DE4327235A1

DE4327235A1 - Water treatment overflow pipe assembly - has folding membrane giving flow independent of water depth and preventing sludge blockages

Info

Publication number: DE4327235A1
Application number: DE4327235A
Authority: DE
Inventors: Ferdinand Diedrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-08-13
Filing date: 1993-08-13
Publication date: 1994-01-13

Abstract

An overflow assembly is independent of water volume as a link between individual vessels in water treatment plant. The novelty is that the overflow assembly inlet adjusts to the water level in that a float raises and lowers the overflow inlet with the water surface; further that a folding membrane (2) prevents direct overflow and regulates the inlet rise and fall. USE/ADVANTAGE - The assembly is a fluid overflow unit linking water vessels in an effluent treatment plant. The outlet remains clear of sludge blockages.

Description

Stand der TechnikState of the art

Verbindungsrohre zwischen den Kammern einer Kläranlage beste hen auch aus T-Rohren (DIN 4261) und sind fest in die Kammer trennwände eingelassen. Während den einzelnen Kammern die Auf gabe zukommt, die Feststoffe durch Sedimentieren zu trennen, ist es Aufgabe der Verbindungsrohre, schon vorgeklärte Abwässer einer nachgeschalteten Kammer zuzuleiten. Die Sedimentation hat um so bessere Wirkung, je länger die Verweildauer des Abwassers in einer Kammer ist. Die statistische Verweildauer kann mittels Vergröße rung des Klärbeckens vergrößert werden. Zum Stand der Technik gehört es, den maximalen Volumenstrom des Abwassers als Maß stab für die Bemessung des Klärkammervolumens heranzuziehen. Der Überlauf von einer Kammer zur anderen geschieht in der Regel ohne Fremdenergie und sein Volumenstrom ist bei konstant breiter Ausflußfläche abhängig von der Differenzhöhe z^1,5. In der Klär werkspraxis verstärkt sich der Volumenstrom noch weiter mit der Höhe, da die Verbindungsrohre rund, und damit zur Rohrmitte größer werden und sich somit ob der größeren Ausflußfläche eine weitere Volumenstromvergrößerung einstellt.Connecting pipes between the chambers of a sewage treatment plant also consist of T-pipes (DIN 4261) and are permanently embedded in the chamber partitions. While it is the task of the individual chambers to separate the solids by sedimentation, it is the task of the connecting pipes to feed pre-clarified wastewater to a downstream chamber. Sedimentation has a better effect the longer the waste water stays in a chamber. The statistical residence time can be increased by enlarging the clarifier. It is part of the state of the art to use the maximum volume flow of the waste water as a yardstick for the dimensioning of the clarification chamber volume. The overflow from one chamber to another usually takes place without external energy and its volume flow is dependent on the differential height z ^1.5 with a constant wide discharge area. In the sewage treatment plant practice, the volume flow increases further with the height, since the connecting pipes become round, and thus larger towards the center of the pipe, and thus a further increase in volume flow occurs due to the larger discharge area.

Zum Stand der Technik gehört es auch, kurzzeitige, aber intensive Abwasserströme in einem Sammelbecken aufzufangen, um diese dann mittels Pumpe dem Klärsystem über einen längeren Zeitraum zuzuführen. Denn nur so werden die für einen sinnvollen Klärprozeß notwendigen Verweilzeiten gewährleistet. Extrem unstet und peri odisch sind die Abwasservolumenströme in den sanitären Einrich tungen von Sportanlagen, Gaststätten mit Saalbetrieb etc. Starken periodischen Schwankungen ausgesetzt sind auch die Volumen ströme normaler Haushalte (Badegewohnheiten). It also belongs to the state of the art, short-term, but intensive Waste water flows in a collection basin to collect them then using a pump to the sewage system over a longer period of time feed. Because only in this way will they be used for a meaningful clarification process necessary residence times guaranteed. Extremely erratic and peri The waste water volume flows in the sanitary facilities are odd facilities of sports facilities, restaurants with hall operation etc. strong The volumes are also subject to periodic fluctuations flows from normal households (bathing habits).

Problemproblem

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, für den Klärprozeß die notwendigen Verweilzeiten bereitzustellen, damit eine qualifizierte Abwasserklärung stattfinden kann, daß also unabhängig vom Differenzbetrag benachbarter Wasserstände, einen quasi konstanten Abwasservolumenstrom erlaubt. Quasi konstant heißt hier, daß der Volumenstrom doch leicht mit der Differenzhöhe z ansteigen soll, um einem gewissen proportionalen Regelverhalten zu entsprechen.The invention specified in claim 1 is the problem the necessary residence times for the clarification process To provide a qualified wastewater treatment can, that is, regardless of the difference adjacent Water levels, a quasi-constant waste water volume flow allowed. Quasi constant here means that the volume flow does should increase slightly with the difference in height z by a certain amount proportional control behavior.

Lösungsolution

Dieses Problem wird mit den Maßnahmen des Anspruchs 1 gelöst.This problem is solved with the measures of claim 1.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous effects of the invention

Mit der Erfindung wird im angegebenen Anwendungsfall erreicht, daß ein von der Differenzhöhe benachbarter Wasserstände quasi unabhängig, ein quasi konstanter Volumenstrom in die benachbarte Kammer fließen kann. Hierdurch erhöht sich die statistische Verweilzeit des Abwassers in einer Kammer und die Feststoffe können sich besser am Kammergrund und Wasserspiegel ablagern, was dem Grundprinzip einer Kammerklärung entspricht. Auch die nachgeschalteten Anlagen wie Verrieselungsstränge, Biofilter etc. profitieren im erheblichen Maße von einem saubereren Abwasser mit quasi konstanten Volumenfluß. Gerade Biofilter verlangen einen möglichst konstanten Volumenfluß.In the specified application, the invention achieves that one of the difference in height of neighboring water levels quasi independent, a quasi-constant volume flow into the neighboring one Chamber can flow. This increases the statistical Residence time of the waste water in a chamber and the solids can better deposit on the bottom of the chamber and water level, which corresponds to the basic principle of a chamber clarification. Also the downstream systems such as sprinkling lines, biofilters etc. benefit significantly from cleaner wastewater with quasi constant volume flow. Biofilters in particular demand one volume flow as constant as possible.

Weitere Ausgestaltungen der ErfindungFurther refinements of the invention

Vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sind in den Patentan sprüchen 2.1 bis 2.4 sowie Patentanspruch 3 angegeben. Diese Ansprüche erlauben eine zuverlässige, betriebssichere Bewegung des Ablaufrohres, was grundsätzlich problematisch ist und wegen des hohen Schmutzanteils herkömmliche Dreh- und Schiebemecha nismen ausscheiden läßt. Universell für fast alle Kläranlagetypen und -größen wird die Überlaufeinrichtung nach Anspruch 3, da mit einer Verschiebung des Ablaufrohres verschiedene Differenzstände einge stellt werden können, in der die Überlaufeinrichtung nach Anspruch 1 funktionieren kann. Augenfällig ist auch der geringe Kostenanteil, mit der die Erfindung realisiert wird, handelt es sich beim Herzstück der Erfindung, der Faltmembrane, zweckmäßigerweise um ein Kunststoffspritzteil mit relativ einfacher Formgebung. Advantageous embodiments of the invention are in the patent say 2.1 to 2.4 and claim 3 specified. This Requirements allow a reliable, reliable movement the drain pipe, which is fundamentally problematic and because the high dirt content of conventional turning and sliding mechanisms can be eliminated. Universal for almost all types of sewage treatment plants and -sizes the overflow device according to claim 3, since with a Displacement of the drain pipe different differential levels can be made in which the overflow device according to claim 1 can work. The low cost share is also striking with which the invention is implemented, it is the heart the invention, the folding membrane, conveniently by a Plastic injection molded part with a relatively simple shape.

Beschreibung eines AusführungsbeispielsDescription of an embodiment

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge stellt und wird im folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is shown in the drawing represents and is described in more detail below.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 die Überlaufeinrichtung im indifferenten Zustand, wo alles Abwasser aus der linken in die rechte Kammer geflossen ist; Figure 1 shows the overflow device in the indifferent state, where all waste water has flowed from the left into the right chamber.

Fig. 2 die Überlaufeinrichtung in der anderen Extremstellung, die dann eintritt, wenn das Puffervolumen mit der Differenzhöhe z ausgeschöpft ist, die Faltmembrane keine Bewegung mehr zuläßt und auch der quasi-konstante Ablaufvolumenstrom nicht mehr gegen den Abwasserzulauf ankommt. In dieser Stellung erfährt die Faltmembrane - Teil 2 - ihrer maximalen Streckung, das Ablaufrohr - Teil 1 - kann sich nicht mehr weiter anheben und der Überlauf funk tioniert nach dem gegenwärtigem Stand der Technik, nämlich mit einem progreßiven, zur Differenzhöhe ansteigenden Volumenstrom, was auch nötig ist. Fig. 2, the overflow device in the other extreme position, which occurs when the buffer volume with the differential height z is exhausted, the folding membrane no longer allows movement and also the quasi-constant flow volume flow no longer comes against the waste water supply. In this position, the folding membrane - part 2 - experiences its maximum extension, the drain pipe - part 1 - can no longer rise and the overflow works according to the current state of the art, namely with a progressive volume flow increasing to the differential height, which also is necessary.

Die Kunststoff-Faltmembrane wird in die Trennwand zweier Kammern eingebettet bzw. eingemauert. Ein marktübliches Kunst stoff-T-Rohr - Teil 4 - wird in die Mitte der Faltmembrane eingeführt und mittels Stellschellen - Teil 3 - fixiert. Durch verschieben des Kunststoffrohres - Teil 4 - kann die gewünschte Differenzhöhe einge stellt werden. Der Schwimmkörper - Teil 1 - (Hartschaum) hat die Aufgabe, die Einlaufkante am Kunststoffrohr immer um ein bestimm tes Maß unter Wasser zu halten.The plastic folding membrane is embedded or walled into the partition of two chambers. A commercially available plastic T-pipe - part 4 - is inserted into the middle of the folding membrane and fixed using clamps - part 3 . By moving the plastic tube - Part 4 - the desired differential height can be set. The float - part 1 - (hard foam) has the task of always keeping the leading edge on the plastic pipe under water by a certain amount.

Da mit dem Anheben des Rohreinlaufs eine kraftbenötigende Streckung der Faltmembrane verbunden ist, die ihrerseits ein links wirkendes Drehmoment nach sich zieht, aber auch, weil das in der rechten Kammer befindliche Kunststoffrohr - Teil 4 - ein linksge richtetes Auftriebsmoment erzeugt, wird sich die Einlaufkante mit steigender Differenzhöhe stärker ins Wasser begeben, was einem gewolltem Regelverhalten entspricht.Since the lifting of the pipe inlet involves a stretching of the folding membrane that requires force, which in turn results in a torque acting on the left, but also because the plastic pipe - part 4 - in the right chamber creates a left-hand lifting moment, the inlet edge will also move the increasing differential height more strongly into the water, which corresponds to an intended control behavior.

Die Faltmembrane - Teil 2 - ist zweckmäßigerweise ein Kunststoff spritzteil. In den Faltkanten hat die Faltmembrane Eigenschaften eines Filmgelenkes. Die einzelnen sichelmondförmigen Fächer elemente der Faltmembrane münden rechts und links auf der Mittel linie der Membrane und erlauben mit Hilfe des Filmgelenkes kine matische Auslenkungen nach Anspruch 1.The folding membrane - part 2 - is conveniently a molded plastic part. The folded membrane has the properties of a film hinge in the folded edges. The individual crescent-shaped fan elements of the folding membrane open right and left on the center line of the membrane and allow kinetic deflections according to claim 1 with the help of the film hinge.

Claims

1. Überlaufeinrichtung mit fast vom Wasserstand unab hängigen Volumenstrom, insbesondere als Verbindungsglied zwischen den einzelnen Kammern einer Kläranlage, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Einlauf der Überlaufeinrichtung dem jeweiligen Wasserstand anpaßt, indem ein Schwimmkörper den Überlaufeingang zur Wasseroberfläche nachführt.1. Overflow device with almost independent of the water level volume flow, in particular as a connecting link between the individual chambers of a sewage treatment plant, characterized in that the inlet of the overflow device adapts to the respective water level by a floating body tracks the overflow inlet to the water surface.

2. Überlaufeinrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

2. 1 daß eine Faltmembrane die Auf- und Abbewegung des Ablaufrohres zuläßt;
2.2 daß die Faltmembrane mit zunehmender Auslenkung eine zunehmende Rückstellkraft ausübt, die ihrerseits den Einlauf des Ablaufrohres leicht vergrößert;
2.3 daß die Auslenkungsfähigkeit der Faltmembrane bei völliger Streckung einen Anschlag erfährt, wonach das Überlaufrohr nicht weiter ansteigen kann;
2.4 daß die Faltmembrane die Kammern wasserdicht voneinander trennt.

2. Overflow device according to claim 1, characterized in

2. 1 that a folding membrane allows the up and down movement of the drain pipe;
2.2 that the folding membrane exerts an increasing restoring force with increasing deflection, which in turn slightly increases the inlet of the drain pipe;
2.3 that the deflection ability of the folding membrane experiences a stop when fully extended, after which the overflow pipe cannot rise any further;
2.4 that the folding membrane separates the chambers from each other watertight.

3. Überlaufrohr nach Anspruch 1 und 2 nebst Unterpunkte, dadurch gekennzeichnet, daß das Überlaufrohr im Zentrum der Faltmembrane verschiebbar und mittels Stellschellen fixierbar ist.3. overflow pipe according to claim 1 and 2 together with sub-items, characterized, that the overflow pipe in the center of the folding membrane is slidable and fixable with clamps.