DE20112681U1

DE20112681U1 - Vorrichtung zur Behandlung eines Feststoff-Flüssigkeitsgemisches

Info

Publication number: DE20112681U1
Application number: DE20112681U
Authority: DE
Original assignee: Egner Umwelttechnologie GmbH
Current assignee: KUHN, JUERGEN, DE; KUHN, MICHAEL, DE
Priority date: 2001-08-08
Filing date: 2001-08-08
Publication date: 2001-10-18
Anticipated expiration: 2011-08-09

Description

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-1-BESCHREIBUNG

Vorrichtung zur Behandlung eines Feststoff-Flüssigkeitsgemisches
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TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Behandlung eines Feststoff-Flüssigkeitsgemisches, insbesondere Abwasser einer Kläranlage, mit einem Feststoffabscheider mit einem Zulauf, einem Ablauf und einem Feststoffsammelbereich, in den die Feststoffe absinken, und einer Austrageinrichtung zum Austragen des innerhalb des Feststoffabscheiders abgeschiedenen Feststoffs.

Im Rahmen einer mechanischen Reinigung beim Klärprozess von Abwasser in Kläranlagen müssen die im Klärwasser enthaltenen Feststoffe entfernt werden, bevor das Klärwasser einer anschließenden biologischen Reinigungsstufe zugeführt wird.

So werden derartige Vorrichtungen häufig im Bereich von Kläranlagen eingesetzt, zur Auswaschung von Fäkalien aus dem im Sandfang gewollt abgeschiedenen Sand. Im ungereinigten Sandgut befindet sich eine Vielzahl von Fäkalien und organischen Bestandteilen. Der Sand muss entfernt werden.

Vor dem Entfernen muss dieser jedoch gewaschen werden, damit die organischen Bestandteile im Klärwasser verbleiben und die anschließende biologische Reinigungsstufe des Klärwassers Durchlaufen werden kann.

STAND DER TECHNIK

Bei den eingangs genannten Vorrichtungen zur Entnahme von Feststoffen wird das Entnahmegut nach außen aus dem Behältnis geführt. Außerhalb des Abscheidebehälters wird das 35

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Entnahmegut gewaschen und die nicht gewollte Fraktion wird in den Hauptstrom zurückgeführt. Dadurch sind erhebliche Aufwendungen nötig, um das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch zunächst aus dem Hauptstrom herauszuführen und anschließend die nicht gewollten Fraktionen wieder zurückzuführen.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend von dem genannten Stand der Technik das technische Problem beziehungsweise die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, die einen einfachen und robusten Aufbau aufweist, eine dauerhaft zuverlässige Funktion mit geringste Störanfälligkeit gewährleistet, wirtschaftlich eingesetzt werden kann und bei der eine hohe Abscheidewirkung erzielt werden kann und auf eine separate Waschvorrichtung verzichtet werden kann.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Behandlung eines Feststoff-Flüssigkeitsgemisches , insbesondere Abwasser

einer Kläranlage, zeichnet sich demgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 aus. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der von Anspruch 1 direkt oder indirekt abhängigen Ansprüche. 25

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich demgemäß dadurch aus, dass innerhalb des Feststoffabscheiders ein Waschbereich vorhanden ist, in dem das Feststoff-Flüssigkeitsgemisch zugeführt wird, und im Waschbereich Mittel zum Verwirbeln des eingebrachten Feststoff-Flüssigkeitsgemisches vorhanden sind, die eine Waschung des Feststoffs herbeiführen.

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Bevorzugt ist im Waschbereich eine Wasserzuführungseinrichtung mit Spüldüsen vorhanden, die verwirbeltes Spülwasser in das Innere des Feststoffabscheiders einbringt. Dabei ist die Wasserzuführungseinrichtung bevorzugt im Sohlbereich des Waschbereichs angeordnet.

Eine optimale Waschung und Trennung des Feststoffs wird gemäß einer besonders bevorzugten Ausgestaltung dadurch erreicht, dass die Mittel zum Verwirbeln beziehungsweise die Wasserzuführungseinrichtung eine Wirbelschicht mit gewollt abgeschiedenen Feststoffen erzeugen.

Alternativ kann der verunreinigte Feststoff, insbesondere Sand, durch Öffnungen oder gravimetrisch in den Waschbereich gelangen.

Insgesamt ermöglicht die Wasserzuführungseinrichtung mit Spüldüsen besonders gute Waschergebnisse. Bevorzugt ist der Feststoff abscheider als Zyklonabscheider ausgebildet. Alternativ können jedoch auch andersartige Abscheider verwendet werden, innerhalb derer der Waschvorgang erfolgt.

Beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung als Sandwaschanlage ist diese in der Lage, den ankommenden Sand so auszuwaschen, dass möglichst viele organische Stoffe von dem Sand bereits im Feststoffabscheider abgetrennt werden. Darüber hinaus ist eine schonende Sandbehandlung sichergestellt. Leicht lösbare organische Stoffe werden aus dem Wirbelbett den dem Feststoffabscheider durchlaufenden Abwasserstrom wieder zugeführt, ohne das sie in eine externe Wäsche gelangen. Die gewollt abgeschiedenen Feststoffe, das heißt der Sand, werden nach dem Waschvorgang durch die Austrageinrichtung ausgetragen.

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Bevorzugt wird eine Steuereinrichtung eingesetzt, die den Waschvorgang in vorgebbaren Intervallen aktiviert beziehungsweise deaktiviert, so dass die Anlage insgesamt als vollautomatische Waschanlage betrieben werden kann.

Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung, die eine dauerhaft zuverlässige Funktion gewährleistet zeichnet sich dadurch aus, dass eine Niveau-Messeinrichtung vorhanden ist, die die Höhe des Sandspiegels innerhalb des Feststoffabscheiders misst und bei vorgebbaren Niveaus die Austrageinrichtung aktiviert beziehungsweise deaktiviert.

Der Feststoffabscheider kann in Betonbauweise oder Edelstahlbauweise ausgebildet sein.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung weist eine Belüftungseinrichtung auf, die dem Inneren des Feststoffabscheiders Luft zuführt, so dass ein Abscheiden von Fetten und Ölen sichergestellt werden kann.

Die Austrageinrichtung kann beispielsweise als Drucklufthebeeinrichtung, als Austragschnecke oder als Einrichtung mit einer Pumpe ausgebildet sein.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.

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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im Folgenden anhand der in der Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:
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Fig. 1 schematische Schnittdarstellung einer Vorrichtung zur Behandlung eines Feststoff-Flüssigkeitsgemisches, ausgebildet als Zyklonsandfang mit einem Druckluftheber und mit Schwimmstoffentnahme, 15

Fig. 2 schematische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zur Behandlung eines Feststoff-Flüssigkeitsgemisches ausgebildet als Zyklonsandfang mit einer als Austragschnecke ausgebildeten Austrageinrichtung und

Fig. 3 Draufsicht auf das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Eine Ausführungsform einer Vorrichtung 10 zur Behandlung eines Feststoff-Flüssigkeitsgemisches, beispielsweise des Abwassers einer Kläranlage, ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Die Vorrichtung 10 ist im Hauptstrom einer nicht näher dargestellten Kläranlage angeordnet.

Die Vorrichtung 10 besitzt einen Feststoffabscheider 12 mit einem Behälter 14, der im oberen Bereich zylindrisch und im unteren Bereich trichterförmig ausgebildet ist. Die 35

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Vorrichtung 10 ist als Zyklonsandfang ausgebildet und funktioniert analog einem Hydrozyklonabscheider. Über ein Abwasserzulauf 20, der in etwa im linken mittleren Bereich des Behälters 14 in diesen mündet, strömt das Abwasser tangential in den Behälter 14 ein. Das Abwasser weist organische Stoffe und Sand auf. Im rechten oberen Bereich des Behälters 14 ist ein Abwasserablauf 22 vorhanden über den das vom Sand befreite Abwasser abläuft. Durch die tangentiale Einströmung des Abwassers wird der Behälterinhalt in eine Rotationsbewegung versetzt. Bedingt durch die unterschiedliche Höhe des Zulaufs 20 und des Ablaufs 22 ergibt sich eine spiralförmige Strömung von unten nach oben. Sedimentierbare Feststoffe, welche im Wesentlichen mineralisch sind (Sand), werden nach außen an die Wandbehälterwandung getrieben. Dort auftreffend gleiten sie an der Behälterwand nach unten und werden im Feststoffsammelbereich 16 (Sandtopf) am Behälterboden gesammelt. Der Sand ist in Fig. 1 gepunktet dargestellt.

Bedingt durch die innerhalb des Feststoffabscheiders 12 vorhandene Strömungscharakteristik entsteht somit innerhalb des Behälters 14 ein Waschbereich 24, in dem der Feststoff gewaschen wird, das heißt von den organischen Verschmutzungen befreit wird.

Der Feststoffabscheider 12 (Sandfang) ist streng nach der Absetzgeschwindigkeit von mineralischen Partikeln mit einem Durchmesser von ca. 0,2 mm bemessen, so dass sichergestellt ist, dass auch bei Belüftung des Sandfangs ein absetzen der Feststoffe wie bei maximalem Durchfluss erfolgt. Die spiralförmige Strömung bildet einen Toruswirbel, das heißt einen geschlossenen Spiralwirbel. Durch diesen Teetasseneffekt wird auch bei schwächerer hydraulischer Belastung der Absetzung von Organik entgegengewirkt.

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Im unteren trichterförmigen Bereich des Gehäuses 14 ist eine von einer Pumpe 48 betriebene Belüftungseinrichtung 28 mit zwei zentralen beabstandet zueinander angeordneten Belüftereinheiten vorhanden, wodurch leichte Stoffe, wie zum Beispiel Fette, die sich im Zentrum des Zyklonwirbels sammeln, durch diese zentrale Belüftung nach oben an die Oberfläche flotiert werden (Niveau-Hmax). Hier können diese als Schwimmstoffe durch einen von Hand bedinbaren Fettabzug diskontinuierlich entnommen werden. Im dargestellen Ausführungsbeispiel ist auf Höhe von Hmax ein Fettsammelbehälter 30 zentral angeordnet, die über eine Ablaufleitung 32 mit einer außenseitig am Behälter 14 angeordneten Kammer 34 in Verbindung steht, aus der das abgeschiedene Fett mittels einer Fettpumpe 36 ausgetragen wird.

Weiterhin ist im Waschbereich 24 eine in Fig. 1 nicht näher dargestellte Wasserzuführungseinrichtung vorhanden, die über nicht näher dargestellte Spüldüsen Wasser in den Waschbereich 24 einbringt, so dass eine intensive Verwirbelung stattfindet und eine Wirbelschicht aufgebaut wird. Die Spüldüsen sind in Fig. 1 symbolisch als schwarze Pfeile S dargestellt.

Der gereinigte Sand sammelt sich im Feststoffsammelbereich 16, das heißt im unteren Bereich des trichterförmigen Behälters 14. Dort ist eine Austrageinrichtung 18 angeordnet, die als über eine Pumpe 38 Drucklufthebeeinrichtung betrieben wird, die den gereinigten Sand über eine Austragleitung aus dem Feststoffabscheider 12 herausfördert und einer weiteren Sandwascheinheit 42 mit anschließendem Container 44 zuführt.

Weiterhin ist eine in den Figuren nicht näher dargestellte Niveau-Messeinrichtung vorhanden, die den Sandspiegel 35

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innerhalb des Behälters 14 misst und dafür sorgt, dass dieser praktisch konstant gehalten wird, in dem im Bedarfsfalle Spülzyklen eingeleitet werden und der gereinigte Sand ausgetragen wird. Es ist auch möglich, über einen frei einstellbaren Parameter die Anzahl der Waschzyklen vorzugeben. Ist der vorgegebene Wert erreicht, startet der Waschzyklus, nach welchem der gewaschene Sand aus der Anlage anschließend ausgetragen wird.

Durch die dargestellt Vorrichtung, die im Hauptstrom der Kläranlage angeordnet ist, wird der ankommende Sand so ausgewaschen, dass möglichst viele organische Stoffe vom Restmaterial getrennt werden. Der Sand wird schonend behandelt und die leicht lösbaren organischen Stoffe können problemlos dem Kläranlagenzulauf wieder zugeführt werden.

Darüber hinaus ist es möglich, in frei wählbaren Intervallen die Vorrichtung zu schalten.

Die in Fig. 2 und 3 dargestellte Vorrichtung 10.1 zur Behandlungeines Feststoff-Flüssigkeitsgemisches, insbesondere Abwasser einer Kläranlage, ist von ihrem konstruktiven Aufbau her prinzipiell gleich aufgebaut wie die Vorrichtung 10 gemäß Fig. 1. Ein Unterschied besteht jedoch darin, dass dort als Austrageinrichtung 18.1 eine Austragschnecke vorhanden ist, die im unteren Bereich des Behälters 14, das heißt im Sandtrichter, angeschlossen ist und von dort den gewaschenen Sand im Bedarfsfall in einen Container 4 6 austrägt.

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Claims

1. Vorrichtung (10) zur Behandlung eines Feststoff- Flüssigkeitsgemisches, insbesondere Abwasser einer Kläranlage, mit

- einem Feststoffabscheider (12) mit einem Zulauf (20), einem Ablauf (22) und einem Feststoffsammelbereich (16), in den die Feststoffe absinken, und

- einer Austrageinrichtung (18) zum Austragen des innerhalb des Feststoffabscheiders (12) abgeschiedenen Feststoffs, dadurch gekennzeichnet, dass

- innerhalb des Feststoffabscheiders (12) ein Waschbereich (24) vorhanden ist, in dem das Feststoff- Flüssigkeitsgemisch zugeführt wird, und

- im Waschbereich (24) Mittel zum Verwirbeln des eingebrachten Feststoff-Flüssigkeitsgemisches vorhanden sind, die eine Waschung des Feststoffs herbeiführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass

- im Bereich des Waschbereichs (24) eine Wasserzuführungseinrichtung mit Spüldüsen vorhanden ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Wasserzuführungseinrichtung im Sohlbereich des Waschbereichs (24) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass

- die Wasserzuführungseinrichtung eine Wirbelschicht mit gewollt abgeschiedenen Feststoffen erzeugt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- Öffnungen innerhalb des Feststoffabscheiders (12) vorhanden sind, durch die hindurch der verunreinigte Feststoff in den Waschbereich (24) gelangt.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass

- der verunreinigte Feststoff innerhalb des Feststoffabscheiders (12) gravimetrisch in den Waschbereich (24) gelangt.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- der Feststoffabscheider (12) als Zyklonabscheider ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- der Feststoffabscheider (12) als Sandfang ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- eine Steuerungseinrichtung vorhanden ist, die den Waschvorgang des verunreinigten Feststoffs in vorgebbaren Intervallen aktiviert beziehungsweise deaktiviert.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- eine Niveau-Messeinrichtung zur Messung der Höhe des Sandspiegels innerhalb des Feststoffabscheiders (12) vorhanden ist, die bei vorgebbaren Niveaus die Austrageinrichtung (18) aktiviert beziehungsweise deaktiviert.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Behältnis des Feststoffabscheiders (12) in Betonbauweise ausgebildet ist.

12. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass

- das Behältnis des Feststoffabscheiders (12) als Edelstahlbehältnis ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass

- eine Belüftungseinrichtung vorhanden ist, die dem Inneren des Feststoffabscheiders (12) Luft zuführt.