DE4112487A1 - Vorrichtung zur schlammaustragung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Gattungsgemäße Vorrichtungen finden z. B. in Belebtschlamm­ becken von Kläranlagen Verwendung. Sie dienen dort zur Rückgewinnung von Schlamm, der sich in dafür vorgesehenen Sedimentationszonen des Beckens von dem Abwasser trennt. Der z. B. in eine Art Rinne am Boden des Beckens sedimentierte Schlamm wird daraus zunächst über eine geeignete Vorrichtung angesaugt und gelangt aus dieser Vorrichtung in eine damit verbundene Schlammleitung. Über diese Leitung kann der Schlamm z. B. endgültig aus dem Klärkreislauf entfernt werden oder frischem Abwasser zugeführt werden.

Aus der DE-PS 28 57 345 ist es bekannt, den Schlamm über ein in Längsrichtung mit Löchern versehenes Rohr anzusau­ gen. Das Rohr wird dabei in einer Schlammsammelrinne ange­ ordnet. Es ist mit einer Schlammrückführleitung verbunden, über die es mit Saugwirkung beaufschlagt wird. Ein Nachteil in der beschriebenen Vorrichtung besteht darin, daß die Saugwirkung über die Länge des Rohres abfällt mit der Folge, daß eine vernünftige Schlammabsaugung nur über die Öffnungen im ersten Teil des Rohres gewährleistet ist und der Schlamm damit nur bereichsweise aus der Rinne entfernt wird.

Zur Lösung dieses Problems werden in der DE-OS 32 34 928 ein oder mehr pendelnd bewegbar gelagerte Saugrohre vorge­ sehen, die mit ihrer jeweils einzigen Ansaugöffnung in die Schlammsammelrinne hängen. Während des Absaugvorganges werden die Rohre mit Saugwirkung beaufschlagt und längs über die Rinne bewegt. Eine derartige Vorrichtung gewähr­ leistet zwar ein gleichmäßiges Absaugen der Rinne, ist jedoch sehr aufwendig und möglicherweise auch anfällig.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zu schaffen, die an den eingangs genannten Stand der Technik anknüpfend ein Saugrohr mit über die Länge gleichmäßig guter Saugwirkung besitzt und dabei einfach und platzspa­ rend zu verwirklichen ist.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merk­ male des Anspruches 1.

Danach besteht das Saugrohr aus einem äußeren und einem darin angeordneten bewegbar angetriebenen inneren Rohr. Das Innenrohr besitzt in Längsrichtung beabstandete, zur Schlammaufnahme dienende Öffnungen. Von diesen werden in Abhängigkeit von der Betriebsposition des Innenrohres immer andere durch das Außenrohr verschlossen. Mit diesem Prinzip kann man erreichen, daß die Saugwirkung abwechselnd in unterschiedlichen Bereichen des Saugrohres konzentriert wird, woraus sich im zeitlichen Mittel eine gleichmäßige Saugwirkung über die gesamte Länge des Saugrohres ergibt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht der Anspruch 2 vor. In der ersten Variante wird das Innenrohr gedreht, die darin vorgesehenen Öffnungen werden in einer durch ihre jeweiligen Winkelpositionen bestimmbaren Reihen­ folge unter die Löcher des Außenrohres gedreht. In der anderen Variante wird das Innenrohr axial verschoben. Hier wandern die Öffnungen in Abhängigkeit von ihrer axialen Anordnung in bestimmbarer Reihenfolge in fluchtende Posi­ tionen mit den Löchern des Außenrohres. Da die Dreh- und Schiebebewegungen zu periodisch immer wiederkehrenden Deckungen von Löchern und Öffnungen führen, ist bei kontanter Bewegungsgeschwindigkeit eine gleichmäßige Saug­ wirkung über die Rohrlänge gewährleistet.

Es existieren nun eine ganze Reihe von Möglichkeiten, wie die Öffnungen im Innenrohr und die Löcher im Außenrohr ausgebildet werden können. Eine konstruktiv leicht zu ver­ wirklichende Lösung besteht darin, die Löcher des Augen­ rohres in mindestens einer achsparallelen Längsreihe vor­ zusehen. Vorzugsweise werden drei Reihen vorgesehen, mit denen aus gewünschten Richtungen abgesaugt werden kann.

Ein wie vorgenannt ausgestaltetes Saugrohr arbeitet in be­ sonders vorteilhafter Weise mit einem drehbaren Innenrohr, dessen Öffnungen schraubenförmig die Achse umlaufen. Die Saugwirkung wandert dann während des Betriebes in perio­ disch wiederkehrenden Intervallen in einer Richtung entlang des Rohres. Im Rohr wird dadurch ein kontinuierlicher Schlammfluß erzeugt.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß das Außenrohr durch mehrere in Längsrichtung beabstandete Teil­ abschnitte gebildet wird, wobei diese den Bereichen des Innenrohres zugeordnet sind, in denen sich Öffnungen befin­ den. Diese Teilabschnitte können ebenfalls Löcher enthal­ ten, die insgesamt gesehen über die Länge des Saugrohres dieselben Anordnungen aufweisen, wie für das einstückige Außenrohr beschrieben. Man kann dann gleichermaßen durch Drehen bzw. Verschieben des Innenrohres einzelne der darin vorgesehenen Öffnungen mit den Löchern des Außenrohres zur Deckung bringen. Ein Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, daß der Reibungswiderstand zwischen Innenrohr und Außenrohr herabgesetzt wird.

Weiterhin ist es aber auch denkbar, ein mehrteiliges Außenrohr vorzusehen, bei dem in den einzelnen Teilab­ schnitten keine Löcher vorgesehen sind. Diese Teilabschnit­ te umgeben in den Betriebspositionen wechselnde Bereiche des Innenrohres. Durch Verschieben des Innenrohres in Achsrichtung wandern dessen Öffnungen kurzfristig in eine nicht abgedeckte Saugposition, bevor sie im Zuge einer weiteren Bewegung wieder unter einen äußeren Teilabschnitt gelangen.

In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 ein Saugrohr mit einem einstückigen Außenrohr, bei dem die Öffnungen und Löcher durch Dreh­ bewegung des Innenrohres zur Deckung gebracht werden können,

Fig. 2 ein Saugrohr gemäß Fig. 1, bei dem das Außenrohr mehrteilig ausgebildet ist,

Fig. 3 ein Saugrohr mit einem einstückigen Außenrohr, bei dem die Löcher und Öffnungen so ausgerichtet sind, daß sie durch Axialverschieben des Innen­ rohresinneren zur Deckung gebracht werden können,

Fig. 4 ein Saugrohr, bei dem ein mehrteiliges Außenrohr ohne Löcher vorgesehen ist und

Fig. 5 einen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Saugrohr in Betriebslage in einem Absetzbecken.

Das in Fig. 1 gezeigte Ausführungsbeispiel eines Saugrohres 10 besteht aus einem einstückigen, Außenrohr 11 mit einem darin bewegbar angeordneten Innenrohr 12. In dem Außenrohr 11 sind in mehreren Längsreihen verlaufende Löcher 13 vor­ gesehen, von denen hier nur die auf der Seite des Betrach­ ters liegenden dargestellt sind. Man erkennt, der immer mehrere Löcher 13 dieselbe axiale Position auf dem Umfang des Außenrohres 11 einnehmen. Dieser axialen Position zugeordnet sind im Innenrohr 12 Öffnungen 14 ausgebildet, die dessen Achse schraubenförmig umlaufen. Wird nun das Innenrohr 12 gedreht, so gelangen dessen Öffnungen 14 periodisch in eine fluchtende Position 15 mit einem der Löcher 13.

In Fig. 1 ist nur ein Abschnitt des Saugrohres 10 dar­ gestellt. Das gesamte Saugrohr kann um ein Vielfaches länger sein, wobei sich die in Fig. 1 dargestellte Lochan­ ordnung periodisch wiederholt. Bei der Winkelstellung der Fig. 1 wäre dann bei jeweils jedem dritten Loch die fluchtende Position von Löchern 13 und Öffnungen 14 einge­ stellt. Über die Länge des Rohres hin würde also immer je­ weils nur jedes dritte Loch saugen. Wenn man die Löcher 13 in einer der in Fig. 1 dargestellten Längsreihen von 1 bis n durchnumeriert, so würden also in einer bestimmten Win­ kelstellung die Löcher 1, 4, 7, 10, 13 . . . saugen. In der nächsten Winkelstellung des Innenrohres würden die Löcher 2, 5, 8, 11, 14 . . . saugen und in einer dritten Winkelstel­ lung die Löcher 3, 6, 9, 12, 15 . . . Die nächste Winkelstel­ lung wäre dann wieder die, bei der die Löcher 1, 4, 7 usw. in Saugstellung sind. Damit ist erreicht, daß die Saugwir­ kung sich immer auf wenige Löcher konzentriert. Der Saug­ druckabfall im Saugrohr wird geringer, und es wird gewähr­ leistet, daß über die Länge des Saugrohres hin überall gleichmäßig gesaugt wird.

Die Ausführungsform der Fig. 1 kann auch noch dahingehend variiert werden, daß in jeder axialen Position das Innen­ rohr 12 je drei Öffnungen 14 hat, die denselben Winkelab­ stand aufweisen wie die drei in dieser Achsposition vor­ gesehenen Löcher 13 des Außenrohres 11. Damit kann erreicht werden, daß in einer bestimmten Winkelposition des Innen­ rohres alle Löcher und Öffnungen an einer Achsposition zur Deckung kommen. In den anderen Achspositionen, die in Fig. 1 dargestellt sind, aber verschlossen sind.

Bei besonders kritischen Saugverhältnissen kann auch er­ reicht werden, daß von allen Löchern 13 des Außenrohres in einer bestimmten Winkelposition immer nur genau eines saugt. Dazu können beispielsweise die Löcher 13 des Außen­ rohres in nur einer Reihe angeordnet sein. Die Öffnungen 14 des Innenrohres sind dann auf der Schraubenlinie in Win­ kelabständen angeordnet, die dem Vollkreis geteilt durch die Anzahl der Löcher 13 entsprechen.

Fig. 2 zeigt in einem weiteren Ausführungsbeispiel ein Saugrohr 10a, bei dem als Außenrohr mehrere Teilabschnitte 11a vorgesehen sind. Die Anordnungen der Löcher 13 in den Teilabschnitten 11a und die Anordnungen der Öffnungen 14 im Innenrohr 12 stimmen mit der der Ausführungsform der Fig. 1 überein. Die Teilabschnitte 11a sind untereinander in ihrer Winkelstellung sowie in ihrem Achsabstand mit geeigneten Mitteln zu fixieren, beispielsweise am Beckenboden. Der Vorteil dieser Konstruktion besteht im wesentlichen darin, daß die Reibung zwischen Innenrohr und Außenrohr herabge­ setzt ist und zwischen den Rohren befindlicher Schlamm bei Drehung des Innenrohres aus dem Spalt zwischen den Rohren herausgetragen werden kann, so daß ein Verklemmen durch zwischen den Rohren sich festfressenden Schlamm dauerhaft vermieden wird.

Fig. 3 zeigt ein abgewandeltes Saugrohr 10c, das im Gegensatz zu denen gemäß Fig. 1 und 2 nach dem Axialschie­ berprinzip arbeitet. Hier sind die Löcher 13c und Öffnungen 14c jeweils in derselben Winkelposition auf dem Umfang der Rohre 11c und 12c vorgesehen, nehmen dort aber voneinander abweichende axiale Positionen ein. In eine fluchtende Ausgangsposition 15 können sie daher nur durch Axial­ verschiebung des Innenrohres 12c gebracht werden. Es ver­ steht sich, daß auch hier z. B. mehrere Längsreihen von Löchern 13c in dem Außenrohr 11c vorgesehen werden können, denen dann eine entsprechende Anzahl von Öffnungen 14c im Innenrohr 12c zugeordnet ist.

Fig. 4 schließlich zeigt ein Saugrohr 10d in Abwandlung des Saugrohres gemäß Fig. 3, wobei das Außenrohr aus mehreren Teilabschnitten 11d gebildet ist, die keine Löcher enthal­ ten. Durch axiales Verschieben des Innenrohres 12d gelangen einzelne der darin vorgesehenen Öffnungen 14d in eine Saug­ position 17, während die übrigen abgedeckt sind.

Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in den Abbildungen die Antriebe zum Drehen bzw. Verschieben des Innenrohres nicht dargestellt. Ebenfalls weggelassen ist eine Ver­ schlußwand an einem Ende des jeweiligen Innenrohres sowie der Anschluß des anderen Endes des Innenrohres an eine absaugende Schlammleitung.

Die Anordnung eines der in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Saugrohre in einem Becken ist in Fig. 5 in einem Beispiel dargestellt.

Fig. 5 zeigt das Saugrohr 10 der Fig. 1 im Querschnitt. Es ist am Boden eines Absetzbeckens 30 in einer dort vorgese­ henen Rinne mit seiner unteren Umfangshälfte eingebettet und mit seitlichen Flanschen 31 am Beckenboden befestigt. Über dem Beckenboden und dem Saugrohr 10 befindet sich eine abzusaugende Schlammschicht 32. Diese wird durch die Löcher 13 des Außenrohres 11 abgesaugt, wenn diese in Deckung mit der Öffnung 14 des drehbar angetriebenen Innenrohres 12 stehen.

Nach Lösen der Befestigung der Flansche 31 am Beckenboden kann das Saugrohr zu Wartungsarbeiten leicht entfernt werden. An einer Seite des Beckens 30 kann das Innenrohr durch eine Drehdichtung nach außen geführt werden, wo es an eine weiterführende saugende Schlammleitung angeschlossen ist und von einem Drehantrieb beaufschlagt wird.

In ähnlicher Weise können auch die übrigen Ausführungsfor­ men am Beckenboden vorgesehen sein. Bei den Ausführungsfor­ men der Fig. 2 und 4 ist dafür zu sorgen, daß die einzelnen Teilabschnitte des Außenrohres einzeln am Beckenboden befestigt sind oder auf andere Weise, beispielsweise durch eine Käfigkonstruktion, miteinander positionsfest verbunden sind.

Im Falle der Ausführungsformen der Fig. 3 und 4, bei denen das Innenrohr nicht in Drehbewegung, sondern axial ange­ trieben ist, ist ein axial wirkender Antrieb vorzusehen, der das Innenrohr hin- und hergehend derart antreibt, daß die unterschiedlichen Deckungspositionen von Löchern und Öffnungen eingestellt werden können.

Bei allen Ausführungsformen müssen die Dreh- bzw. Axial­ antriebe nicht kontinuierlich arbeiten, sondern können als Schrittantriebe derart ausgebildet sein, daß sie bei schnellem Überfahren der Zwischenpositionen immer nur in den Positionen länger verweilen, in denen Löcher und Öffnungen zur Deckung gelangen.

Claims (7)

1. Vorrichtung zum Schlammaustrag aus Belebtschlammbecken oder Nachklärbecken, mit einem im Bodenbereich des Beckens angeordneten Saugrohr, das mehrere über die Länge des Rohres angeordnete Schlammaufnahmeöffnungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das Saugrohr (10 bis 10d) aus einem ein- oder mehrteiligen Außenrohr (11 bis 11d) und einem darin angeordneten bewegungs­ angetriebenen Innenrohr (12 bis 12d) besteht, dessen Außendurchmesser nur geringfügig unter dem Innendurch­ messer des Außenrohres liegt und das mit mehreren zur Schlammaufnahme dienenden Öffnungen (14 bis 14d) ver­ sehen ist, von denen in den unterschiedlichen Be­ triebspositionen des Innenrohres abwechselnd immer wenigstens eine in anderer Axialposition befindliche Öffnung durch das Außenrohr abgedeckt ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Außenrohr (11 bis 11d) im wesentlichen über den mit Öffnungen (14 bis 14d) versehenen Bereich des Innenrohres (12 bis 12d) erstreckt, wobei im Außenrohr Löcher (13 bis 13d) vorgesehen sind, die bei gegebener Betriebsposition des Innenrohres entweder alle bezüglich ihrer axialen Positionen mit zugehö­ rigen Öffnungen des Innenrohres übereinstimmen, jedoch unterschiedlich winkelversetzt zu diesen angeordnet sind, oder aber dieselben Winkelpositionen jedoch unterschiedliche axiale Positionen aufweisen.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Löcher (13 bis 13d) im Außenrohr (11 bis 11d) in mindestens einer achsparallelen Längsreihe angeordnet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (13) in drei Längsreihen an dem Außen­ rohr (11) vorgesehen sind, wobei immer jeweils drei Löcher (13) in axialer Richtung in etwa dieselbe Posi­ tion auf dem Umfang des Außenrohres (11) einnehmen.

5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 3 und 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Öffnungen (14) des Innenrohres (12) dessen Achse schraubenförmig umlaufen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Außenrohr durch mehrere zuein­ ander in Längsrichtung beabstandete Teilabschnitte (11a, 11d) gebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Außenrohr durch mehrere in Längsrichtung beab­ standete Teilabschnitte (11d) gebildet ist, in denen keine Löcher vorgesehen sind, wobei die Abstände zwischen diesen Teilabschnitten so gewählt sind, daß diese in Abhängigkeit von der axialen Position des Innenrohres (12d) immer mindestens eine von dessen Öffnungen (14d) verdecken.