DE19953961A1 - Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen aus Abwasser - Google Patents

Abstract

Für eine Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen, beispielsweise Sand, aus Flüssigkeiten, z. B. Abwasser, wird vorgeschlagen einen Behälter vorzusehen, der in seinem Inneren eine Trennwand (21) besitzt. Die Trennwand unterteilt das Innere des Behälters (2) in einen Zuflussbereich (31) und einen Abflussbereich (41). Zwischen diesen Bereichen ist ein Überströmspalt (22, 210) vorhanden, bei dem eine Umlenkfläche (5) für die Umlenkung der Flüssigkeitsströmung vorgesehen ist. Vorzugsweise ist die Umlenkfläche (5) im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des zu reinigenden Wassers angeordnet. Durch diese Anordnung wird eine effektive Abtrennung von Sinkstoffen, z. B. Sand, aus der Flüssigkeit erzielt; einmal aus der Flüssigkeit abgeschiedene Feststoffteilchen kehren nicht wieder in einen Schwebezustand innerhalb der Flüssigkeit zurück.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen aus Flüssigkeiten gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Solche Vorrichtungen zum Abscheiden von Sinkstoffen, insbesondere Sanden aus Abwässern, finden vorwiegend Anwendung beim Reinigen von Abwässern in Kläranlagen. Im Abwasser sind neben Schwimm- und Schwe­ bestoffen auch sogenannte Sinkstoffe enthalten, die vorwiegend aus Sand oder anderen Mineralien bestehen. Da diese nicht umwandelbar im Rahmen einer Klärung des Abwassers sind, müssen sie aus dem Wasser abgeschie­ den werden. Dazu ist es bekannt, das sandhaltige Wasser in ein Becken zu führen, in das es tangential zugeführt wird und das es nach einem teilweisen Umlauf von ca. 180° wieder verläßt. Dabei setzt sich Sand ab, der getrennt entsorgt wird. Eine solche Anlage wird als Rundsandfang bezeichnet. Diese ist als stationäre Anlage z. B. aus Beton hergestellt und als Abscheider einer Kläranlage vorgeschaltet. Ein solcher Abscheider ist beispielsweise in der DE-AS 14 59 503 gezeigt.

Daneben sind noch andere sogenannte Sandfänge bekannt, die die Form eines Behälters haben, an den ein Zulauf und ein Ablauf angeschlossen ist, sowie eine Abnahme für den abgeschiedenen Sand. Ein solcher Sandfang ist beispielsweise aus der DE-PS 26 03 426 bekannt. Dieser besteht aus zwei konzentrischen, im wesentlichen zylindrischen Behältern, die miteinan­ der verbunden sind, wobei der innere Behälter im Bereich seines Bodens offen ist. Der Zulauf des sandhaltigen Abwassers erfolgt über eine Leitung, die bis in den inneren Behälter hineinreicht und das Abwasser in den inneren Behälter einleitet. Durch den fehlenden Boden des inneren Behälters gelangt das Abwasser in den äußeren Behälter, aus dem es über eine Leitung wie­ der abgeführt wird. Der Abwassereinlauf erfolgt tangential im oberen Bereich des inneren Behälters. Innerhalb des inneren Behälters vollführt das Abwas­ ser zunächst eine kreisende, nach unten gerichtete Bewegung, bei der sich die Sinkstoffe nach unten bewegen, dabei aus der Flüssigkeit abscheiden und sich in einem Sinkstoff-Sammelraum ansammeln. Aus diesem werden sie dann periodisch mittels einer Pumpe abgeführt. Zusätzlich sind im Bo­ denbereich Luftaustrittsöffnungen angeordnet, die Luft in das Abwasser ab­ geben, die im Wasser aufsteigt, wodurch an den Sandteilchen anhaftende Schwimmstoffe vom Sand entfernt werden und aufsteigen können. Der Sand wird dadurch gewaschen.

Aus der DE-OS 14 59 512 ist ein Rundsandfang bekannt, der einen Sam­ melraum für die Sinkstoffe besitzt, der zum Zwecke des Abpumpens der Sinkstoffe verschließbar ausgebildet ist. Dazu wird dem Sammelraum von oben ein Verschlußelement zugestellt, das bei Normalbetrieb der Anlage teilweise im Inneren des inneren Behälters angeordnet wird.

Die Vorrichtungen des Standes der Technik haben den Nachteil, daß sie entweder sehr aufwendige und kostenungünstige Vorrichtungen darstellen, die einen großen Platzbedarf besitzen und stationär anzuordnen sind, dar­ über hinaus haben sie den Nachteil, daß das Abscheiden von Schwebstoffen im Verhältnis zur Verfügung gestellten Abscheidefläche nicht effektiv genug ist, so daß die Ausnutzung des Bauraums und des eingesetzten Materials bei den Vorrichtungen zum Abscheiden von Sinkstoffen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, unzureichend ist.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zum Ab­ scheiden von Sinkstoffen vorzuschlagen, die einfach ausgestaltet ist und darüber hinaus gleichzeitig mit erhöhter Abscheideeffektivität arbeitet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die Anordnung einer Umlenkfläche im Bereich des Überströmspalts wird vorteilhaft erreicht, daß eine wesentlich effektivere Abtrennung der Sinkstoffe aus der Flüssigkeit erzielt wird, deren Effektivität noch wesentlich durch die Anordnung winklig zur Strömung erhöht wird. Insbesondere durch die im wesentlichen senkrecht zur Strömungsrichtung des Abwassers in Richtung zum Überströmspalt angeordnete Umlenkfläche wird vorteilhaft erreicht, daß Schwebstoffe besonders effektiv, auch bei unterschiedlichen Korngrößen, abgeschieden werden. Gleichzeitig wird verhindert, daß diese wieder vom Wasser aufgenommen werden. Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Vorrichtung mit einer Umlenkfläche im Bereich des Über­ strömspaltes zwischen dem inneren und dem äußeren Behälter der Vorrich­ tung wird erreicht, daß eine wesentlich vergrößerte Abscheidefläche zur Ver­ fügung gestellt wird, die insbesondere deshalb besonders effektiv arbeitet, da sie im Verhältnis zur Horizontalen geneigt ist und die Neigung derart aus­ gerichtet ist, daß in Strömungsrichtung gesehen, sie im Verhältnis zum Be­ hälterboden einen Abstand besitzt, der sich im Verlauf der Strömung, die entlang der Umlenkfläche geführt ist, vergrößert. Durch die Neigung der Um­ lenkfläche gemäß Anspruch 3 wird der Verlauf der Strömung so mit der Um­ lenkfläche koordiniert, daß eine besonders wirksame und zuverlässig arbei­ tende Abscheidefläche erhalten wird. Dadurch wird erreicht, daß im Bereich der Umlenkung der Flüssigkeit diese von unten nach oben entlang der Um­ lenkfläche streicht, wodurch gerade im Bereich der Richtungsumkehr der Flüssigkeit eine Umlenkfläche zur Verfügung gestellt wird, an der die Strö­ mung anliegt und somit die Möglichkeit besteht, daß sich Festkörperteilchen an der Wand abscheiden. Diese Festkörperteilchen fallen dann auf Grund der Neigung der Oberfläche der Umlenkfläche in Richtung zum Boden der Vorrichtung, wobei sie entlang der anliegenden Strömung gleiten und dort die Abscheidung weiterer Festkörperteilchen unterstützen. Da die Feststoff teilchen in Kontakt mit der Oberfläche der Umlenkfläche verbleiben, wird verhindert, daß sie wieder von der Flüssigkeit aufgenommen werden. Es wird also sowohl die Abscheidewirkung der Veränderung der Strömungsrichtung von der Erfindung ausgenutzt, als auch die Gravitation, da die Strömung an­ schließend nach oben geführt wird.

Besonders vorteilhaft ist die Ausgestaltung der Vorrichtung durch die winkli­ ge Anordnung der Umlenkfläche im Verhältnis zur Strömungsrichtung des Abwassers, wobei dies sich besonders effektiv im Bereich des Überström­ spaltes auswirkt. Besonders vorteilhaft ist es, die Umlenkfläche im wesentli­ chen senkrecht zum Verlauf der Strömung des Abwassers im Bereich des Überströmspaltes anzuordnen. Ein erhöhtes Abscheiden von Festkörperteil­ chen ohne sonstige zusätzliche Maßnahmen kann dadurch erreicht werden. Durch die erfindungsgemäße Anordnung der Umlenkfläche, im wesentlichen unterhalb der Trennwand, wird eine effektive Ausnützung des Materials er­ reicht und diejenige Stelle mit einer Umlenkfläche ausgestattet, die am effek­ tivsten zum Abscheiden von Festkörperteilchen geeignet ist. Durch die erfin­ dungsgemäße Ausgestaltung des unteren Endes der Trennwand, wobei die­ se auf die Umlenkfläche mit einem Winkel von etwa 25° bis 75° hin gerichtet ist, wird erreicht, daß eine Erhöhung der Strömungsgeschwindigkeit stattfin­ det, die vorteilhaft in Kombination mit der Umlenkfläche ein verbessertes Abscheiden von Sinkstoffen ermöglicht.

In einfacher, konstruktiv besonders günstiger Ausgestaltung ist die Umlenk­ fläche als ein von der Trennwand getrenntes Bauteil ausgebildet. Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn die Umlenkfläche ein vom Behälter getrennt ausgebil­ detes Bauteil ist, weil dadurch eine einfache Konstruktion, die zudem flexibel ist, ermöglicht wird.

Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Trennwand, die wenigstens über 75% ihrer vertikalen Erstreckung in Form einer Zylinderwand eines Hohlzylinders ausgebildet ist, wird erreicht, daß das Material effektiv einge­ setzt wird und gleichzeitig genügend Abscheidefläche im Bereich der Trenn­ wand zur Verfügung steht.

Durch die erfinderische Ausgestaltung der Vorrichtung, wobei der Bereich zwischen der Wand des Behälters und der Trennwand den Zuflußbereich für das Abwasser bildet, wird vorteilhaft erreicht, daß das neu im Behälter ein­ treffende verschmutzte Wasser zunächst auf eine große Oberfläche, die für die Abscheidung der Schwebstoffe besonders günstig ist, geführt wird. Im übrigen verläuft dann die Strömung im Bereich der Behälterwand, die die größte Abscheidefläche zur Verfügung stellt, nach unten, wodurch die natür­ liche Fallbewegung der Schwebstoffe unterstützt wird. Außerdem wird zu­ sätzlich die äußere Oberfläche der Trennwand ebenfalls von oben nach un­ ten angeströmt, was dem natürlichen Verhalten der Schwebstoffe entspricht, so daß auch dadurch ein verbessertes Abscheiden erfolgt.

In besonders günstiger Weiterbildung der Erfindung besitzt die Umlenkfläche eine Gestalt, die im wesentlichen, wenigstens teilweise, als Kegelmantelflä­ che ausgebildet ist. Dadurch wird erreicht, daß kostengünstig und mit einfa­ chen Bauteilen die Umlenkfläche gebildet werden kann und diese gleichzei­ tig effektiv ausgestaltet ist.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist im Bereich des Bodens des Behälters dieser mit Luftaustrittsöffnungen versehen, mit deren Hilfe vorteil­ haft Luft in den Behälter eingeblasen werden kann, was zu einer Verstär­ kung der Abtrennung des Sandes aus der Flüssigkeit führen kann und da­ durch gleichzeitig der Sand, beziehungsweise die sich absetzenden Schwebstoffe, mit der Luft mitgerissen werden, wodurch eine Verdichtung vermieden werden kann. Im übrigen reiben sich diese dabei aneinander, wo­ durch anhängende Schmutzteilchen, z. B. solche, die leichter als Wasser sind, abgetrennt werden und an die Oberfläche der Flüssigkeit gelangen, von der sie dann entfernt werden können.

Besonders vorteilhaft wird dazu die Umlenkfläche derart ausgestaltet, daß sie einen Raum umgrenzt, in den dann die Luftaustrittsöffnungen münden. Dieser Raum kann dabei vorteilhaft als Waschraum für das Waschen des Sandes ausgebildet sein. Der Raum besitzt vorteilhaft an seiner Oberseite Öffnungen für den Austritt von Luft und für das abgewaschene Material. In vorteilhafter Weiterbildung der Vorrichtung besitzt diese im Bereich ihres Bo­ dens Mittel, um den dort angesammelten Sand zu entfernen. Dies kann vor­ teilhaft eine Pumpe sein, die ein Wasser-Sand-Gemisch transportieren kann. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprü­ chen und der Beschreibung der Zeichnungen erläutert.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand von zeichnerischen Darstellungen beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zum Absetzen von Sinkstoffen mit einer zylindrischen Trennwand, von deren Innerem der Ablauf des gereinigten Wassers ausmündet,

Fig. 2 ebenfalls eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen, bei der der Ablauf des gereinigten Wassers durch eine Öffnung der Behälterwand erfolgt,

Fig. 3 eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Abzugseinrich­ tung für Schwimmschlamm,

Fig. 4 eine Draufsicht von Fig. 3.

Das Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen von Fig. 1 besteht aus einem Behälter 2, der eine Zuführleitung 3 für Ab­ wasser und eine Abführleitung 4 für gereinigtes Wasser besitzt. Der Behälter 2 ist über Stützen 20 frei im Raum aufstellbar und in bekannter Weise über Rohrleitungen angeschlossen. Als Behälter im Sinne der Erfindung ist bei­ spielsweise auch ein Betonbauwerk zu verstehen, dessen Einbauten aus Stahl oder Edelstahl ausgeführt sind. Im Inneren des Behälters 2 besitzt die­ ser eine Trennwand 21, die aus einem dünnwandigen Blech oder aus Kunst­ stoff besteht und zu einem Hohlzylinder geformt ist, der koaxial im Inneren des Behälters 2 angeordnet ist. Die Trennwand 21 kann anders geformt sein, wesentlich ist, daß sie das Innere des Behälters 2 in wenigstens zwei wenigstens teilweise voneinander abgetrennte Räume unterteilt, wovon der eine im wesentlichen zunächst das verunreinigte Wasser aufnimmt und sich im zweiten im wesentlichen das gereinigte Wasser sammelt. Durch die Wand des Behälters 2 hindurch führt eine Abführleitung 4 bis zur Trennwand 21, die von der Abführleitung 4 durchstoßen wird und den Bereich innerhalb der Trennwand 21 entwässert. Die durch die Trennwand 21 gebildeten Räume sind gegeneinander nicht vollkommen abgetrennt, sondern stehen über einen Überströmspalt 22 miteinander in Verbindung. Über den Über­ strömspalt gelangt das in die Vorrichtung eingeleitete Wasser von der Zu­ führleitung 3 über den Schmutzwasserbereich 31 (Zuflußbereich) in den Be­ reich 41 des gereinigten Wassers (Abflußbereich).

Unterhalb der Trennwand 21 ist eine Umlenkfläche 5 angeordnet, die in Form einer Mantelfläche eines Kegelstumpfes ausgebildet ist. Die durch die Zuführleitung 3 in den Behälter 2 eintretende, zu reinigende Flüssigkeit (Ab­ wasser) füllt den Schmutzwasserbereich 31, der sich außerhalb der zylinder­ förmigen Trennwand befindet, mit der zu reinigender Flüssigkeit. Durch das nachströmende Abwasser tritt Flüssigkeit über den Überströmspalt 22 von unten in den durch die Trennwand 21 gebildeten Hohlzylinder, den Bereich 41 des gereinigten Wassers, ein und verläßt diesen über die Abführleitung 4. Die von der Flüssigkeit dabei im wesentlichen vollführte Strömung wird durch die beiden Pfeile S symbolisiert. Außerhalb und innerhalb der Trennwand 21 steht die Flüssigkeit mit einer bestimmten Höhe und besitzt eine Oberfläche O.

Unterhalb der Trennwand 21, im Lauf der Strömung (S), bildet die Umlenk­ fläche 5 ein Hindernis für die in Richtung der Pfeile S fließende, zu reinigen­ de Flüssigkeit, wodurch die Umlenkung der Strömungsrichtung unterstützt wird. Die zunächst im äußeren Teil des Behälters 2 nach unten in Richtung Behälterboden 23 führende Strömung wird an der Umlenkfläche 5 umgelenkt und nach oben in das Innere des von der Trennwand 21 gebildeten Innen­ raums geleitet. Bei dieser Umlenkung streicht das schwebstoffhaltige Ab­ wasser entlang der Umlenkfläche 5 nach oben, wodurch ein intensiver Kon­ takt zwischen Flüssigkeit und Umlenkfläche 5 stattfindet. Dieser Kontakt sorgt dafür, daß bis dahin noch nicht abgeschiedene Partikel sich von der Flüssigkeit trennen und auf der Umlenkfläche 5 abscheiden und nach unten in Richtung des Behälterbodens 23 rutschen, wo sie sich ansammeln. Die abgeschiedenen Feststoffteilchen, z. B. Sand, werden über die Entsandungs­ leitung 6 aus dem Behälter 2 in an sich bekannter Weise wieder entfernt.

Der Behälter 2 der Vorrichtung zum Absetzen von Sinkstoffen von Fig. 1 besteht im wesentlichen aus einem zylindrischen Behälter 2, der in seinem unteren Bereich seinen Durchmesser verringert und daher in diesem Bereich spitz zuläuft. Im Bereich seines Behälterbodens 23 ist er im wesentlichen waagerecht ausgebildet, so daß dieser Bereich des Behälters eine Form ähnlich eines auf dem Kopf stehenden Kegelstumpfes besitzt. Im Außenbe­ reich des Behälters 2 ist dieser über Stützen 20 gegenüber dem Boden ab­ gestützt. Die Stützen verteilen sich dabei über den Umfang des Behälters und es sind je nach Behältergröße 3 bis 5 Stützen vorgesehen. Der Behälter besteht im wesentlichen aus Stahlblech, wobei der Behälter aus einzelnen Teilen zusammengeschweißt ist. Das bevorzugte Material, weil besonders unempfindlich gegen verschiedenste Abwässer, ist dabei Edelstahl. Im Inne­ ren des Behälters ist die Trennwand 21 angeordnet, die im vorliegenden Fall ebenfalls aus Edelstahl besteht und zu einem Hohlzylinder geformt ist, der über Träger 210 mit der Behälterwand verbunden ist. Die Träger 210 sind dabei der Einfachheit halber an der Trennwand 21 und an der Wand des Behälters 2 angeschweißt. Im linken Bereich der Fig. 1 ist ein Rohrstutzen einer Zuführleitung 3 gezeigt. Die Zuführleitung 3 durchdringt die Wand des Behälters 2 und ist mit dieser dichtend verschweißt. Durch die Zuführleitung 3 gelangt Abwasser in das Innere des Behälters 2, zwischen der Wand des Behälters 2 und der Trennwand 21. Zwischen der Wand des Behälters 2 und der Trennwand 21 liegt der Schmutzwasserbereich 31. Beim Einströmen des Schmutzwassers in den Behälter 2 vollführt dieses eine Bewegung entlang der Innenwand des Behälters 2 in Form einer Zirkularströmung, die auf der einen Seite durch die Wand des Behälters 2 begrenzt ist und auf der ande­ ren Seite durch die Außenwand der Trennwand 21. Während dieser Zirku­ larbewegung, die darüber hinaus noch nach unten in Richtung Behälterbo­ den 23 gerichtet ist, streicht das eingeleitete Abwasser entlang der Innen­ wand des Behälters 2, so daß eine Berührung zwischen den Schwebstoff­ teilchen des Abwassers und der Innenwand des Behälters 2 stattfindet. Durch diese Berührung setzen sich die Schwebstoffteilchen an der Behäl­ terwand ab, beziehungsweise werden durch die Berührung mit der Wand des Behälters von der Flüssigkeit abgeschieden und trennen sich somit von der Flüssigkeit, die sie in Schwebe hielt. Die Feststoffteilchen, z. B. Sandpar­ tikel, gleiten entlang der Behälterinnenwand in Richtung des Behälterbodens, wo sie sich ansammeln. Neben einer Berührung mit der Innenwand des Be­ hälters 2 findet gleichzeitig eine Berührung mit der Außenwand der Trenn­ wand 21 statt, an der ebenfalls eine Abscheidung der Schwebstoffteilchen stattfindet. Der Schmutzwasserbereich 31 stellt sich also als ein Raum dar, der im Verhältnis zu seinem Inhalt von einer großen Oberfläche aus Behäl­ terwand und Trennwand umgeben ist. Diese große Oberfläche erhöht den Wirkungsgrad der Abscheidung von Sinkstoffen im Verhältnis zur eingesetz­ ten Größe des Behälters. Einen wesentlichen Vorteil besitzt die Anlage da­ her auch durch das Einleiten des Schmutzwassers durch die Zuführleitung in den Bereich zwischen Trennwand und der Wand des Behälters im Vergleich zur Einleitung des Schmutzwassers in den Bereich, der durch die Trennwand 21 umschlossen ist. Im Verhältnis dazu ist der Schmutzwasserbereich 31 nämlich mit einer Fläche umgeben, die um die Fläche der Innenwand des Behälters 2 größer ausfällt als im anderen Falle. Die zu Verfügung stehende Fläche ist also wesentlich mehr als doppelt so groß.

Durch die stetige Zufuhr von Abwasser in den Schmutzwasserbereich 31 ist es erforderlich, daß der Behälter der Vorrichtung auch im selben Maße wie­ der entwässert wird. Das Abführen von Flüssigkeit aus der Vorrichtung 1 er­ folgt aus dem Innenbereich des durch die Trennwand 21 umschlossenen Abflußbereichs 41. Dazu besitzt die Trennwand 21 eine Öffnung, in die eine Abführleitung 4 hineinragt. Die Abführleitung 4 durchbricht die Wand des Behälters 2, mit der sie beispielsweise durch Schweißen dichtend verbunden ist und führt bis zur Trennwand 21, durch die hindurch sie das abzuführende Wasser aus dem Abflußbereich, dem Inneren des durch die Trennwand 21 gebildeten Behälters, abführt. Zuflußbereich 31 und Abflußbereich 41 der Vorrichtung 1 sind zwar durch die Trennwand 21 in großen Bereichen von einander getrennt, im unteren Bereich des Behälters 2 jedoch stehen die beiden Bereiche über einen Überströmspalt 22, der im wesentlichen durch den Bereich zwischen Trennwand 21 und Wand des Behälters 2 sich er­ streckt, in Verbindung. Im Bereich des Überströmspaltes 22 kehrt sich die Strömung, die im Zuflußbereich 31 herrscht und im wesentlichen Richtung Behälterboden gerichtet ist, um, um innerhalb der Trennwand 21 aufzustei­ gen und dort im oberen Bereich über die Abflußleitung 4 die Vorrichtung 1 wieder zu verlassen.

Auch beim Aufsteigen der Strömung im Inneren des durch die Trennwand 21 umschlossenen Abflußbereichs 41 findet eine Abtrennung von Schwebstoff­ teilchen aus der Flüssigkeit statt, wenn auch ungleich weniger als im Zufluß­ bereich 31.

Wie aus Fig. 1 erkennbar besitzt die Vorrichtung 1 unterhalb des Zuflußbe­ reichs eine Umlenkfläche 5, die im Ausführungsbeispiel von Fig. 1 in Form einer Mantelfläche eines Kegelstumpfes ausgebildet ist. Die aus dem Zuflußbereich 31 in den Abflußbereich 41 überströmende Flüssigkeit, deren Strömungsverlauf durch die Pfeile S angedeutet ist, trifft aus dem Zuflußbe­ reich 31 kommend zunächst im wesentlichen senkrecht auf die Umlenkflä­ che 5, wodurch eine sehr intensive Berührung zwischen Flüssigkeit und Um­ lenkfläche 5 stattfindet. Bei diesem Auftreffen der Strömung der Flüssigkeit gelangen die mitgeführten Feststoffpartikel an die quer zur Strömung liegen­ de Wandung der Umlenkfläche 5, wodurch sich die Schwebstoffteilchen von der Flüssigkeit abtrennen können und entlang der Umlenkfläche 5 in Rich­ tung zum Boden des Behälters 2 rutschen. Nicht nur durch das Auftreffen der Strömung im stumpfen Winkel auf die Umlenkfläche 5 findet ein intensi­ ves Abscheiden der mitgeführten Schwebstoffteilchen statt, sondern auch dadurch, daß im weiteren Verlauf der Strömung diese entlang der Umlenk­ fläche 5 in Richtung zum Abflußbereich der Vorrichtung 1 hin an der Umlenk­ fläche 5 entlang geführt ist und dort somit ein intensives Berühren zwischen Strömung beziehungsweise den mitgeführten Schwebstoffteilchen und der Wandung der Umlenkfläche 5 stattfindet. Die dabei entgegen der Strö­ mungsrichtung entlang der Umlenkfläche in Richtung Behälterboden 23 rol­ lenden Schwebstoffteilchen unterstützen noch den Kontakt zu den noch in der Flüssigkeit mitgeführten Schwebstoffteilchen mit der als Abscheidewand fungierenden Umlenkfläche 5.

Durch die als Kegelstumpfmantelfläche ausgebildete Umlenkfläche 5 wird darüber hinaus vorteilhaft erreicht, daß zunächst die Strömung in einem Be­ reich der Umlenkfläche 6 auftrifft, der eine große Ringfläche zur Verfügung stellt und erst im weiteren Verlauf der Strömung S sich die zur Verfügung stehende Umlenkfläche 5 verkleinert.

Durch die vorteilhafte Neigung der Umlenkfläche, wobei die Neigung im we­ sentlichen so ausgeführt ist, daß die Umlenkfläche im wesentlichen parallel zur aufsteigenden Strömung 51 geneigt ist, wird ein hoher Abscheidegrad der noch in Schwebe befindlichen Sinkstoffe erreicht.

Neben der Abscheidewirkung durch die Umlenkfläche 5 besitzt die vorteilhaf­ te Ausgestaltung als Kegelstumpf den besonderen Vorteil, daß die Umlenk­ fläche gleichzeitig einen Raum umschließt, der besonders geeignet ist in ihm den im Bereich des Bodens der Vorrichtung 1 befindlichen Sand derart mit Luft oder auch durch andere Medien, wie z. B. Wasser, zu durchspülen, daß damit der Sand durchmischt und gewaschen wird. Durch die domartige Aus­ bildung des Raumes unterhalb der Umlenkfläche 5 wird bei Einströmen von Luft in den angesammelten Sand dessen Hochreißen und Durchmischen erreicht, wobei gleichzeitig die Schwebstoffpartikel durchmischt und anein­ ander gerieben werden, so daß sich daran festhaftende leichte Schmutzteil­ chen ablösen können, die dann im Behälter an die Oberfläche der darin be­ findlichen Flüssigkeit aufsteigen können. Es wird also im Behälter 2 ein Waschraum 53 für den Sand zur Verfügung gestellt.

Die Innenseite der Umlenkfläche bildet dabei gleichzeitig eine Prallfläche 51, an der hochgerissene Sandteilchen aufprallen, wobei diese anhaftende Schmutzteilchen verlieren können und gleichzeitig durch die Neigung der Umlenkfläche 5 wieder zurück in den Sandsammelraum am Boden des Be­ hälters 2 geschleudert werden. Um den Reinigungseffekt noch zu erhöhen, besitzt die Umlenkfläche 5 Bohrungen, durch die die unterhalb der Umlenk­ fläche 5 eingeblasene Luft durch die Umlenkfläche 5 hindurchtreten kann und auch oberhalb der Umlenkfläche 5 auf die Sinkstoffe einwirken kann. Durch die Ausbildung der Umlenkfläche 5 in Form eines Kegelstumpfes führt die Umlenkfläche in ihrem Inneren die Luft in gebündelter Form nach oben, bevor sie den Kegelstumpf nach oben durch die Öffnung 52 verläßt. Dadurch bildet die nach oben aufsteigende Luft mit den damit mitgerissenen Schmutzteilchen eine zusätzliche Aufwärtsströmung, die im Zentrum des durch die Trennwand 21 gebildeten Zylinders aufsteigt und Schwimm­ schlammteilchen mit an die Oberfläche reißt. Die Luft verläßt die Vorrichtung 1 durch den oben offenen Behälter 2. Die Schwimmstoffe verbleiben an der Oberfläche im Behälter 2, da die Abführleitung 4 unterhalb der Oberfläche der Flüssigkeit im Abflußbereich angeordnet ist, so daß keine Schwimmstof­ fe über die Abführleitung 4 mit fortgerissen werden.

Die innerhalb der Trennwand 21 aufsteigende Luft bewirkt gleichzeitig auch eine Verstärkung der Umlenkung der Strömung S in Richtung an die Ober­ fläche des Behälters 2, was zusätzlich eine Unterstützung für die Abschei­ dung von Schwebstoffteilchen an der Umlenkfläche 5 zur Folge hat. Die Um­ lenkfläche 5 ist ebenso wie die Trennwand 21 über Träger 210 mit der Wand des Behälters 2 verbunden und somit an dieser sicher befestigt.

Die Belüftungseinheit 7, die unterhalb der kuppelförmigen, bzw. einen dom­ artigen Waschraum 53 bildenden Umlenkfläche 5, angeordnet ist, besteht aus einem Leitungssystem, mit darin befindlichen Luftaustrittsdüsen aus de­ nen die Druckluft ausströmt und den gewünschten Effekt, wie oben be­ schrieben, auslöst. Darüber hinaus kann das Einströmen von Luft auch wei­ ter dazu dienen, den abgesetzten Sand aufzulockern, so daß dieser gele­ gentlich oder auch kontinuierlich über die Entsandungsleitung 6 leicht ent­ sorgt werden kann.

Die von der eingeblasenen Luft mit hochgerissenen Schwimmstoffe können entweder von Hand oder über ein Überfallwehr mit Überfallkante (vergl. Fig. 3) von der Oberfläche der Flüssigkeit im Behälter 2 abgezogen werden. Dar­ über hinaus sind auch andere Vorrichtungen zum Abzug des Schwimm­ schlamms einsetzbar. Neben Schwimmstoffen können auch Schwebstoffe abgezogen werden.

Fig. 2 zeigt ebenfalls eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen. Die Vorrichtung 1 besteht ebenfalls aus einem Behälter 2, der auf Stützen 20 ruht. Die Vorrichtung 1 besitzt eine Zuführleitung 3 für Abwasser und eine Abführleitung 4 für das behandelte Wasser. Im Inneren des Behälters 2 besitzt dieser eine Trennwand 21, die zu einem Hohlzylinder gefügt ist. Dieser ist koaxial im Inneren des Behälters 2 angeordnet. Das In­ nere der Vorrichtung 1 wird durch die Trennwand 21 in einen Zuflußbereich 31 und in einen Abflußbereich 41 unterteilt. Auf dem dem Behälterboden 23 zugewandten Rand der Trennwand 21 ist ein Überströmspalt 210 vorhan­ den, der gewährleistet, daß Flüssigkeit aus dem Zuflußbereich 31 in den Abflußbereich 41 gelangt. Anders als bei Fig. 1 strömt dabei die Flüssigkeit vom Inneren des durch die Trennwand 21 gebildeten Bereichs der Vorrich­ tung 1 in den kreisringförmigen Bereich, den Abflußbereich 41, an den die Abführleitung 4 angeschlossen ist. Die Strömungsrichtung am Überström­ spalt 22 ist durch die Strömungspfeile S gekennzeichnet. Im Bereich des Überströmspaltes 210 ist ebenfalls eine Umlenkfläche 5 angeordnet, die als Mantelfläche eines Kegelstumpfes ausgebildet ist. Die von der Strömung S angeströmte Fläche ist hier im Ausführungsbeispiel von Fig. 2, im Gegen­ satz zu dem von Fig. 1, die Innenfläche des Kegelstumpfes. Die Umlenkflä­ che ist dementsprechend im Verhältnis zur Horizontalen genau umgekehrt geneigt, wie die von Fig. 1, da der Verlauf der Strömung vom durch die Trennwand 21 gebildeten Innenraum des Behälters 2 nach außen in den Abflußbereich 41 strömt. Die Umlenkfläche 5 ist also im Verhältnis zur Hori­ zontalen derart geneigt, daß der dem Zentrum des Behälters 2 zugewandte Teil der Umlenkfläche 5 näher zur Horizontalen, in der Ebene des Behälter­ bodens 23 liegenden Ebene, angeordnet ist, als derjenige Bereich der Um­ lenkfläche 5, der im Bereich der Wand des Behälters 2 angeordnet ist.

Der Behälter 2 von Fig. 2 besitzt einen Deckel 25, der die Vorrichtung 1 nach oben abschließt. Im Bereich des Behälterbodens 23 ist ebenfalls eine Entsandungsleitung 6 vorhanden sowie eine Belüftungseinheit 7 für die Zu­ führung von Luft in das Innere der Vorrichtung 1. Auf der rechten Seite des Behälters ist noch der Anschlußstutzen einer Abzugsleitung 81 für Schwimmschlamm erkennbar. Die Abzugseinrichtung 8 für Schwimm­ schlamm soll weiter unten näher dargestellt werden.

Fig. 3 zeigt eine Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen gemäß der Erfindung, die zusätzlich eine Abzugseinrichtung 8 für Schwimmstoffe be­ sitzt. Ansonsten ist die Vorrichtung 1 im wesentlichen so aufgebaut, wie die Vorrichtung von Fig. 1. Die Darstellung des Behälters 2 der Vorrichtung 1 ist im Verhältnis zu der von Fig. 1 um ca. 90° um die vertikale Achse ge­ dreht, wodurch die Zuführleitung 3 und die Abführleitung 4 im wesentlichen in einer Linie liegen. Wie aus Fig. 3 deutlich wird, ist die Zuführleitung 3 im Vergleich zur Horizontalen etwas höher angeordnet als die Abführleitung 4. Dies hat strömungstechnische Gründe. Der Behälter 2 beinhaltet ebenfalls einen durch die Trennwand 21 gebildeten zylinderförmigen Abflußbereich 41, in dem die Abzugseinrichtung 8 für Schwimmschlamm angeordnet ist. Die Abzugseinrichtung 8 besteht im wesentlichen aus einer Abzugsleitung 81, die aus dem Inneren des Behälters 2 die abgezogenen Schwimmstoffe abführt. In die Abzugsleitung 81 treten die schwimmenden Bestandteile des gereinigten Abwassers über eine trichterartige Überfallkante 82 in die Ab­ zugsleitung 81 ein, die sie zur Weiterbehandlung abführt. Die Höhe der Ü­ berfallkante orientiert sich am Flüssigkeitsspiegel im Abflußbereich 41, der wiederum durch die Höhe der Abführleitung 4 mitbestimmt wird. Um zu ver­ hindern, daß Schwimmschlamm in die Abführleitung 4 gelangt, ist im Bereich der Ausmündung 42 aus dem durch die Trennwand 21 gebildeten Abflußbe­ reich eine Tauchwand 43 angeordnet, die die Abführleitung vor den Schwimmstoffen abschirmt, so daß diese nicht in die Abführleitung 4 gelan­ gen, sondern über die Abzugseinrichtung 8 aus der Vorrichtung 1 abgeführt werden.

Die Umlenkfläche 5 besitzt, wie oben bereits dargestellt, Öffnungen 52 für den Austritt der über die Belüftungseinheit 7 in den Behälter 2 eingeblasenen Luft. Der Aufstieg, der aus den Öffnungen 52 austretenden Luft, erfolgt im wesentlichen im Zentrum des durch die Trennwand 21 gebildeten Abflußbe­ reichs 41, so daß die mit der aufsteigenden Luft mitgerissenen Organik­ bestandteile, der Schwimmschlamm, abseits von der Tauchwand 43 aufstei­ gen. Dadurch wird erreicht, daß Schwimmstoffe nicht in den Bereich der Tauchwand 43 gelangen d. h. zwischen Tauchwand 43 und der Ausmün­ dung 42 der Abführleitung 4, sondern abseits davon im wesentlichen im Zentrum des Abflußbereichs 41. Die Tauchwand 43 ist als eine im wesentli­ chen gerade Metallplatte ausgebildet, die vor der Ausmündung 43 der Ab­ führleitung 4 angeordnet und mit der Trennwand 21 verbunden ist und bis über den Flüssigkeitsspiegel im Abflußbereich 41 hinausragt sowie bis un­ terhalb der Ausmündung 42 der Abführleitung 4. Ein Eintritt von Schwimm­ stoffen in den Auslauf, d. h. in die Abführleitung 4, wird dadurch verhindert. Zusätzlich kann noch eine Siebeinrichtung z. B. ein Sieb (nicht gezeigt) im Bereich der Ausmündung 42 angeordnet werden, um ein Ausfließen von Schwimmstoffen sicher zu verhindern.

Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung 1 von Fig. 3 mit ihren we­ sentlichen Bestandteilen. Aus Fig. 4 wird deutlich, daß die Vorrichtung 1 durch ihre besondere, annähernd koaxiale Anordnung von Zuführleitung 3 und Abführleitung 4 günstige Anschlußverhältnisse bietet, so daß der Einbau der Vorrichtung 1 mit wenig Raum auskommt. Der Behälter 2 der Vorrichtung 1 wird von drei Stützen 20 getragen. Die Stützen 20 sind seitlich an der Be­ hälterwand des Behälters 2 angeschweißt. Aus der Draufsicht der Fig. 4 ist neben der Anordnung der Tauchwand 43 ebenfalls die trichterförmige Über­ fallkante 82 der Abzugseinrichtung 8 für Schwimmschlamm erkennbar. Durch die trichterförmige Ausgestaltung besitzt die Überfallkante 82 einen wesentlich größeren Durchmesser als die Abzugsleitung 81. Dies erleichtert die Aufnahme des Schwimmschlamms. In der Draufsicht ist ebenfalls die Oberseite der Umlenkfläche 5 erkennbar, wo aus Öffnungen 52 Luft aus­ strömen kann, die über die Belüftungseinheit 7 in den domförmigen, durch die Umlenkfläche 5 gebildeten Raum, einströmt.

Neben einer zylinderförmigen Ausgestaltung der Vorrichtung der Erfindung sind ebenso Behälter mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt möglich. Die Erfindung ist unabhängig von der Behälterform. Ebenso fällt eine Vorrichtung mit mehreren, beispielsweise parallel zueinander angeord­ neten Umlenkflächen unter die Erfindung.

Claims (20)

1. Vorrichtung zum Abscheiden von Sinkstoffen, insbesondere Sand, aus Flüssigkeiten, insbesondere Abwasser, mit einem Behälter, mit einer Zuführleitung für Abwasser und mit einer Abführleitung für gereinigtes Wasser, mit einer im Inneren des Behälters angeordneten Trennwand, die das Innere des Behälters in einen Zuflußbereich und einen Abfluß­ bereich unterteilt, wobei zwischen Zuflußbereich und Abflußbereich ein Überströmspalt für die Strömung des Wassers im Behälter vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des Überströmspaltes (22, 210) eine Umlenkfläche (5) für die Umlenkung der Strömung angeord­ net ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Um­ lenkfläche (5) im wesentlichen quer zur Strömungsrichtung (S) des Ab­ wassers im Bereich des Überströmspaltes (22, 210) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkfläche (5) im Verhältnis zur Horizontalen derart geneigt ist, daß sie dem Verlauf der Strömung angepaßt ist und dabei im Verhältnis zur Horizontalen nach oben ansteigt.

4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkfläche (5) im wesentlichen unterhalb der Trennwand (21) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Trennwand (21) auf die Um­ lenkfläche (5) mit einem Winkel von etwa 25° bis 75° trifft.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkfläche (5) und die Trennwand (21) ge­ trennte Bauteile sind.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkfläche (5) ein vom Behälter (2) ge­ trennt ausgebildetes Bauteil ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand (21) wenigstens über 75% ihrer vertikalen Erstreckung in Form einer Zylinderwand eines Hohlzylinders ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich zwischen der Wand des Behälters (2) und der Trennwand (21) der Zuflußbereich (31) für Abwasser ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenkfläche (5) zu einem überwiegenden Teil als Kegelmantelfläche ausgebildet ist.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß im Bereich des Bodens (23) des Behälters Luftaustrittsöffnungen vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Luftaustrittsöffnung ein von einer Wand teilweise begrenzter Raum (53) angeordnet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Raumes (53) von der Rückseite der Umlenkfläche (5) gebildet ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (53) an seiner Oberseite eine oder mehrere Öffnungen (52) für den Austritt von Luft besitzt.

15. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die Umlenkfläche (5) Öffnungen für den Durchtritt von Luft besitzt.

16. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß im Bereich des Behälterbodens (23) eine Belüftungseinheit (7) für die Zuführung von Luft in den Behälter (2) an­ geordnet ist.

17. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß im Bereich des Behälterbodens (23) eine Entsandungsleitung (6) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß im Bereich der Oberfläche (O) der Flüssig­ keit im Abflußbereich (41) eine Abzugseinrichtung (8) für Schwimmstof­ fe und/oder Schwebestoffe angeordnet ist.

19. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, da­ durch gekennzeichnet, daß der Abführleitung (4) eine Tauchwand (43) zugeordnet ist.

20. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, da­ durch gekennzeichnet, dass in der Abführleitung (4) und/oder im Ab­ flussbereich (41) eine Siebeinrichtung angeordnet ist.