklassierer besteht aus dem Absetzbehälter 1 mit dem schrägen Bodenteil 2. In diesen Absetzbehälter 1 wird über den Wasserzulauf 3 das einem Sandfang der Kläranlage entnommene Sand-Wasser-Gemisch eingefüllt. Die Sinkstoffe, ins­ besondere die schweren Sandanteile, setzen sich auf dem Bodenteil 2 ab, welcher einen Schneckentrog 4 bildet, und mittels der im Schneckentrog 4 angeordneten, in Form einer flächigen Wendel 5 um die Drehachse 6 gewundenen Schneckenförde­ rer über den schrägen Bodenteil 2 nach oben transportiert. Während die Wendel 5 die Drehachse 6 im unteren Bereich, als auch am oberen Ende, in welchem sich der Sand abgesetzt hat, dicht anliegend umgibt, ist die Wendelfläche im mittleren Be­ reich B, unter und oberhalb des Wasserspiegels WS, mit Durchbrechungen 7 verse­ hen: Die Durchbrechungen 7 ermöglichen es, daß das zunächst mitgeförderte Was­ ser durch die Durchbrechungen wieder zurück in den Absetzbehälter 1 laufen kann, dabei den nach oben geförderten Sand bespült und die mitgeführten leichteren or­ ganischen Bestandteile zurückspült, während der so gereinigte Sand auf dem letzten Schneckenabschnitt zum Sandaustrag 8 und gegebenenfalls in einen bereitstehen­ den Container C gefördert wird. Unterhalb des Wasserspiegels WS werden mit die­ ser einfachen Maßnahme die leichten organischen Bestandteile in Schwebe gehal­ ten und im Bereich des Wasserspiegels regelrecht ausgewaschen. Die zurückge­ spülten leichten Bestandteile gelangen über den Überlauf 9 und den Ablauf 10 ge­ meinsam mit dem von Sand befreiten Abwasser zurück in die Kläranlage. An der tiefsten Stelle es Absetzbehälters ist zusätzlich ein Entleerungsstutzen 11 ange­ bracht. Der Schneckenförderer wird über den an der Drehachse 6 angesetzten Motor 12 angetrieben, welcher vorzugsweise ein robuster Stirnradgetriebemotor ist.

Aus Fig. 2 und Fig. 3 ist ergänzend zu entnehmen, daß der Absetzbehälter einen trichterförmigen Querschnitt hat. Die Durchbrechungen der Wendel 5 können unter­ schiedlich gestaltet sein. Gemäß Fig. 5a und Fig. 5b besteht die Wendel aus einem entsprechend geformten Flachstahlband 13, welches mit Abstand die Drehachse 6 umgibt und an dieser mittels der Stege 14 befestigt ist. Am Boden des Schnecken­ troges 4 wird der Sand durch die über den Boden bei Drehung bewegte Wendelau­ ßenkante gefördert, das mitgeförderte Wasser und die leichten organischen Schmutzbestandteile können aber im Bereich oberhalb des Wasserspiegels durch den großen Spalt 7a zur Drehachse hin zurückfließen. Dabei wird der Sand in der bereits beschriebenen Weise ausgewaschen.

Die Fig. 6a; 6b sowie Fig. 7 und Fig. 8 zeigen drei andere mögliche Ausführungs­ formen. Die Wendel ist nach Fig. 6a aus mehreren aneinandergereihten Wendelab­ schnitten zusammengesetzt. Dabei überlappen sich das Ende des vorhergehenden Wendelabschnittes und der Anfang des folgenden Wendelabschnittes mit Abstand auf einem Teilumfang a. Es wird so ein Durchlaß für Wasser und organische Schmutzteilchen in dem sich überlappenden Abschnitt, d. h., eine Durchbrechung 7b gebildet. Auch so kann der nach oben zu fördernde Sand durch das zurückfließende Wasser ausgewaschen werden.

Die Wendelfläche kann gemäß Fig. 7 auch mit Ausschnitte 7c versehen sein. Bei der abgebildeten Ausführung handelt es sich um dreieckförmige Ausschnitte, welche in Winkelabständen von etwa 90° über den Umfang verteilt sind. Die Dreieckspitze reicht bis nahe an die Drehachse 6. Es sind auch andere beliebige Formen und An­ ordnungen der Ausschnitte 7c denkbar.

Die Wendelfläche kann z. B. auch direkt mit Durchbrechungen versehen sein, z. B. mit Löchern 7d gemäß Fig. 8. Auch andere Lochformen oder Wendelausschnitte sind denkbar, um den gewünschten Auswascheffekt zu erzielen.

Um die Spülwirkung zu verbessern, ist im Bereich oberhalb des Wasserspiegels WS ein Wasseranschluß 16 für Sprühdüsen 17 vorgesehen.

Je nach dem Grad der Verunreinigung des Abwassers mit organischen Bestandtei­ len, kann eine mehr oder weniger intensive Sprühwirkung durch zugeführtes Be­ triebswasser über die Sprühdüsen 17 herbeigeführt werden.

Das Absetzbecken 1 mit Zulaufstutzen, Überlauf, Schneckentrog, Befestigungsele­ menten usw. besteht zweckmäßig aus Edelstahl.

Die Förderschnecke ist vorteilhaft aus verschleißfestem Stahl hergestellt und wird zusätzlich mit einem Schutzanstrich versehen. Je ein Deckel 18a und 18b für das Absetzbecken 1 und den aus dem Absetzbecken herausragenden Teil des Schneckentroges sorgt dafür, daß das Gerät hygienegerecht abgekapselt ist.

Die Gesamtreinigungswirkung der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann durch die Art und Weise der Abwasserzuführung in das Absetzbecken 1 verbessert werden. Durch Ausbildung des Wasserzulaufes 3 derart, daß das zugeführte Abwasser in ei­ ne rotierende Strömung versetzt wird, wie in Fig. 4 durch Pfeile angedeutet, kann bereits im Absetzbecken ein Teil der organischen Bestandteile vom Sand getrennt und durch den Überlauf 9 abgeführt werden. Durch rotierende Strömung wird die Trennstrecke von Sand und organischen Bestandteilen verlängert. Wenn man dem Abwasser im Bereich des Wasserzulaufes 3 Luft beimischt, wird die Trennung be­ günstigt, weil die organischen Bestandteile nach Art eines Flotationseffektes schneller aufsteigen. Die Auslauföffnung des Wasserzulaufes 3 sollte das Abwasser zunächst möglichst parallel zu einer Seitenwand des Absetzbeckens 1 einleiten, weil so die rotierende Strömung im Absetzbecken 1 aufrecht erhalten wird. Der Überlauf 9 wird zweckmäßig im Zentrum der rotierenden Strömung angeordnet. Aus Fig. 4 dürfte das Prinzip deutlich hervorgehen.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Austragen von festen Verunreinigungen, insbesondere von Sand, aus Abwasser, bestehend aus einem Absetzbehälter mit einer Schnek­ kenfördereinrichtung, deren schräg liegende Wendel die sich absetzenden Stoffe aus dem Absetzbehälter in einen Container fördert, dadurch gekennzeichnet daß zum Abtrennen von Sand aus dem von der Wendel geförderten Gemisch aus Sand, Wasser und organischen Bestandteile die Wendelfläche (5) der Schnecken­ fördereinrichtung im Bereich des Wasserspiegels (WS) des Absetzbehälters (1) mit Durchbrechungen (7; 7a; 7b; 7c) versehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbrechungen (7; 7a; 7b; 7c) in einem von unterhalb des Wasserspiegels (WS) bis kurz oberhalb des Wasserspiegels reichenden Förderabschnitt angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (5) aus einem gewundenen Flachstahlband (13) besteht, wel­ ches unter Bildung einer spaltförmigen Durchbrechung (7a) zur Drehachse (6) hin mittels Stegen (14) auf der Drehachse (6) befestigt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (5) aus mehreren aneinandergereihten Wendelabschnitten zu­ sammengesetzt ist, wobei sich das Ende des vorhergehenden Wendelabschnit­ tes mit dem Anfang des folgenden Wendelabschnittes mit Abstand über einen Teilumfang (a) überlappt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Wendel mit Ausschnitten (7b) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausschnitte (7b) in Winkelabständen von etwa 90° in der Fläche der Wendel (5) angeordnet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch dreieckförmige Ausschnitte (7b), deren Spitze nahe bis an die Drehachse (6) reicht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendel (5) aus einem gelochten Blech besteht.

9. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Wasserspiegels (SW) eine die Wendel (5) beaufschlagende Sprüheinrichtung (16, 17) vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Absetzbehälter (1) und der die Wendel (5) mit Drehachse (6) enthal­ tende Schneckentrog (4) mit je einem Deckel (18a, 18b) versehen sind.

11. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen Wasserzulauf (3), welcher eine rotierende Strömung des Abwassers im Absetzbecken (1) erzeugt.

12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wasserzulauf (3) eine Luftbeimischeinrichtung (19) zugeordnet ist.