DE1014761B - Verfahren zur Ermittlung der Dichte von Schlamm oder der Schlammhoehe im Klaerbecken od. dgl. - Google Patents

Description

• Verfahren zur Ermittlung der Dichte von Schlamm oder der Schlammhöhe im Klärbecken od. dgl.
• Bei der mechanischen Abwasserreinigung sind die im Abwasser enthaltenen ungelösten Stoffe von der Flüssigkeit zu trennen. Dies geschieht in der Weise, daß man das Abwasser innerhalb einer gewissen Zeit bei möglichst geringer Flüssigkeitsbewegung sich selbst im Klärbecken od. dgl. überläßt. Die spezifisch schweren Partikeln sinken dabei nach unten und bilden dort Schlammwasser, während die Flüssigkeit sich darüber mehr oder weniger klärt.
• Für den Betrieb solcher Kläreinrichtungen ist es nun wichtig zu wissen, in welcher Höhe sich der Trennungsraum zwischen Klar- und Schlammwasser befindet, damit das Schlammwasser immer zur rechten Zeit und in richtiger Menge abgepumpt werden kann und somit der für die Klärung vorgesehene Raum für seine eigentliche Aufgabe frei bleibt und nicht für andere Zwecke, z. B. die Eindickung des Schlammes, dient.
• Um die richtige Schlammabpumpuug erkennen zu lassen, hat man außerhalb des Beckens Beobachtungsschächte vorgesehen, durch die der Schlamm beim Abpumpen hindurchgeführt wird. An der Konsistenz des Schlammes erkennt man dann grobsinnlich, ob noch Schlamm abgelassen werden muß oder ob infolge seiner Dünnflüssigkeit mit dem baldigen Erscheinen von ungeklärtem Abwasser zu rechnen ist. Diese Art der Beobachtung des Schlammpumpens ist recht primitiv und ungenau.
• Man hat auch schon vorgeschlagen, Schwimmer mit genau festgelegtem spezifischem Gewicht zur Anwendung zu bringen, die in das Becken eingebracht werden. Diese sinken durch das geklärte Wasser und schwimmen dann innerhalb des eingedickten Schlammes in einer bestimmten Höhe, die von dem spezifischen Gewicht des Schlammes und des Schwimmers abhängig ist. Wegen der Zähigkeit des Schlammes folgen die Schwimmer den vorgeschriebenen Bewegungen nur sehr langsam und ungenau, außerdem verändern sie ihr Gewicht infolge Verkrustung mit Schlamm, wodurch die Meßwerte sehr erheblich verfälscht werden.
• Durch die Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, welches alle Nachteile der bisherigen Verfahren und Apparaturen vermeidet.
• Der der Erfindung zugrunde liegende Gedanke besteht darin, daß durch das sich klärende Abwasser bis in den unteren Schlammraum bzw. bis auf den Boden des letzteren ein an sich bekanntes, beidseitig offenes Tauchrohr zur Einstellung einer Spiegeldifferenz als Meßwertgeber eingetaucht wird, das kontinuierlich oder intermittierend von einer kleinen Flüssigkeitsmenge bestimmten spezifischen Gewichtes durchflossen wird.
• Die Anwendung von beidseitig offenen Tauchrohren war für die Einstellung einer Spiegeldifferenz als Meßwertgeber für dichte Salzlösungen bekannt. Die Anwendung solcher Tauchrohre ermöglicht aber erfindungsgemäß als Meßwertgeber, die Dichte von Schlamm oder dessen Schlammhöhe zu ermitteln, denn in diesem Tauchrohr stellen sich die Schlamm- und Wasserspiegel entsprechend dem Gesetz der kommunizierenden Röhren innerhalb und außerhalb des Rohres gleich hoch ein.
• Wird jetzt oben in das Rohr geklärtes Abwasser oder reines Wasser kontinuierlich eingefüllt, dann wird unten der Schlamm aus dem Rohr verdrängt, während oben der Wasserspiegel ansteigt. Am unteren Ende des Rohres herrschen dann folgende Gewichtsverhältnisse, wenn Reibungsverluste wegen des geringen Flüssigkeitsdurchflusses durch das Tauchrohr unberücksichtigt bleiben können: Gewicht der Flüssigkeitssäule im Rohr ............... (a + y) dl, Gewicht der Flüssigkeitssäule außerhalb des Rohres x x d2 + (a - x) . dl.
• Hierbei bedeutet, wie in der Zeichnung angegeben, x die Höhe und d2 das spezifische Gewicht des Schlammwassers im Becken, a die Gesamthöhe von Klar- und Schlammwasser, d1 das spezifische Gewicht des Klarwassers, y der Flüssigkeitsanstieg innerhalb des Tauchrohres.
• Im Gleichgewichtszustand sind die beiden Flüssigkeitssäulen gleich schwer: (aty) d1=x.d2+ (a-x)d1, umgeformt d2-d1 y = x. d1 Im Klärbecken kann man praktisch d1 (spezifisches Gewicht des Klarwassers) mit 1 annehmen. Es ist dann y = x (d2-1).
• In Klärbecken ist d2> dl, das heißt, y ist positiv. Im Rohr erfolgt somit ein Anstieg der Flüssigkeit. Da d2 bekannt sein wird, kann aus dem Flüssigkeitsspiegelanstieg im Rohr z. B. auf die Schlammspiegelhöhe im Becken geschlossen werden. Der Flüssigkeitsspiegelanstieg im Tauchrohr gegenüber dem Flüssigkeitsspiegel im Klärbecken ist somit ein Maß für die Schlammhöhe im Becken. Der Anstieg des Flüssigkeitsspiegels kann, mit bekannten Geräten angezeigt, fernübertragen und als Impuls für Steuerungen verwendet werden. An das Tauchrohr kann z. B. oben ein Gefäß mit Schwimmer angebracht werden, der beispielsweise an einer Skala weithin sichtbar die Schlammspiegelhöhe im Becken anzeigt. Es ist auch möglich, mit dem Schwimmer akustische oder optische Signale oder Maschinen, z. B. die Schlammpumpenanlage, automatisch zu steuern.
• Selbstverständlich kann das Verfahren und die Apparatur auch für andere Verhältnisse der spezifischen Gewichte und für andere Flüssigkeitssysteme als Abwasser zur Anwendung kommen, wobei bei Absinken des Flüssigkeitsspiegels im Tauchrohr unter den Flüssigkeitsspiegel im Becken dem Tauchrohr gegebenenfalls nicht Flüssigkeit zugeführt, sondern Flüssigkeit z. B. mit einer kleinen Pumpe entnommen werden muß. Bei der Scheidung von Flüssigkeiten in chemischen und ähnlichen Betrieben kann das Verfahren und die Vorrichtung sinngemäß Anwendung finden, ebenso in Verbindung mit Rohrleitungen, Maschinen, die der Trennung von Flüssigkeitssystemen dienen, z. B. Zentrifugen, Separatoren, Zyklone u. a.
• Auch kann für die Nah- oder Fernübertragung des Meßwertes oder Impulses zur Erreichung gewisser Effekte ein Quecksilber-U-Rohr zwischengeschaltet werden.
• An -Stelle-eines beidseitig offenen Rohres kann auch ein Rohr Verwendung finden, welches nur unten offen ist, während von oben in bekannter Weise Druckluft oder Druckflüssigkeit eingefördert wird. Der Druck, der sich dann in dem unten offenen Tauchrohr einstellt, ist auch in diesem Falle ein Maß für die Dichte und Flüssigkeitsverhältnisse des zu messenden Systems, wenn die Durchflußmengen so gewählt werden, daß Druckverluste außer Betracht bleiben. Der erzeugte Druck kann dann mit einem Manometer od. dgl. ermittelt und der Meßgerätausschlag ebenfalls für Steuervorgänge herangezogen werden. Als Fördermittel kann ein Gas Verwendung finden, dabei erfolgt die Druckmessung in bekannter Weise mit Hilfe eines Manometers.
• Bei Klärbecken mit bewegten Ausräumern wird man die Vorrichtung auch an die Räumerbrücke anbringen können und den Zufluß mit einer kleinen Pumpe vornehmen, die ebenfalls auf der Brücke angebracht ist und ihre Förderflüssigkeit dem Klärbecken kurz unterhalb des Klarwasserspiegels entnimmt.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Ermittlung der Dichte von Schlamm oder der Schlammhöhe im Klärbecken od. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß durch das sich klärende Abwasser bis in den unteren Schlammraum bzw. bis auf den Boden des letzteren ein an sig bekanntes, beidseitig offenes Tauchrohr zur Einstellung einer Spiegeldifferenz als Meßwertgeber eingetaucht wird, das kontinuierlich oder intermittierend von eineI kleinen Flüssigkeitsmenge bestimmten spezifischen Gewichtes durchflossen wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch das sich klärende Abwasser bis in den unteren Schlammraum bzw. bis auf den Boden des Klärbeckens ein an sich bekanntes, einseitig geschlossenes Tauchrohr eingetaucht wird, das allseitig mit der Fördermeßflüssigkeit gefüllt ist und mit seinem unteren offenen Ende in die zu messende Schlammschicht eintaucht, wobei die Ermittlung der Dichte und des Flüssigkeitsverhältnisses durch Einleiten von Druckluft oder Druckflüssigkeit oberhalb der Fördermeßflüssigkeit erfolgt.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Fördermittel ein Gas Verwendung findet und die Druckmessung in bekannter Weise mit Hilfe eines Manometers erfolgt.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 196 167, 741197; französische Patentschrift Nr. 841 636 ; britische Patentschrift Nr. 512 427; USA.-Patentschrift Nr. 2 345 180.