DE2455059A1 - Vorrichtung zur reinigung von abwaessern - Google Patents

Description

France Assainissement, Strasbourg, Frankreich

Vorrichtung zur Reinigung von Abwässern

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reinigung unter Einleitung von Sauerstoff in städtische und/oder Industrieabwässer, welche in Aktivierbecken von Kläranlagen gesammelt sind.

Häufig genügt für die Reinigung von Abwässern die Beseitigung von Schmutzstoffen mit mechanischen oder chemischen Mitteln nicht, oder man muß im Zuge biologischer Verfahren zu Mikroorganismen greifen, um die Umwandlung organischer Stoffe zu Mineralstoffen sicherzustellen: dabei wird das schmutzige Filtrat mit dem zur Aktivierung dieser Mikroorganismen unentbehrlichen Sauerstoff in innigen Kontakt gebracht.

5 09821/0807

Dieser Kontakt erfolgt einmal mittels Erd- und Schmutzteilchen, indem das Verfahren der Rieselfelder angewendet wird, zum anderen mit Hilfe von künstlich akkumulierten Stoffen, die als Träger für die Mikroorganismen dienen und durch welche eine Luftzirkulation erfolgt, wobei das Verfahren der Rieselmatten angewendet wird, und schließlich mittels des Schlammes selbst, welcher zum Träger für die Mikroorganismen wird. In diesem letzteren Fall handelt es sich um aktivierten Schlamm. Der Schlamm treibt inmitten des schmutzigen Filtrats selbst, während der erforderliche Sauerstoff durch Einblasen, Rühren bzw. Durchwirbelung, oder mit ähnlichen analogen Mitteln zugeführt wird.

Eine Belüftung des schmutzigen Filtrats ist notwendig. Sie wird durch · noch innigeren Kontakt mit der Atmosphäre erzielt, und zwar durch Rühren der Wasseroberfläche oder durch Durchwirbelung.

Zu diesem Zweck wurden Anlagen und Geräte gebaut, welche eine solche Belüftung ermöglichen. Man kann diese Anlagen in zwei große Gruppen unter- und ein-teilen: einmal die Belüftungsgeräte, die sich entweder unter Drehung in horizontaler oder vertikaler Ebene oder entlang einer geradlinigen Bahn bewegen, und zum anderen die Anlagen, bei welchen das Wasser in einem engen Kanal zirkuliert, wobei oberhalb des Kanals Schaufeln oder Scheiben angeordnet sind, die das Wasser rühren und in Bewegung versetzen. Es ist notwendig, daß diese Teile eine Drehbewegung ausführen.

Es ist bereits eine Vorrichtung bekannt, welche Scheiben - vorzugsweise kreisförmige Scheiben mit unebener oder poröser Fläche - aufweist, welche mehr oder weniger tief in das Wasser eingetaucht werden und nebeneinander auf einer feststehenden Welle angeordnet sind, die an einem Metallrahmen über dem zu reinigenden Wasser befestigt ist und durch einen beliebigen Antriebsmechanismus in langsame Drehbewegung versetzt wird. Bei einer Ausführungsform weisen die Scheiben eine geringe Stärke auf, während der Abstand zwischen zwei benachbarten Scheiben größer ist als die Stärke einer Scheibe.

509821/0807

Des weiteren ist eine Anlage bekannt, die aus einem Graben mit trapezförmigem Querschnitt und mit ringförmiger Ausbildung besteht. Das unbehandelte Abwasser wird mittels Schaufeln belüftet, die auf einer Welle befestigt sind, die ihm eine geradlinige Bewegung aufgibt, indem es kontinuierlich durchwirbelt wird. Die in Reihen angeordneten Schaufeln sind um einen gewissen Abstand voneinander getrennt. Die Gesamtheit der Schaufeln stellt eine Trommel mit seitlichen Flanschen dar, die auf eine Welle aufgesetzt ist. Diese Welle ist mittels Kupplungsteilen und Übertragungselementen mit einem Untersetzungsgetriebe verbunden, welches mittels weiterer Übertragungselemente von einem Elektromotor angetrieben wird.

Auf jeden Fall weisen diese Vorrichtungen verschiedene Nachteile auf. Die erstgenannte Vorrichtung wird im wesentlichen für biologische Scheiben mit geringer Geschwindigkeit verwendet, die durch das verwendete Verfahren bestimmt ist, wobei jedoch nur eine unzureichende Durchrührung des Abwassers erzielbar ist.

Bei der zweiten Vorrichtung entsteht keine genügend feine Trennung des Wassers. Tatsächlich greifen die Schlammräumer bzw. Rakel Reihe für Reihe in die Wasseroberfläche ein, jedoch werden mehr Wellen gebildet als eine ausgesprochene Durchrührung erzielt. Deshalb ist die Reinigungsleistung dieser Vorrichtung vergleichsweise gering, da die Trennung und Absonderung der Wassermasse nur in Form von Wellen erfolgt. Zudem muß man bei einer Beschädigung einer Schaufel die ganze Trommel austauschen, wodurch zusätzliche Kosten und eine mehr oder weniger lange Betriebsunterbrechung der Anlage entstehen. Zudem tragen die Vielzahl der Kupplungsteile und Übertragungselemente noch zur Erhöhung der Gestehungskosten und der Gefahren einer Betriebsstörung bei.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine Vorrichtung zur Reinigung von Abwässern zu schaffen, welche eine höhere Leistung erbringt aj.s bekannte Vorrichtungen, wobei das Wasser peitschenartig geschlagen wird und man dabei eine sehr feine Trennung der Wassermasse unter Sicherstellung einer innigen und stark getrenn-

509821/0807 - 4 -

ten Vermischung der Wassermoleküle und Sauerstoffatome erreicht, während die üblichen Kupplungsteile und Übertragungselemente entfallen, und nur einfache und leicht zugängliche Elemente Anwendung finden, die sich bei einer Beschädigung einzeln austauschen lassen, so daß die Betriebsunterbrechungszeit sehr kurz ist und die Rentabilität der Anlage dadurch erhöht wird, daß nur ein kleiner Teil der Vorrichtung anstatt einer ganzen Trommel ausgetauscht werden muß, was zudem die Unterhaltskosten wesentlich verringert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Oxidationstrommel fest mit einem Überbau verbunden ist, welcher zur Strömungsrichtung der ausströmenden Flüssigkeit unter einem bestimmten Winkel angeordnet ist, daß die Oxidationstrommel im wesentlichen aus einem Hohlzylinder besteht, welcher auf jeder Seite mittels Lagern gehalten und direkt über einen Antrieb antreibbar ist, und daß auf dem Hohlzylinder Scheiben vorzugsweise im gleichen Abstand voneinander angeordnet sind, deren beide Flächen mit Schaufeln versehen sind, die einzeln unbeweglich und so versetzt bzw. zickzackförmig angeordnet sind, daß sie schraubenlinienförmig auf die Wasseroberfläche unter Antreiben und Umwälzen der zu behandelnden Abwässer aufschlagen.

Zudem bringt die Erfindung den Vorteil mit sich, daß durch Einschränkung der Antriebsmittel auf einen direkt auf der angetriebenen Welle befestigten Getriebemotor eine Verlängerung der wirksamen Trommel und damit eine rationellere Ausnutzung des zur Verfügung stehenden Raumes möglich ist.

Im folgenden wird nun die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine teilweise Draufsicht auf die erfindungsgemäße Vorrichtung; Fig. 2 einen Aufriß der Vorrichtung;

BO9821/0807

Fig. 3 eine Ansicht von links auf die Vorrichtung aus Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht von rechts auf die Vorrichtung aus Fig. 2,

und
Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V aus Fig. 2.

Es wird nun zunächst auf Fig. 1 bezug genommen. Daraus ist ersichtlich, daß über einem Oxidationsgraben 1 und vorzugsweise nahe einem der gebogenen bzw. gekrümmten Enden des ringförmig verlaufenden Grabens die Reinigungsvorrichtung 2 angeordnet ist. Die Längsachse 3 dieser Vorrichtung 2 bildet mit der Strömungsachse 4 zur Aktivierung einen bestimmten Winkel. Die Reinigungsvorrichtung ruht auf Lagerplatten bzw. Fundamenten 5, 6 und besteht im wesentlichen aus einem Überbau 7 und einem Unterbau 8.

Der Überbau 7 besteht im wesentlichen aus Profilträgern 9, 10, die eine Bühne bilden. Diese Bühne ruht auf Ausrichtkeilen 11, welche eine Einstellung der Eintauchtiefe des Unterbaus 8 ermöglichen. Auf dieser Brücke ist eine Lattenrostanordnung 12 vorgesehen, welche leicht angehoben werden kann. Die Brücke weist weiterhin ein Geländer 13 auf. Aufgrund des geringen Raumbedarfs läßt sich die Reinigungsvorrichtung leicht transportieren, handhaben und aufbauen. Wegen der Verwendung eines beweglichen Lattenrostes ist ein leichter Zugang zu den verschiedenen wesentlichen Elementen und Teilen gegeben. Aufgrund des einfachen Aufbaus des Überbaus 7 läßt sich dieser leicht in einem sehr einfachen Bauvorgang an seinem Platz anordnen. Tatsächlich kann der ringförmige Graben einen rechteckigen, quadratischen, trapezförmigen oder halbzylindrischen Querschnitt aufweisen (vgl. auch Fig. 2).

Mittels beliebiger Einrichtungen ist der Unterbau 8 am Überbau 7 aufgehängt. Dieser Unterbau 8 besteht einerseits aus einer Oxidationstrommel, aus seitlichen Lagern 15, 16, die die Oxidationstrommel 14 halten, und andererseits aus einem Antrieb 17, welcher direkt auf der Oxidationstrommel 14 befestigt ist und diese in Drehung versetzt.

509821/0807

Die Lager 15 und 16 sind Lager derzeit üblicher Bauart, jedoch werden Lager mit einander gegenüberliegenden diametralen Fugen und mit Pendelrollenlagern bevorzugt. Zur Schmierung sind zwei Wege möglich:· einmal eine automatische Schmierung mittels einer Schmierpumpe 18, und zum anderen eine Schmierung von Hand. Im letzteren Fall führt man das Schmiermittel in eine Leitung 19 ein, die am Schmierkopf 20 des Lagers 15 bzw. 16 mündet (vgl. Fig. 3). Der Antrieb 17 ist ein Getriebemotor. Da er direkt auf der Oxidationstrommel 14 befestigt ist, werden alle Kupplungsteile und üblichen Übertragungselemente überflüssig (vgl. Fig. 4).

Die Oxidationstrommel 14 besteht aus einem vorzugsweise aus Stahl bestehenden Hohlzylinder 21 und weist eine große Dicke auf. In das Ende 22, 23 des Hohlzylinders 21 sind Wellenstümpfe 24, 25 eingesetzt, die mit den Lagern 15 und 16 zusammenwirken. Auf die Trommel 14 sind Scheiben 26, 27, 28 ... aufgesetzt, die vorzugsweise voneinander im gleichen Abstand angeordnet sind und mittels beliebiger Mittel auf dem Hohlzylinder 21 befestigt werden. Auf den beiden Flächen 29, 30 der Scheiben 26, 27, 28 ... sind Schaufeln 31, 32 ... befestigt, die aus einer horizontalen Schaufel 33, die in das zu reinigende Wasser einschlägt, und einer vertikalen Schaufel 34 bestehen, die auf die Flächen 29, 30 der Scheiben 26 aufplattiert ist. Vorzugsweise werden zur Befestigung der Schaufeln 31, 32 auf den Scheiben 26, 27, 28 ... Schrauben und Muttern 35 verwendet. Somit lassen sich bei Beschädigung oder Versagen die beschädigten Schaufeln leicht austauschen, ohne daß man eine lange dauernde und mühsame Reparatur vornehmen muß. Das Profil dieser Schaufeln 31, 32 verjüngt sich, wobei die längste Kante 36 zur Außenseite der Oxidationstrommel 14 hin gerichtet ist. Zur Vermeidung bzw. Ausschaltung jeglicher vorzeitiger Korrosion der Schaufeln 31, 32 verwendet man vorzugsweise rostfreien Stahl.

Hierbei ist zu beachten, daß die Schaufeln 31, 32 der Scheibe 27 bezüglich" der Schaufeln der benachbarten Scheiben 26 und 28 versetzt bzw. zickzackförmig angeordnet sind. Aufgrund dieser Tatsache weist die Gesamtanordnung der Schaufeln eine Gewindesteigung bzw. einen Schrauben-

S09821 /0807

gang auf, der - in Verbindung mit der Winkelstellung der Vorrichtung es ermöglicht,· eine bestimmte Vorwärtsströmung des zu reinigenden Wassers zu erzeugen. Zudem führen die Schaufeln 31, 32 nicht nur zu einem Schlagen des Wassers, sondern auch zu einer Trennung und Absonderung der Wassermoleküle in sehr feine Teilchen. Somit wird die innige Verbindung der Wassermoleküle und der Sauerstoffatome noch erhöht und das Oxidationsverfahren bei der ausströmenden Flüssigkeit noch beschleunigt.

Man kann auch abnehmbare vordere und hintere Abdeckhauben bzw. Schutzkappen vorsehen, die den wirksamen Schutz der wichtigsten Teile wie Lageranordnungen, Getriebemotor und andere mehri gegen Wasserspritzer und -strahlen sicherstellen.

Auch wenn die Erfindung im vorhergehenden nur anhand eines besonderen Ausführungsbeispieles erläutert wurde, so ist doch offensichtlich, daß sie keinesfalls auf dieses beschränkt ist, und daß zahlreiche Veränderungen in Form, Material und Kombination der verschiedenen Teile und Elemente möglich sind, ohne über den Umfang der Erfindung hinauszugehen.

509821/0807

Claims (5)

Patentansprüche

1.J Vorrichtung zur Reinigung unter Einleitung von Sauerstoff in städtische und/oder Industrieabwässer, welche in Aktivierbecken von Kläranlagen gesammelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Oxidationstrommel (14) fest mit einem Überbau (7) verbunden ist, welcher zur Strömungsrichtung der ausströmenden Flüssigkeit unter einem bestimmten Winkel angeordnet ist, daß die Oxidationstrommel (14) im wesentlichen aus einem Hohlzylinder (21) besteht, welcher auf jeder Seite mittels Lagern (15, 16) gehalten und direkt über einen Antrieb (17) antreibbar ist, und daß auf dem Hohlzylinder (21) Scheiben (26, 27, 28, ...) vorzugsweise im gleichen Abstand voneinander angeordnet sind, deren beide Flächen (29, 30) mit Schaufeln (31, 32, ...) versehen sind, die einzeln unbeweglich und so versetzt bzw. zickzackförmig angeordnet sind, daß sie schraubenlinienförmig auf die Wasseroberfläche unter Antreiben und Umwälzen der zu behandelnden Abwasser aufschlagen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (31, 32) ein vertikales Schaufelblatt (34) aufweisen, welches auf die Flächen (29, 30) der Scheiben (26) aufplattiert und an diesen mittels Schrauben und Muttern (35) befestigt ist, sowie ein horizontales Schaufelblatt (33) mit abnehmendem Profil, dessen längste Kante (36) nach außen in bezug auf die Oxidationstrommel (14) hin gerichtet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (21) an seinen Enden (22, 23) Wellenstummel (24, 25) aufweist, welche durch die Lager (15, 16) hindurch verlaufen, und daß die Lager (15, 16) vorzugsweise mit diametraler Fuge ausgestattet sind und Pendelrollenlager aufweisen, wobei eines direkt mit dem Antrieb (17) in Form eines Getriebemotors verbunden ist.

509821/0807

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Überbau (7) , welcher den Oxidationsgraben unter einem vorgegebenen Winkel übergreift, Profilträger (9, 10) aufweist, die eine auf Ausrichtkeilen (11) ruhende Bühne zur Begrenzung der Eintauchtiefe des Unterbaus (8) darstellen, und daß der Überbau (7) ferner eine Verplankung vorzugsweise in Form eines schwenkbaren Lattenrostes aufweist, so daß zu den verschiedenen Teilen der Oxidationstrommel (14) leicht Zugang besteht, und schließlich mit seitlichen Geländern (13) versehen ist.

5 0 9 8 2 1/0807

Leerseite