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Siebeinrichtung für mit Schwimm- und Grobstoffen verunreinigte Wässer,
insbesondere für Abwasserreinigungsanlagen Die Erfindung bezieht sich auf eine Siebeinrich#-tung
für mit Schwimm- und Grobstoffen verunreinigte Wässer, insbesondere für Abwasserreinigungsanlagen,
die aus einer von außen beaufschlagten, mit Motorantrieb um eine senkrechte Achse
in einer spiralförmig sich stetig verengenden Abwasserkammer in gleichem Sinne wie
das einströmende Wasser umlaufenden Siebtrommel besteht. DieUmlaufgeschwindigkeit
der Siebtrommel ist meistens größer als die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers
in der Spiralkammer, so daß die Verunreinigungen in der Siebkammer abgeschleudert
werden und diese also nicht verstopfen können. Sie werden aus dem Ringkanal durch
eine Austrittsöffnung abgeführt, während das gereinigte Wasser aus der Siebtrommel
gegebenenfalls einer weiteren Reinigungsanlage zufließt. Der Zuflußkanal ist vielfach
mit einer Überlaufkante versehen, so daß die Siebanlage erst beim Überschreiten
einer bestimmten Wasserspiegelhöhg in Wirksamkeit tritt.
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Bei den bekannten Anlagen dieser Art sieht man hinter der Austrittsöffnung
Ablenkklappen oder Schieber für die Grobstoffe vor, damit sich in dem immer enger
werdenden Teil des Ringkanals zwischen Siebtrommel und Spiralkammer keine solchen
Grobstoffe einzwängen und die Siebtrommel beschädigen können. Bei diesen Anordnungen
stauen sich aber manchmal die Schwimmstoffe -am Ende
der Spiralkammer,
wenn größere Wassermassen, besonders bei starken Regenfällen, ankommen. Die Siebanlage
versagt dann gerade in den Fällen, für die sie hauptsächlich vorgesehen ist. Nach
einem bekannten Vorschlag läßt sich zwar der Durchgangsquerschnitt für die Grobstoffe
erweitern, indem.man den Querschnitt der sich stetig verengenden spiralförmigen.
Wasserleitkammer von einer bestimmten Stelle ab konstant hält oder stetig größer
werden läßt, um die Grobstoffe nicht mehr weiter an die Siebtrommel heranzuführen
und sie damit von der die Siebtrommel umgebenden Wirbelzone fernzuhalten, jedoch
leidet darunter die Wirtschaftlichkeit der Anlage, weil die vorhandene Siebfläche
nicht genügend ausgenutzt wird. Es fließt mit den Grobstoffen zuviel Rohwasser ab,
und dann steigt der Spiegel in der Spiralkammer nicht hoch genug, so daß der obere
Teil der Siebtrommel ohne Wasser ist.
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Durch die vorliegende Erfindung werden die Nachteile der bekannten
Siebeinrichtung vermieden. Nach der Erfindung wird im Endbereich des Kammerkanals,
abweichend von der spiralig stetig eingekrümmten Kammerwandführung, die Wasserleitwandfläche
verstärkt an die Trommelwandung hingeführt und eine dem Längsschnitt einer Venturidüse
angeglichene Spaltdüse gebildet und mit ihren Lippenendflächen unmittelbar hinter
der engsten Stelle der Düseneinschnürung derart nach außen umgebogen, daß sich von
ihr der mit Schwimm- und Grobstoffen angereicherte Wasserteilstrom fortwährend in
der Formeiner dem Drehsinn der Siebtrommel entgegengerichtet umlaufenden Flüssigkeitswalze
ablöst, deren parallel zur Siebtrommelachse sich erstreckende Drehachse sich in
der Strudeldrehachse der dort am Kammerkanalboden angeordneten Ablauföffnung dieses
Wasserteilstromes fortsetzt.
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Die erfindungsgemäße Spaltdüse kann konstruktiv in verschiedener Weise
ausgeführt sein. Die Spiralkammer, die fast immer als Betonbauwerk ausgebildet ist,
kann an der gewünschten Stelle einen nach innen zu ragenden Wulst besitzen, der
so geformt ist, daß er zusammen mit dem Zylindermantel der Siebtrommel eine sich
immer mehr verengende und dann stark erweiternde Spaltdüse bildet. Das Maß und die
Form der Erweiterung ergibt sich aus der zum Inhalt der Erfindung gehörigen -Forderung,
nach der die durch die Spaltdüse sehr beschleunigte Durchflußgeschwindigkeit auf
kurzem 1'@-ege so stark herabgesetzt wird, daß sich die Strömung von der Düsenwand
ablöst. Die Spaltdüse kann ebensogut wie in Beton auch als zusätzliches Bauelement,
z. B. aus Blech, Kunststoff u. dgl., an der gewünschten Stelle der Spiralkammer
eingebaut werden.
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Die erfindungsgemäße Ausbildun der Spaltdüsen mit Strahlabiösung ergibt
einen zusätzlichen Selbstreinigungseffekt für die Siebtrommel, unmittelbar hinter
der erfindungsgemäßen Spaltdüse; denn der an dieser Stelle vorhandene hydrostatische
Wasserdruck im Innern der Siebtrommel, vermehrt um die durch die Zentrifugalbeschleunigung
der Trommel hervorgerufene Druckdifferenz, spült das Sieb von innen nach außen frei
und verhindert jede Ablagerung von Schwimm--und Grobstoffen gerade ih dem Teil,
wo diese abgeführt werden sollen. Sie stürzen hier fast senkrecht in die Ablauföffnung.
Es ist zweckmäßig, die erfindungsgemäße Spaltdüse verstellbar zu machen, was in
besonders einfacher Weise dadurch.geschehen kann, daß die der Siebtrommel gegenüberliegende
Düsenseite als verstellbare, gewölbte Klappe ausgebildet wird. Zusätzlich kann man
noch Spülrohre in unmittelbare Nähe der düsenartigen Verengung und der Ablauföffnung
zum Entfernen der Schwimm- und Grobstoffe vorsehen, die zweckmäßig bei der Entleerung
der Spiralkammer eingeschaltet werden und die vom Abwasser beaufschlagten Maschinenteile
mit mehr oder weniger starkem Druck abspritzen.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Einrichtung in einem senkrechten Mittelschnitt (Fng. i) und in Draufsicht (Fig.
a) dargestellt.
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Die um die Achse a drehbare Siebtrommel h wird von einem Motor
yn angetrieben. Sie ist in einer Spiralkammer c gelagert. Durch den Zulaufkanal
d wird das zu reinigende Abwasser über eine Überlaufkante c der Spiralkammer zugeführt.
Diese .wird wegen der in den Kanal f und dann in den Vorfluter ablaufenden grob
gereinigten Wassermenge immer enger. An ihrem Ende ist die Ablauföffnung g für die
Schwimm- und Grobstoffe vorgesehen. Diese Stoffe werden durch den Kanal 1a an der
Stelle i in den Kanal d geleitet. Am Ende der Spiralkammer ist eine
Dichtungsleiste h angebracht, die das Eintreten von Grobstoffen zwischen der Siebtrommel
und der Gehäusewand und außerdem Strömungskurzschlüsse verhindern soll.
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Die Umlaufgeschwindigkeit der Siebtrommel b ist größer als die Durchflußgeschwindigkeit
des gereinigten Wassers, so daß Schwimm- und Grobstoffe infolge der sich an der
Siebtrommelaußenwand bildenden Wirbel von ihr ferngehalten werden. Im enger werdenden
Teil der Ringkammer, kurz vor der Ablauföffnung g, sammeln sich alle Schmutzstoffe.
Bei den bisherigen Ausführungen hatten sie vielfach Verstopfungen der Siebtrommel
zur Folge, nach der vorliegenden Erfindung jedoch ist an dieser Stelle mittels der
gewölbten Klappe l eine spaltdüsenartige Verengung vorgesehen, die eine starke Erhöhung
der Strömungsgeschwindigkeit an der engsten Stelle hervorruft, so daß die Schmutzstoffe
mit großer Geschwindigkeit hindurchgeschleust werden.
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Der in Strömungsrichtung letzte Teil der Spaltdüse ist erfindungsgemäß
so stark erweitert, daß eine Strömungs- oder Strahlablösung erfolgt, die eine Wirbelbildung
des durchströmenden Mediums hervorruft. Die Anordnung ist so getroffen, daß die
Achse dieses Wirbels senkrecht auf der Ablauföffnung g steht, so daß die Schwimm-
und Grobstoffe steil nach unten umgelenkt und mit großer Geschwindigkeit dem Kanal
h zugeführt werden.
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Um die erfindungsgemäße Siebanlage verschiedenen Verhältnissen anpassen
und sie auf den besten
Wirkungsgrad einstellen zu können, ist die
Klappe verstellbar. Die Verstelleinrichtung ist in der Zeichnung nicht dargestellt,
man wird oberhalb der Siebanlage einen mit Rasten versehenen Verstellhebel wählen.
Da die Siebanlage im wesentlichen eine Einrichtung darstellt, die bei mehr oder
weniger starken Regenfällen in Tätigkeit tritt, muß berücksichtigt werden, daß der
Zulaufkanal d sehr verschiedene Wassermengen mit wechselnden Verunreinigungsarten
und -graden heranbringt. Die Fortsetzung des Zulaufkanals d, die mit
d' bezeichnet ist, führt zur Kläranlage und soll eine möglichst konstante
Wassermenge haben, für die die Kläranlage berechnet und gebaut ist. Es ist also
zweckmäßig, hinter dem Einlauf in die Anlage einen Schieber ya - es kann auch eine
Blende oder eine andere Einrichtung sein - vorzusehen, der bei steigender Zuflußmenge
im Kanal d den Durchlaßquerschnitt zum Kanal d' verringert. Meistens ist der Schieber
so angeordnet, daß ein Teil des Wassers aus dem Kanal d unter ihm hindurch in den
Kanal d' fließt. Dadurch werden Schwimm-und Schwebestoffe gezwungen, die erfindungsgemäße
Siebanlage zu durchlaufen. Steigt die Wassermenge im Kanal d, so würde sie bei gleichbleibender
Schieberstellung auch im Kanal d' steigen, weil der hydraulische Druck und damit
die Durchflußgeschwindigkeit unter dem Schieber n, größer geworden ist. Der Schieber
n, muß also in diesem Fall weiter geschlossen werden.
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Die sehr veränderliche Wassermenge, mit der die erfindungsgemäße Siebanlage
beaufschlagt wird, und die Art und Menge der Verunreinigungen lassen gegebenenfalls
eine Verstellung der Klappe zweckmäßig erscheinen. Die Verstellung dieser Klappe
kann mit der Verstellung des Schiebers n gekoppelt werden. Die Steuerung für die
Klappe l bzw. den Schieber n erfolgt zweckmäßig von einem Schwimmer oder einer anderen
Einrichtung aus, die hinter dem Einlauf i der Grobstoffe im Kanal
d'
angeordnet ist. Es muß nämlich auch berücksichtigt werden, daß bei steigender
Wassermenge durch die Ablauföffnung g und den Kanal lz. mehr und dickeres Gut dem
Kanal d' zugeführt wird, was zu einer höheren Belastung der nachfolgenden Kläranlage
führen könnt-,.
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Die erfindungsgemäße Siebanlage kann mit Spüleinrichtungen versehen
",erden, die eine Reinigung der Siebfläche von anhaftendem Abwasser bei A ußerbetriebsetzung
erlauben. In Fig. 2 ist am Ende der Zunge o des Spiralgehäuses ein Spülrohr( angedeutet,
das in einem sehr spitzen Winkel unter Druck stehendes Wasser gegen die Siebtrommel
b spritzt. Die Strahlen sollen nahezu tangential gegen das Sieb b gerichtet sein,
damit Verunreinigungen sicher entfernt werden. Eine weitere von innen gegen die
Siebtrommel gerichtete Spüleinrichtung ist in Fig. i dargestellt. Das Druckwasser
wird mittels des Rohres q durch das Gehäuse der Siebanlage und die mittlere Standsäule
r der Düse s zugeleitet. Selbstverständlich können mehrere solche Düsen übereinander
und auch am Umfang der Standsäule r angeordnet sein. Außer der Vermeidung der in
der Einrichtung erwähnten Nachteile der bekannten Siebeinrichtungen, die man als
»Zentrisieb« bezeichnet, hat das neue Zentrisieb den großen Vorteil, daß das der
Kläranlage zuzuführende Wasser in bezug auf die Verunreinigungen noch konzentrierter
ist als durch die bekannten Zentrisiebe. Damit soll gesagt sein, daß der Kläranlage
möglichst wenig Wasser zugeführt werden soll, damit sie klein gehalten -werden kann,
denn die Baukosten einer Kläranlage sind außerordentlich hoch, und auch der Geländebedarf
ist groß. Durch das neue Zentrisieb w=ird der weitaus größte Teil des vom Kanal
d zugeführten Wassers nach ausreichender Reinigung in der erfindungsgemäßen Siebanlage
durch den Kanal f in den Vorfluter geleitet, belastet also die Kläranlage nicht.