DE2422817C3 - Verfahren und Vorrichtung zur Entwässerung von Schlamm - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Entwässerung von SchlammInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Entwässerung von Schlamm, insbesondere Saugbaggergut, bei
welchem man den Schlamm in ein Entwässeningsbek-
ken einbringt und darin durch Abführen vom Wasser eindickt oder verfestigt
Die Erfindung wird hierin im wesentlichen unter Bezugnahme auf die Entwässerung von Saugbaggergut
erläutert, kann jedoch auch zur Entwässerung anderer
Schlammprodukte dienen.
Beim Ausbaggern von Gewässern durch Saugbagger fallen große Mengen Schlamm an, dessen Entwässerung
aus Raum- und Zeitgründen erhebliche Schwierigkeiten bereitet Nach den bisherigen Methoden wird das
Saugbaggergut über eine Leitung oder mittels Schuten od. dgL in an Land angeordnete, große Schlammbecken
eingebracht und darin durch Absetzen und langsames Ablaufenlassen von Wasser allmählich eingedickt und
verfestigt Diese Arbeitsgänge erfordern jedoch sehr lange Zeiträume, so daß angesichts der Förderkapazität
des Saugbaggers sehr große Becken vorgesehen werden müssen. Dies ist jedoch aus Platzgründen in der
Nähe der Baggerstelle vielfach nicht möglich, so daß weite Transportwege in Kauf genommen werden
müssen. Die sich in jedem Entwässerung sbecken
vielfach wochenlang hinziehende Entwässerung verursacht eine entsprechend langdauernde Belästigung der
Umgebung.
Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entwässern von Schlamm der
eingangs genannten Art zu schaffen, welche kurze Eindickzeiten, geringen Platzbedari der Becken und
kurze Transportwege des Entwässerungsgutes durch wesentlich raschere und wirksamere Schlammentwässerung
ermöglichen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Entwässerung von Schlamm der eingangs
genannten Art dadurch gekennzeichnet, daß man auf den Schlamm ein die Schlammteilchen zurückhaltendes,
wasserdurchlässiges Schichtmaterial aufbringt und das hindurchgetretene Wasser abführt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform wird dabei über dem wasserdurchlässigen Schichtmaterial ein
Unterdruck erzeugt. Hierzu kann man über dem wasserdurchlässigen Schichtmaterial eine im wesentlichen
gasdichte Abdeckung anbringen und den Unterdruck in dem darunterliegenden Zwischenraum erzeugen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn man den Schlamm dabei über einer wasserdurchlässigen Unterlageschicht
stehenläßt, unter dieser ebenfalls einen Unterdruck erzeugt und das hindurchgetretene Wasser
abführt Auf diese Weise wird dem Schlamm sowohl an der Unterseite als auch an der Oberseite Wasser
entzogen. Der zugeführte Schlamm kann unter das bereits zuvor ausgelegte, wasserdurchlässige Schichtmaterial
eingeleitet werden. Zweckmäßig werden aus dem Schlamm zuvor die spezifisch schweren Sinkstoffe
durch Absetzen abgetrennt.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1
mit mindestens einem Entwässerungsbecken, Vorrichtungen zum Einbringen des Schlammes und Vorrichtungen
zum Abführen von Wasser, gekennzeichnet durch die eine auf dem Schlamm im Entwässerungsbecken
angeordnete, wasserdurchlässige Filterschicht und mindestens eine auf dieser angeordnete Vorrichtung zum
Abführen des durch die Filterschicht hindurchgetretenen Wassers.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform weist die Vorrichtung eine über der Filterschicht unter Freilassung
eines zusammenhängenden Zwischenraumes angeordnete, im wesentlichen gasdichte Deckschicht und
mindestens eine den Zwischenraum mit einer Vakuumpumpe verbindende Saugleitung auf. Am Boden des
Entwässerungsbeckens ist zweckmäßig eine wasserdurchlässige Bodenschicht, eine darunterliegende Drainagezone
und mindestens eine die Drainagezone mit einer Vakuumpumpe verbindende Saugleitung vorgesehen.
Die Drainagezone enthält zweckmäßig mit der Saugleitung verbundene Drainagerohre. Zur rascheren
Abführung des Wassers kann über der Filterschicht zusätzlich mindestens eine Schwimmpumpe vorgesehen
sein. Die Filterschicht besteht vorteilhaft aus einer oder mehreren flexiblen Filtermatten und die Deckschicht
aus einer oder mehreren flexiblen Deckbahnen aus im wesentlichen gasdichtem Kunststoff. Zwischen der
Filterschicht und der Deckschicht sind nach einer bevorzugten Ausführungsform mit der Saugleitung
verbundene Saugrohre angeordnet, die zweckmäßig aus flexiblem Kunststoff bestehen und an den Filtermatten
befestigt sein können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann ein als einfache Erdausschachtung ausgebildetes Entwässerungsbecken
mit geböschten Seitenwänden oder ein als
Laderaum eines Wasserfahrzeugs ausgebildetes Entwässerungsbecken besitzen. Weitere vorteilhafte Ausbildungen
der Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
Das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen eine sehr rasche und wirksame
Entwässerung des eingeführten Schlammes und damit gleichzeitig eine erhebliche Verringerung des erforderlichen
Beckenraumes. Der in fließfähiger Form zugeführte Schlamm kann dabei je nach seinen Eigenschaften
schon in 6 bis 12 Stunden stichfest entwässert und abtransportiert werden.
Im folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen
weiter erläutert. Es zeigt
F i g. 1 eine schematische Aufsicht auf die Vorrichtung und Fig.2 einen schematischen Längsschnitt durch ein
Entwässerungsbecken längs der Linie II-Il der F i g. 1.
Die in den Figuren dargestellte Vorrichtung besitzt drei nebeneinander angeordnete Entwässerungsbecken
6, die jeweils durch einen Überlauf 5 mit einem gemeinsamen Absetzbecken 4 und durch einen Überlauf
7 mit einem Nachklärbecken 8 verbunden sind. Das Absetzbecken 4 wird von einem im Gewässer 1
schwimmenden Saugbagger 2 über eine Schlammzuleitung 3 mit Schlamm befüllt, in dem sich dieser beruhigt
und die groben Sinkstoffe, wie Sand, Steine und sonstige spezifisch schwere Bestandteile am Boden absetzen.
Aus dem Absetzbecken fließt der Schlamm über einen 7 bis 8 m breiten Überlauf mit geringem Gefälle in eines
der Entwässerungsbecken 6. Das aus diesem abgezogene Wasser gelangt in ein Nachklärbecken 8, aus dem
es nach hinreichender Klärung über einen Ablaufkanal in das Gewässer 1 zurückströmt.
Das Entwässerungsbecken 6 ist bei der dargestellten Ausführungsform als eine etwa 4 m tiefe Erdausschachtung
mit geböschten Seitenwänden 6a ausgebildet. Die geböschten Seitenwände 6a sind zum Schutz gegen
Unterspülung od. dgl. mit einer Seitenwandschicht 26 aus Kunststoffolie belegt. Am Boden des Entwässerungsbeckens
6 ist unter einer etwa 20 cm hohen Bodenschicht 13 aus Kies und/oder Sand eine Drainagezone 14 mit einer Vielzahl von im wesentlichen
parallel verlegten Drainagerohren 15 vorgesehen. Unter den Drainagerohren 15 liegt eine Unterlageschicht
27 aus Kunststoffolie. Die Drainagerohre 15 sind mit einer nicht dargestellten Abdeckung aus Stroh
versehen, durch welche unerwünschte Verstopfungen weitgehend vermieden werden.
Auf die Oberfläche des das Entwässungersbecken zu etwa zwei Dritteln füllenden Schlammes 12 ist eine aus
Filtermatten bestehende Filterschicht 18 aufgelegt, deren am Beckenrand überstehende Randbereiche auf
den geböschten Seitenwänden 6a aufliegen und dort durch nicht dargestellte Mittel, beispielsweise Gewichte
oder einfach aufgeschüttete Erde festgelegt sind. Die
Filtermatten sind flexibel und bestehen aus einem die Schlammteilchen zurückhaltenden, jedoch wasserdurchlässigem
Material insbesondere textiler Art Die Filterniatten sind dabei zweckmäßig so tragfähig, daß
sie ohne Schwierigkeiten begangen werden können. An der Oberseite der Filtermatten sind langgestreckte
Saugrohre mit zahlreichen seitlichen öffnungen im wesentlichen parallel zueinander angeordnet, die über
eine nicht dargestellte Sammelleitung und eine zweckmäßig als Schlauch ausgebildete Saugleitung mit einem
vor einer Vakuumpumpe 17 angeordneten Sammelbehälter 23 verbunden sind. In ähnlicher Weise sind die
Drainagerohre 15 über eine nicht dargestellte Sammelleitung und eine unterirdisch verlegte Saugleitung 16 mit
dem Sammelbehälter 23 verbunden.
Auf der Oberseite der Saugrohre 19 liegt eine aus Deckbahnen aus gasdichtem Kunststoff bestehende
Deckschicht 21 auf, deren Randbereiche ebenfalls auf den geböschten Seitenwänden 6a des Entwässerungsbeckens 6 durch Gewichte oder einfach aufgeschüttete
Erde festgelegt sind. Der Sammelbehälter 23 ist über
ίο eine Wasserpumpe 24 und eine Abführleitung 25 mit
dem Nachklärbecken 8 verbunden.
Bei der dargestellten Ausfühmngsform ist zwischen
der Filterschicht 18 und der Deckschicht 21 eine Schwimmpumpe 10 angeordnet, deren Abführleitung 11
am Rand des Entwässerungsbeckens 6 zwischen der Filterschicht 18 und der Deckschicht 21 herausgeführt
und zum Nachklärbecken 8 verlegt ist
Der Schlamm 12 strömt aus dem Absetzbecken 4 über den Überlauf 5 mit geringem Gefälle längs der
geböschten Seitenwand 6a unter der zuvor ausgelegten Filterschicht 18 in das Entwässerungsbecken 6 ein. Mit
zunehmender Füllung des Entwässerungsbeckens 6 wird die auf der Oberfläche des Schlammes 12 aufliegende
Filterschicht 18 mit den darauf angeordneten Saugrohren 19, der Schwimmpumpe 10 und der Deckschicht 21
angehoben. Die Schwimmpumpe 10 drückt dabei durch ihr Gewicht die Filterschicht 18 in den Schlamm 12
hinein, so daß sich um die Schwimmpumpe 10 herum durch die Filterschicht 18 hindurchgetretenes Wasser
ansammelt, das im Betrieb ständig durch die Abführleitung 11 abgepumpt wird. Diese Wasserabführung ist
von der Betätigung der Vakuumpumpe unabhängig.
Wenn mittels der Vakuumpumpe 17 in der Drainagezone 14 und/oder im Zwischenraum 22 zwischen der
Filterschicht 18 und der Deckschicht 21 ein Unterdruck von beispielsweise 3 bis 6 m/WS erzeugt wird, tritt unter
der Saugwirkung Wasser aus dem Schlamm 12 durch die Bodenschicht 13 bzw. die Filterschicht 18 hindurch und
wird durch die in der Drainagezone 14 verlegten Drainagerohre 15 bzw. die im Zwischenraum 22
angeordneten Saugrohre 19 und die Saugleitungen 16 bzw. 20 zum Sammelbehälter 23 abgesaugt Aus diesem
wird das angesammelte Wasser kontinuierlich oder absatzweise mittels der Wasserpumpe 24 über die
Abführleitung 25 in das Nachklärbecken 8 gepumpt
Unter der Einwirkung des Unterdruckes im Zwischenraum 22 legt sich die Deckschicht 21 dicht gegen
die Oberseite der Saugrohre 19 und an den Rändern des Entwässerungsbeckens 6 gegen die Filterschicht 18 aa
wobei jedoch die Saugrohre 19 die Aufrechterhaltung eines zusammenhängenden Zwischenraumes gewährleisten.
Im Betrieb kann je nach der Art und Zuführungsgeschwindigkeit des Schlammes 12, den Abmessungen und
dem jeweiligen Füllzustand des Entwässerungsbecken:
6 und dem zeitlichen Arbeitsplan in der Drainagezone
14 und/oder im Zwischenraum 22 mit Unterdruck mil
oder ohne zusätzliche Verwendung von Schwimmpumpen 10 gearbeitet werden.
Bei kombinierter Anwendung von Unterdruck in dei Drainagezone 14 und im Zwischenraum 22 mii gleichzeitiger Benutzung von Schwinunpumpen 10 kam eine sehr rasche Entwässerung des Schlammes erziel· werden, die schon während des Befüllens des Entwässe rungsbeckens 6 beginnt und vielfach schon nach sech:
Bei kombinierter Anwendung von Unterdruck in dei Drainagezone 14 und im Zwischenraum 22 mii gleichzeitiger Benutzung von Schwinunpumpen 10 kam eine sehr rasche Entwässerung des Schlammes erziel· werden, die schon während des Befüllens des Entwässe rungsbeckens 6 beginnt und vielfach schon nach sech:
bis acht Stunden stichfest entwässerten Schlamm liefert
Die vorstehend anhand einer bevorzugten Ausfüh
rungsform erläuterte Erfindung kann je nach dei
Anforderungen in verschiedener Weise abgewandelt
werden, wobei insbesondere auch eine bewegliche Ausgestaltung der Vorrichtung durch Verwendung von
Wasserfahrzeugen mit als Entwässerungsbecken ausgebildeten Laderaum vorgesehen sein kann.
Bei gut filtrierbarem Schlamm und hinreichend
Bei gut filtrierbarem Schlamm und hinreichend
rascher Schlammzuführung in das Entwässerungsbekken(6) kann man mindestens einen Teil des sich über der
Filterschicht ansammelnden Wassers auch durch den Überlauf (7) ablaufen lassen.
Hierzu 2 Blau Zeichnungen
Claims (37)
1. Verfahren zur Entwässerung von Schlamm, insbesondere Saugbaggergut, bei welchem man den
Schlamm in ein Entwässerungsbecken einbringt und darin durch Abfuhren von Wasser eindickt oder
verfestigt, dadurch gekennzeichnet, daß man auf den Schlamm ein die Schlammteilchen
zurückhaltendes, wasserdurchlässiges Schichtmaterial aufbringt und das hindurchgetretene Wasser
abführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man über dem wasserdurchlässigen
Schichtmaterial einen Unterdruck erzeugt
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man über dem wasserdurchlässigen Schichtmaterial eine im wesentlichen gasdichte Abdeckung anbringt und dazwischen einen
Unterdruck erzeugt
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schlamm
über einer wasserdurchlässigen Unterlageschicht stehen läßt, unter dieser einen Unterdruck erzeugt
und das hindurchgetretene Wasser abführt
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man den Schlamm
unter das ausgelegte, wasserdurchlässige Schichtmaterial einströmen läßt
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man aus dem Schlamm
zuvor durch Absetzen spezifisch schwere Sinkstoffe abtrennt
7. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1, mit mindenstes einem Entwässerungsbecken, Vorrichtungen zum Einbringen des
Schlammes und Vorrichtungen zum Abführen von Wasser, gekennzeichnet durch eine auf dem
Schlamm (12) im Entwässerungsbecken (6) angeordnete, wasserdurchlässige Filterschicht (18) und
mindestens eine auf dieser angeordnete Vorrichtung (10, 19) zur Abführung des durch die Filterschicht
(18) hindurchgetretenen Wassers.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine über der rilterschicht (18) unter
Freilassung eines zusammenhängenden Zwischenraunies (22) angeordnete, im wesentlichen gasdichte
Deckschicht (21), und mindestens eine den Zwischenraum (22) mit einer Vakuumpumpe (17)
verbindende Saugleitung (20).
9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch auf der Filterschicht (18) angeordnete
Tragelemente (19) für die Deckschicht (21).
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, gekennzeichnet durch eine am Boden des Entwässerungsbeckens (6) angeordnete, wasserdurchlässige
Bodenschicht (13), eine darunterliegende Drainagezone (14) und mindestens eine die Drainagezone (14)
mit einer Vakuumpumpe (17) verbindende Saugleitung (16).
11. Vorrichtung nach eiiiem der Ansprüche 7 bis
10, gekennzeichnet durch mindestens eine über der
Filterschicht (18) angeordnete Schwimmpumpe (10) zum Abführen des durch die Filterschicht (18)
hindurchgetretenen Wassers.
12. Vorrichtung nach einen-, der Ansprüche 7 bis
11, gekennzeichnet durch mindestens einen am Entwässerungsbecken (6) angeordneten Überlauf
f7l
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Entwässerungsbecken (6) mindestens ein Absetzbecken (4)
zur Abtrennung spezifisch schwerer Sinkstoffe vorgeschaltet ist
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß dem Entwässerungsbecken (6) mindestens ein Nachklärbecken (8)
für das abgezogene Wasser nachgeschaltet ist
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drainagezone (14) mit der Saugleitung (16) verbundene Drainagerohre (15) enthält
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß die Filterschicht
aus einer oder mehreren, flexiblen Filtermatten (18) besteht
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
16, dadurch gekennzeichnet daß die Deckschicht aus
einer oder mehreren, flexiblen Deckbahnen (21) aus im wesentlichen gasdichtem Kunststoff besteht
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermatten (18) und/oder die Deckbahnen (21) Verstärkungseinlagen aufweisen.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
18, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Filtermatten (18) bzw. mehrere Deckbahnen (21) mit ihren
Randbereichen überlappend aufeinandergelegt sind.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
19, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermatten
(18) in ihren benachbarten Randbereichen miteinander lösbar verbunden sind.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
20, dadurch gekennzeichnet daß die Deckbahnen (21) mit ihren benachbarten Randbereichen miteinander lösbar verbunden sind.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
21, dadurch gekennzeichnet, daß die Vakuumpumpe (17) einen mit einer Wasserpumpe (24) versehenen
Sammelbehälter (23) für das abgezogene Wasser aufweist
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
22, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragelemente als mit der Saugleitung (20) verbundene Saugrohre
(19) ausgebildet sind.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
23, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugrohre (19) flexibel ausgebildet sind.
25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
24, dadurch gekennzeichnet daß die Saugrohre (19) aus biegsamem Kunststoff bestehen.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
25, dadurch gekennzeichnet, daß die Saugrohre (19)
an der Oberseite der Filtermatten (18) befestigt sind.
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
26, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermatten (18), die Saugrohre (19) und die Deckbahnen (21)
miteinander zu gemeinsamer Verlegung verbunden sind
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
27, dadurch gekennzeichnet, daß das Entwässerungsbecken (6) als einfache Ausschachtung des Erdbodens ausgebildet ist und geböschte Seitenwände (6a)
aufweist
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
28, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Drainagezone (14) und/oder an den Seitenwänden (6a>des
Entwässerungsbeckens (6) und/oder an den Überläufen
(5, 7) eine Schutzschicht (26, 27} aus wasserundurchlässigem Material, insbesondere flexibler
Kunststoffolie angeordnet ist
30. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
29, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Filterschicht (18) und der Deckschicht (21) mindestens
eine Schwimmpumpe (10) angeordnet ist.
31. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
30, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermatten (18) und/oder die Deckbahnen (21) mit ihren an.
Rand des Eiitwässerungsbeckens (6) überstehenden
Randbereichen auf den geböschten Seitenwänden (6a) aufliegen.
32. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
31, dadurch gekennzeichnet, daß die wasserdurchlässige
Bodenschicht (13) mindestens eine Schicht aus Kies und/oder Sand enthält.
33. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
32, dadurch gekennzeichnet, daß an den Drainage-
rohren (15) in der Bodenschicht (13) eine Abdeckung aus faserartigem Material, insbesondere Stroh,
angeordnet ist
34. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 27, 32 und 33, dadurch gekennzeichnet, daß das
Entwässerungsbecken als Laderaum eines Wasserfahrzeugs, insbesondere einer Schute, ausgebildet ist.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, daß die Filtermatten (18) und/ oder
die Deckbahnen (21) mindestens an einer Seiten- wand des Laderaumes lösbar befestigt sind.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bit.
35, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere im Kreislauf nacheinander befüllte und entleerte
Entwässerungsbecken (6) vorgesehen sind.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis
36, dadurch gekennzeichnet, daß an mindestens einem Oberlauf (5, 7) zusätzlich Vorrichtungen zum
Eindosieren von Flockungsmittel vorgesehen sind.
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DE2422817A1 DE2422817A1 (de) | 1975-11-20 |
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