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Dokumentenidentifikation DE19907067A1 14.09.2000
Titel Trenneinrichtung für das Aussondern von Feststoffen aus einem Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch
Anmelder Muharemovic, Abdulah, 85386 Eching, DE
Erfinder Muharemovic, Abdulah, 85386 Eching, DE
Vertreter Patentanwälte Flügel & Kastel, 81929 München
DE-Anmeldedatum 19.02.1999
DE-Aktenzeichen 19907067
Offenlegungstag 14.09.2000
Veröffentlichungstag im Patentblatt 14.09.2000
IPC-Hauptklasse E02B 5/08
IPC-Nebenklasse E03F 5/14   
Zusammenfassung Aussonderung von Feststoffen aus einem in einer bestimmten Strömungsrichtung zufließenden Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch, beispielsweise Abwasser, in einem Gerinne, Behälter oder dergleichen durch Auffangen des Feststoffes an einer das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch quer zu dessen Strömungsrichtung durchgreifenden Siebfläche und deren Abförderung von der Siebfläche zur Weiterbehandlung, wobei zur Vermeidung hochaufragender Aufbauten und zur zuverlässigen Erfassung und Abförderung auch schwerer und kleinvolumiger Feststoffe im Bodenbereich des Gerinnes, Behälters oder dergleichen die Abförderung des Feststoffes von der Siebfläche zum Boden des Gerinnes, Behälters oder dergleichen hin erfolgt, worauf im Zuge der Weiterbehandlung der Feststoff zerkleinert und/oder aus dem Bodenbereich des Gerinnes, Behälters oder dergleichen nach außerhalb der Strömung abtransportiert wird.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Verfahren für das Aussondern von Feststoffen aus einem in einer bestimmten Strömungsrichtung zufließenden Flüssigkeits-Feststoff- Gemisch (Suspension), beispielsweise Abwasser, in einem Gerinne, Behälter oder dergleichen durch Auffangen des Feststoffes an einer das Flüssigkeits-Feststoff- Gemisch quer zu dessen Strömungsrichtung durchgreifenden Siebfläche und deren Abförderung von der Siebfläche zur Weiterbehandlung, sowie eine Trenneinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die hier angesprochenen technischen Einrichtungen, mit denen Feststoffe aus einem Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch mit Hilfe eines Rechengerätes ausgesondert werden, das grundsätzlich ein - regelmäßig feststehendes - Sieb und einen diesem gegenüber derart bewegbaren Räumer umfaßt, mit dem die von dem Sieb aus der Flüssigkeitsströmung abgefangenen Feststoffe von dem Sieb abgefördert werden, arbeiten regelmäßig so, daß die Feststoffe nach oben hin aus der in einem Gerinne, einem Kanal, einem Behälter oder dergleichen natürlich oder durch Pumpeinrichtungen unterstützt strömenden Flüssigkeit ausgehoben werden.

Dadurch ergibt sich im Bereich oberhalb der strömenden Flüssigkeit ein entsprechender Platzbedarf für die Übergabe der Feststoffe in einen Container, eine Förderanlage oder einer Weiterbehandlungsanlage, z. B. zur Waschung dieser Feststoffe, des weiteren werden schwere und kleinvolumige Feststoffe im Bereich des Bodens des Gerinnes, Behälters etc. nur unvollständig aufgenommen und entfernt, wodurch die Gefahr eines Anwachsens solcher Bodenschichten und damit entsprechender mechanischer Belastung der Abfördereinrichtung gegeben ist. Im übrigen können nach oben abgeförderte Feststoffe im Abwurfbereich Verunreinigungen verursachen, es besteht darüber hinaus die Gefahr, das ein Teil der bereits ausgetragenen Feststoffe im Bereich hinter dem Sieb in den insoweit bereits gereinigten Flüssigkeitsstromes gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einer Trenneinrichtung mit den eingangs genannten Merkmalen hochaufragende Aufbauten zu vermeiden und insbesondere zuverlässig auch schwere und kleinvolumige Feststoffe im Bodenbereich des Gerinnes, Behälters oder dergleichen zu erfassen und abzufördern, ohne die Erfassung und Abförderung leichterer, insbesondere auch schwimmfähiger Feststoffe zu vereiteln.

Zu Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß derart vorgegangen, daß die Abförderung des Feststoffes von der Siebfläche zum Boden des Gerinnes, Behälters oder dergleichen hin erfolgt, worauf im Zuge der Weiterverarbeitung der Feststoff zerkleinert und/oder aus dem Bodenbereich des Gerinnes, Behälters oder dergleichen nach außerhalb der Strömung abtransportiert wird. In bevorzugter Ausführung wird der zerkleinerungsfähige, einer Zerkleinerungseinrichtung entstammende, insoweit vorzerkleinerte Feststoff der Zerkleinerung wiederholt zugeführt und/oder der abzutransportierende Feststoff vor dem endgültigen Abtransport dem Bodenbereich wiederholt zugeführt.

Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Trenneinrichtung vorgeschlagen, die für das Aussondern von Feststoffen aus einer in einer bestimmten Richtung zufließenden Strömung eines Flüssigkeits-Feststoff-Gemisches (Suspension), beispielsweise Abwasser, in einem Gerinne, Behälter oder dergleichen mit einem in das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch dieses quer zu dessen Strömungsrichtung durchgreifend eingesetzten Rechengerät vorgesehen ist, das ein Sieb und einen Räumer umfaßt, welch letzterer die von dem Sieb aus dem Gemisch aufgefangenen Feststoffe von diesem abstreift, die sich dadurch auszeichnet, daß der Räumer die von dem Sieb abgestreiften Feststoffe in einen Bodenbereich des Gerinnes, Behälters oder dergleichen hin gerichtet abfördernd ausgebildet ist und daß in diesem Bodenbereich eine Zerkleinerungsvorrichtung - Häcksel-, Schreddervorrichtung oder ähnliches - für den Weitertransport des entsprechend zerkleinerten, das Sieb passierenden Feststoffes mit dem Flüssigkeitsstrom zu einer Kläranlage oder dergleichen und/oder eine Transportvorrichtung für die Überführung des von dem Räumer zum Bodenbereich hin abgestreiften Feststoffes - insbesondere nicht genügend zerkleinerbarer Art - nach außerhalb der Strömung, vorzugsweise oberhalb des Gerinnes, Behälters oder dergleichen, vorgesehen ist.

Nach dieser Lehre wird die bislang gängige Vorstellung, aus einem Feststoff- Flüssigkeits-Gemisch mittels eines Siebes den Feststoff abzufangen und diesen ausgesiebten Feststoff nach oben hin aus der strömenden Flüssigkeit herauszuheben, grundsätzlich verlassen. Erfindungsgemäß wird der von dem Sieb abgefangene Feststoff nach unten zur Sohle des Gerinnes, Kanals, Behälters oder dergleichen gefördert und von dort entweder nach Zerkleinern durch das Sieb der abströmenden Flüssigkeit wieder zugegeben oder aber auf verschiedene Weise aus diesem Bodenbereich abtransportiert. Damit wird zunächst sichergestellt, daß auch schwere und kleinvolumige Feststoffe ausgesondert werden, die sich bei den bisherigen Abfördermethoden auf dem Boden des Gerinnes, Behälters oder der gleichen vor dem Sieb ansammeln und durch die heraushebende Abförderung nicht oder nicht genügend zuverlässig erfaßt werden. Erfindungsgemäß wird eine niedrige Bauhöhe des Rechengerätes erreicht; der Abtransport der abgefangenen Feststoffe kann - soweit diese nicht durch Zerkleinern, (Schreddern oder dergleichen) durch das Sieb in die abströmende Flüssigkeit eingespeist werden - ohne Gefahr von Verunreinigungen und ohne Geruchsbelästigung durch insoweit geschlossene Rohrleitungen abgeführt werden.

Der Bodenbereich für die Aufnahme des mittels des Räumers von dem Sieb abgestreiften Feststoff ist vorzugsweise durch einen insoweit abgrenzbaren Sammelraum gebildet, der oberhalb der Sohle bzw. Boden des Gerinnes bzw. des Behälters oder dergleichen und/oder zumindest teilweise durch eine Ausnehmung unterhalb der Sohlen- bzw. Bodenebene gebildet ist. Dieser Sammelraum ist an die Transportvorrichtung im Sinne einer Weitergabe des Feststoffes angeschlossen die - neben Rohrleitungen etc. für die Führung des Feststoffes - als Unterdruckquelle wie Saugpumpe, im Sinne einer Evakuierung beaufschlagter Unterdruckraum oder dergleichen oder als Überdruckquelle wie Druckpumpe, im Sinne eines Druckaufbaues beaufschlagter Überdruckraum oder dergleichen oder als mechanische Fördervorrichtung wie Förderschnecke, auch im aufeinanderfolgenden Abschnitten unterschiedlicher Förderrichtung, ausgebildet ist.

Vorzugsweise ist das Sieb des Rechengerätes von seinem unteren Randbereich aus gesehen aus der Vertikalen gegen die Strömungsrichtung geneigt ausgebildet, derart, daß der von dem Sieb aufgefangene Feststoff von dem Räumer erfaßt insoweit frei nach unten gelangen kann; auf das Rechengut wird insoweit keine Scherkraft ausgeübt, schwimmfähige Feststoffe werden zuverlässiger mit in Richtung Bodenbereich genommen, da die Strömung diesen schwimmfähigen Feststoff bei Anlauf an das Sieb zum Bodenbereich hin reflektiert. Unter diesem Neigungswinkel nach oben hin gesehen gegen die Strömungsrichtung geneigt, d. h. von der Strömungsrichtung nach oben gesehen jeweils unter einem spitzen Winkel verlaufend werden bevorzugt die Siebe solcher Rechengeräte angeordnet, bei denen die Räumer hinsichtlich ihrer Bewegungsbahn zwangsgeführt sind; dies sind insbesondere Siebe mit in vertikaler Ebene entsprechend der Bemessung der Sieböffnungen parallel beabstandeten Stäben, Paternosterrechen, Filterstufenrechen oder Lochbleche mit an diesen schiebend oder rotierend entlang geführten Räumern an sich bekannter Bauart. Bei Einsatz von Siebwendel- oder Spiralrechenvorrichtungen als Rechengerät, bei denen eine oder mehrere nebeneinander angeordnete Siebmantelschneckeneinrichtungen Verwendung finden, die im unteren Bereich keine ortsfeste Lagerung aufweisen, muß wegen des erforderlichen Angriffes der Schnecke an dem Siebmantel eine leichte Neigung des oder der nebeneinander angeordneten Siebmäntel vom Boden aus gesehen in Strömungsrichtung vorgesehen werden, dieser Neigungswinkel kann jedoch wesentlich steiler in Richtung der Vertikalen gewählt werden, als dies bei den bisherigen Siebschneckenanlagen der Fall ist, die den Feststoff aus dem Gemisch nach oben herausheben.

In besonders bevorzugter Ausbildung kann das Rechengerät innerhalb des Gerinnes oder dergleichen hinsichtlich seiner Oberkante derart unterhalb der oberen Begrenzung des Gerinnes oder dergleichen bemessen ausgebildet sein, daß bei entsprechend überdurchschnittlichem Gemischanfall ein Notüberlauf stattfindet. Dies ist auch für den Fall des Versagens der Ermittlung des Flüssigkeitsstandes über den Boden des Gerinnes, Behälters oder dergleichen von Bedeutung. Der Betrieb der hier in Rede stehenden Anlagen läuft regelmäßig derart ab, daß die Durchlässigkeit des Siebes durch aufgefangenen Feststoff innerhalb einer Stillstandsperiode des Rechengerätes anwachsend abnimmt, so daß der Flüssigkeitsstand des Gemisches in Strömungsrichtung vor dem Sieb ansteigt. Bei Erreichen eines vorbestimmten Pegelwertes tritt der Räumer in Aktion und befreit das Sieb von dem aufgefangenen Feststoff. Der Feststoff gelangt in den Bodenbereich, der bevorzugt als Sammelraum - sich rinnenförmig über die Breite des Gerinnes, Behälters oder dergleichen erstreckend - ausgebildet ist und wird von dieser Ansammlung im Bodenbereich ausgehend weiterbehandelt. Insoweit ergibt sich eine periodische Betriebsweise.

Die Weiterbehandlung des von dem Sieb nach unten abgestreiften Feststoffes kann auf verschiedenerlei Weisen erfolgen, die kombiniert werden können. Soweit zerkleinerungsfähiger Feststoff anfällt, kann dieser mittels einer Zerkleinerungsvorrichtung (Häcksler, Schredder) zerkleinert werden, und zwar soweit, daß die zerkleinerten Feststoffbestandteile durch die Sieböffnungen mit der Flüssigkeit weiterbefördert werden und insoweit einer Weiterbehandlung unterliegen, wie sie für die von - groben - Feststoffen gereinigte Flüssigkeit des Gemisches vorgesehen ist. In besonders bevorzugter Ausführung der Erfindung werden die einer für diesen Zweck vorgesehenen Zerkleinerungsvorrichtung entstammenden Feststoffe wiederholt durch Rücktransport zum Eingangsbereich des Zerkleinerers dem Zerkleinerungsprozeß unterzogen, um möglichst viel des zerkleinerungsfähigen Feststoffes auf diese Weise durch das Sieb mit der abgeführten Flüssigkeit weiterzuverarbeiten und dem Abtransport aus der Flüssigkeitsströmung heraus zu entziehen. Es verbleiben dann insoweit nur die nicht zerkleinerungsfähigen Feststoffe für den Abtransport aus dem Bodenbereich bzw. Sammelraum nach außerhalb der Strömung, insbesondere in einen Zulieferbereich oberhalb der oberen Berandung des Gerinnes, Behälters oder dergleichen.

Eine weitere bevorzugte Weiterbehandlungsvariante für den in den Sammelraum im Bodenbereich des Gerinnes, Behälters oder dergleichen besteht darin, daß dieser, insbesondere nicht zerkleinerungsfähige, Feststoff vor seinem endgültigen Abtransport aus der Gemischströmung in einer insoweit vorgeschalteten Betriebsphase im Sinne des Abtransportes abgeführt, so dann aber zunächst in den Bodenbereich zurück geführt wird - gegebenenfalls mehrmals -, wodurch ein intensives Waschen dieses angesammelten Feststoffes vor dem endgültigen Abtransport stattfindet, um den vorzugsweise einer Deponie oder Müllverbrennung zuzuführenden Feststoff möglichst von organischen Anhaftungen zu befreien.

Soweit die Zerkleinerung dafür zugänglicher Feststoffe mit einer wiederholten Waschung vornehmlich nicht zerkleinerungsfähiger Feststoffe kombiniert wird, können beide Vorgänge zeitlich gleichzeitig oder aber auch zeitlich aufeinanderfolgend durchgeführt werden. Zur Intensivierung des Waschvorganges kann in dem Sammelraum in an sich bekannter Weise eine Turbulenz durch ein Wirbelrad, durch Zufuhr von Wasser- und/oder Luft oder dergleichen durch Düsen erzeugt werden.

Bevorzugte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen 2 und 4 bis 12 erfaßt.

Die Erfindung wird anhand der in der Zeichnung wiedergegebenen Ausführungsbeispiele nachstehend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Rechengerät innerhalb eines Gerinnes in teilweise aufgebrochener perspektivischer Darstellung mit einem zum Boden des Gerinnes bündigen Sammelraum, wobei das Sieb als Stabrechen ausgebildet ist und der Räumer mit in Strömungsrichtung abragenden Harkenzinken versehen ist und die Abführung der abgestreiften Feststoffe aus dem Sammelraum durch Unterdruck mittels einer Tauchmotorpumpe erfolgt;

Fig. 2 ein Rechengerät innerhalb eines Gerinnes in teilweise aufgebrochener Darstellung mit einem als rinnenförmige Aussparung vertieften, in dem Rinnenboden ausgearbeiteten Sammelraum, wobei das Sieb als Stabrechen ausgebildet ist und der Räumer mit in Strömungsrichtung abragenden Harkenzinken versehen ist und die Abführung der abgestreiften Feststoffe aus dem Sammelraum durch Unterdruck mittels einer Tauchmotorpumpe erfolgt;

Fig. 3 ein Rechengerät innerhalb eines Gerinnes in teilweise aufgebrochener perspektivischer Darstellung mit einem zum Boden des Gerinnes bündigen Sammelraum, wobei das Sieb als Stabrechen ausgebildet ist und der Räumer mit in Gegenströmungsrichtung abragenden Harkenzinken versehen ist und die Abführung der abgestreiften Feststoffe aus dem Sammelraum durch Unterdruck mittels einer Tauchmotorpumpe erfolgt;

Fig. 4 ein Rechengerät innerhalb eines Gerinnes in teilweise aufgebrochener perspektivischer Darstellung mit einem als rinnenförmige Aussparung vertieften, in dem Rinnenboden ausgearbeiteten Sammelraum, wobei das Sieb als Stabrechen ausgebildet ist und der Räumer mit in Gegenstromrichtung abragenden Harkenzinken versehen ist und die Abführung der abgestreiften Feststoffe aus dem Sammelraum durch Unterdruck mittels einer Tauchmotorpumpe erfolgt;

Fig. 5 ein Rechengerät und eine Sammelraumausbildung ähnlich Fig. 2, wobei anstelle der Tauchmotorpumpe eine außerhalb der Strömung oberhalb der Gerinneoberebene aufgestellte Pumpe vorgesehen ist;

Fig. 6 ein Rechengerät und eine Sammelraumausbildung ähnlich Fig. 2, wobei als Abtransporteinrichtung bzw. Druckerzeugungseinrichtung eine Druckpumpe vorgesehen ist;

Fig. 7 ein Rechengerät und eine Sammelraumausbildung ähnlich Fig. 2, bei der als Abtransportvorrichtung eine aus zwei Abschnitten bestehende Förderschneckenausbildung vorgesehen ist.

Fig. 8 ein Rechengerät und eine Sammelraumausbildung ähnlich Fig. 3 zur Verdeutlichung einer derart niedrigeren Rechenausbildung unterhalb der Oberkante des Gerinnes, so daß ein Notüberlauf ermöglicht ist;

Fig. 9 ein Rechengerät und eine Sammelraumausbildung ähnlich Fig. 2 zur Verdeutlichung einer derart niedrigeren Rechenausbildung unterhalb der Oberkante des Gerinnes, so daß ein Notüberlauf ermöglicht ist;

Fig. 10 ein Rechengerät in Ausbildung als Lochblechrechen in Anwendung auf eine Sammelraumausbildung gemäß Fig. 2;

Fig. 11 ein Rechengerät in Ausbildung als Paternosterrechen in Anwendung auf eine Sammelraumausbildung gemäß Fig. 2;

Fig. 12 ein Rechengerät in Ausbildung als Filterstufenrechen in Anwendung auf eine Sammelraumausbildung gemäß Fig. 2 in einer einen Notüberlauf ermöglichenden Höhenausbildung;

Fig. 13 ein Rechengerät mit einer Sammelraumausbildung gemäß Fig. 3 mit einem Drei-Wege-Schieber in der Abtransportleitung zur wahlweisen Rückführung des abzutransportierenden Feststoffes zur wiederholten Waschung zurück in den Sammelraum;

Fig. 14 ein Rechengerät in Anwendung auf eine Sammelraumausbildung gemäß Fig. 2 mit einer Zerkleinerungsvorrichtung innerhalb des Sammelraumes mit einer Rückspülung von insoweit vorzerkleinertem Feststoff am Ausgang des Zerkleinerers zur Rückführung an dessen Eingang;

Fig. 15 ein Rechengerät ähnlich Fig. 14 mit einer in einem Sammelraum derart angeordneten Zerkleinerungsvorrichtung, daß unter dieser ein Geröllfang gebildet ist;

Fig. 16 ein Rechengerät in Ausbildung als Siebwendel oder Siebschnecke in Mehrfachanordnung in Anwendung an einem teilweise rinnenförmig unterhalb des Gerinnebodens ragenden Sammelraum und einem Drei- Wege-Schieber in der Abtransportleitung für die gegebenenfalls wiederholte Rückführung des abzutransportierenden Feststoffes in den Sammelraum.

In Fig. 1 ist ein Gerinne 2 durch seitliche und vordere Abbrechung derart verdeutlicht, daß man ohne die den Betrachter ansonsten zugewandte Schenkelwandung des im Querschnitt U-förmigen Gerinnes Einblick in das Innere des Gerinnes an einer Stelle hat, an der die Aussonderung von Feststoffen aus einem das Gerinne in Pfeilrichtung - siehe Zeichnung - durchströmenden Flüssigkeits-Gemisches hat, das in Strömungsrichtung vor einem Rechengerät 1 Feststoffe einer volumenmäßig größeren Konstitution enthält als danach. Die strömungsmäßig nach dem Rechengerät in dem Gerinne vorhandene Flüssigkeit soll nur noch entsprechend kleinvolumige, das Sieb des Rechengerätes passierende Feststoffe enthalten, die im Zuge der Weiterbehandlung - Klärwerk etc. - verarbeitbar sind. Das Rechengerät entfernt somit zunächst alle Feststoffpartikel, die ihrer Größe nach die Sieböffnungen des Siebes des Rechengerätes nicht durchtreten können. Für die folgenden Betrachtungen gilt darüber hinaus, daß das Gerinne 2 in aufgebrochener Darstellung als Beispiel für eine Reihe weiterer Einrichtungen steht, die ein Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch (Suspension) der in Rede stehenden Art in einer bestimmten Strömungsrichtung führen. Es kann sich dabei neben einem Gerinne, wie es in der Abwasserbehandlung bekannt ist, in ähnlicher Weise um einen Behälter handeln, in den zu klärende Flüssigkeit zum Zwecke der Aussonderung von Feststoffen unter Einhaltung einer bestimmten Strömungsrichtung eingegeben wird, oder dergleichen funktionell ähnlicher Einrichtungen mehr.

Das Rechengerät 1 ist auf den Boden 3 des insgesamt mit 2 bezeichneten Gerinnes aufgesetzt, und zwar im Beispiel nach Fig. 1 hinsichtlich der unteren Randabmessung des Siebes 4, hier bestehend aus einem Stabrechen 5, dessen Stäbe 5' in vertikaler Ebene gleichmäßig parallel beabstandet und damit zwischen jeweils benachbarten Stäben die Sieböffnungen bildend angeordnet sind, derart, daß die Stäbe nach unten im Oberkantenbereich eines Sammelraumgehäuses 11 münden, das einen Sammelraum 9 unterhalb des Stabrechens 5 im Bodenbereich des Gerinnes 2, und zwar mit diesem Bodenbereich bündig abschließend, definiert. Der Sammelraum 9 wird somit ohne Beeinträchtigung des mit durchgehendem Querschnitt gebildeten Gerinnes geschaffen, so daß sich diese Bauweise des Rechengerätes auch im Sinne einer Nachrüstung in jedes bestehende Gerinne einsetzen läßt.

Dem Stabrechen 5 ist ein insgesamt mit 6 bezeichneter Räumer zugeordnet, der hinsichtlich seiner parallel zu den Stabrechenstäben 5' verlaufenden Führung 8 derart bewegbar ist, daß er mit seinen Harkenzinken 7 in die Sieböffnungen zwischen den parallel verlaufenden Stabrechenstäben 5' eingreift, wenn der Räumer 6 von oben nach unten bewegt wird, während die Harkenzinken 7 im Zuge der Rückbewegung des Räumers 6 von unten nach oben sich außerhalb der Sieböffnungen zwischen den Stäben 5' befinden. Auf diese Weise wird sich im Siebbereich des Stabrechens 5 ansammelnder Feststoff ausschließlich in Richtung des Bodens des Gerinnes 2 und damit in den Bereich des Sammelraums 9 gefördert. Der durch das Sammelgehäuse 11 umschlossene Sammelraum 9 ist durch eine stromab angeordnete Anschlußleitung 12 an den Saugeingang einer Tauchmotorpumpe 13 angeschlossen, deren pumpseitiger Ausgang in eine Abtransportleitung 14 mündet, die - wie gezeigt - in diesem Falle den in dem Sammelraum 9 nach Abstreifen des Stabrechens 5 durch den Räumer 6 geförderten Feststoff 15 in einen Bereich oberhalb der oberen Kantenbegrenzung des Gerinnes 2 leitet, sei es in einen Container oder eine andere Transporteinrichtung bzw. eine weitere Behandlungseinrichtung, beispielsweise Entwässerungseinrichtung, generell mit dem Ziel, diesen Feststoff zu deponieren. Im regulären Betrieb setzten somit die in dem Feststoff-Flüssigkeits-Gemisch in Strömungsrichtung - Pfeile in Längsrichtung des Gerinnes in den Figuren - die Sieböffnungen zwischen den Stäben 5' im Laufe der Zeit derart zu, daß der Flüssigkeitspegel in Strömungsrichtung vor dem Rechengerät 1 ansteigt, bis eine entsprechende Pegelüberwachungseinrichtung die Betätigung des Räumers 6 auslöst. In Folge wird der durch den Räumer 6 in den Sammelraum 9 abgestreifte Feststoff 15 innerhalb des Sammelraumgehäuses 11 durch Betrieb der Tauchmotorpumpe 13, die über Anschlußleitung 12 über eine entsprechende Öffnung des Gehäuses 11 mit den Sammelraum 9 verbunden ist, durch entsprechenden Unterdruck angesaugt und in die Abtransportleitung 14 gespeist und von dort aus einer bekannten Weiterbehandlung zugeführt.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 zeigt ein Rechengerät 1 mit einem Stabrechen 5, dessen Stäbe 5' bis zum Boden 3 des Gerinnes 2 geführt sind. In Strömungsrichtung gesehen vor der bodenseitigen Enden der Stäbe 5' ist in den Gerinneboden 3 eine nach unten gerichtete, quer zur Strömungsrichtung verlaufende Sammelraumrinne 10 in den Gerinneboden 3 eingelassen, wie dies die Fig. 2 zeigt. Das Rechengerät 1 entspricht demjenigen des vorgeschilderten Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1, d. h. auch hier ist ein Stabrechen 5 mit in vertikaler Ebene parallel beabstandeten Stäben 5' vorgesehen, zwischen die die Harkenzinken 7 eines Räumers 6 in Strömungsrichtung gesehen eingreifen. Die Feststoffe 15 werden mittels einer Tauchmotorpumpe 13 abtransportiert, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben wurde.

Die Ausführung gemäß Fig. 3 zeigt wiederum einen Stabrechen 5 mit aufeinanderfolgend gleichmäßig beabstandeten Siebstäben 5' in Aufeinanderfolge quer zur Strömung des Flüssigkeits-Feststoff-Gemisches, d. h. in diesem Falle quer zum Querschnitt des Gerinnes 2 angeordnet, so daß die gesamte Strömung des Feststoff-Flüssigkeits-Gemisches auf die Erfassung von Feststoffen größer als die Sieböffnungen abgetastet wird. Wie auch in den beiden vorerwähnten Figuren ist dabei der Stabrechen vom Gerinneboden 3 aus gesehen aus der Vertikalen in Gegenströmungsrichtung geneigt angeordnet, so daß aus der Strömungsrichtung gesehen das stabrechenförmige Sieb mit dem Boden 3 des Gerinnes 2 einen Winkel kleiner 90° einschließt. Wie im Zusammenhang mit Fig. 1 bereits geschildert ist der Sammelraum 9 durch ein Sammelraumgehäuse 11 derart gebildet, daß der Gerinneboden 3 eben bleiben kann, also keiner Bearbeitung, insbesondere Vertiefung, bedarf. Im Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 ist der Räumer 16 stromab des Stabrechens 5 angeordnet, derart, daß die Harkenzinken 17 entgegen der Strömungsrichtung abragend mit den Sieböffnungen zwischen den Stäben 5' kommunizieren. Auch hier ist die Bewegung des Räumers 16 derart, daß die Harkenzinken 17 nur bei Abwärtsbewegung zwischen die Stäbe 5' eingreifen in vergleichbarer Weise durch die Führung 18 gesteuert, wie im Zusammenhang mit Fig. 1 geschildert.

Fig. 4 zeigt ein Rechengerät 1 mit einem Stabrechen 5 und einem Räumer 16 im Zusammenhang mit einem Sammelraum 9, der durch eine in den Rinnenboden 3 eingelassene Sammelraumrinne 10 gebildet ist: In Abwandlung zu Fig. 2 wird die Möglichkeit einer "Gegenstromräumung" mittels eines in Strömungsrichtung hinter dem Stabrechen 5 angeordneten Räumers gezeigt, dessen Harkenzinken gegen die Strömungsrichtung abragen, wie dies auch bei dem Beispiel gemäß Fig. 3 der Fall ist.

Fig. 5 zeigt hinsichtlich des Rechengerätes einen Stabrechen 5 und einen Räumer 6 wie im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben, ebenso die dortige Ausbildung des Sammelraumes 9 durch eine Sammelraumrinne 10. Anstelle einer unter Wasser angeordneten Tauchmotorpumpe 19 bzw. Unterdruckquelle, beispielsweise "Vakuumfaß" ist hier der Sammelraum 9 an eine Saugquelle in Form einer oberhalb der Gerinneoberfläche angeordneten Motorpumpe 19 angeschlossen, dies nur zur Demonstration der Variabilität der Ausführungsmöglichkeiten.

Fig. 6 lehnt sich hinsichtlich des Rechengerätes 1 und der Gestaltung des Sammelraumes 9 - Rinne 10 - an das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 an. In Abwandlung der Abtransportvorrichtung für den in der Rinne 10 des Sammelraumes 9 angesammelten Feststoff wird hier anstelle einer Saugeinrichtung - Tauchmotorpumpe - eine Druckmotorpumpe 20 eingesetzt, die den Sammelraum 9 nach Abstreifen der Feststoffe von dem Sieb 5 stoßartig unter Druck setzt, so daß der Feststoff im Sammelraum 9 durch eine räumlich entgegengesetzt angeordnete Abtransportleitung 14 ausgestoßen wird.

Die im Zusammenhang mit den Fig. 1 bis 5 und direkt vorstehend Fig. 6 angesprochenen druckbestimmten Abtransportvorrichtungen können anstelle von unmittelbar angeschlossenen Pumpen auch mit Unterdruck- bzw. Überdruckbehältern arbeiten, die im vorliegenden periodischen Betrieb vorbereitend durckbeaufschlagt bzw. in Richtung eines Vakuums beaufschlagt werden. Die Kraftausübung auf die angesammelten Feststoffe, insbesondere Gestein etc., erfolgt dann schlagartig.

Fig. 7 zeigt schematisch die Abführung von Feststoff aus dem - hier zumindest teilweise durch eine Sammelraumrinne 10 - gebildeten Sammelraum 9 mit Hilfe von Förderschnecken, die sich im vorliegenden Beispiel aus zwei Abschnitten - 21 horizontal fördernd im Sammelraum und 22 senkrecht dazu abfördernd aus dem Gerinne nach oben - zusammensetzen, wobei diese Abförderung auch in gegenüber der Vertikalen geneigten Richtung erfolgen kann.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 soll fußend auf demjenigen gemäß Fig. 3 verdeutlichen, daß der Stabrechen 5 und die Führung des zugeordneten Räumers 6 niedriger als die obere Berandungsebene des Gerinnes ausgebildet sein können, so daß im Falle einer Verstopfung ohne rechtzeitige Abförderung des Feststoffes von dem Sieb oder einem übergroßen Anfall an Feststoff- Flüssigkeits-Gemisch ein Notüberlauf möglich ist - Pfeildarstellung in Fig. 8 - ohne daß der Pegel des Gemisches die obere Berandung des Gerinnes übersteigt.

Fig. 9 soll in ähnlicher Weise die Notüberlaufeigenschaft anhand einer verkürzten Rechenausführung auf der Basis der Anordnung gemäß Fig. 2 zeigen.

Fig. 10 zeigt ein Rechengerät in Ausführung als Kombination eines Lochbleches 23 als Sieb und einer Bürsteneinrichtung 24, rotierend entlang einer parallel zum Lochblech 23 geführten Bahn derart, daß die Bürste bei Abwärtsbewegung an der Anströmfläche des Lochbleches 23 angreift und bei Aufwärtsbewegung von dieser entfernt geführt ist. Die übrige Ausstattung dieses Ausführungsbeispieles entspricht etwa demjenigen gemäß Fig. 2.

Fig. 11 zeigt ein Rechengerät in Ausführung als Paternosterrechen 24 bei welchem die Förderrichtung derart gewählt ist, daß in der aktiven Förderfläche der Strömung des Gemisches zugewandt die Förderwirkung zum Boden 3 des Gerinnes hin erfolgt. Die übrigen Verhältnisse entsprechen denjenigen des Ausführungsbeispieles nach Fig. 2.

Fig. 12 zeigt die Ausbildung des Rechengerätes als Filterstufenrechen 26 dabei entspricht ein feststehender Teil etwa einem Stabrechen 4, während der Räumer 6 motorisch angetrieben mit entsprechenden Zinken die Zwischenräume zwischen den Stäben des Rechens 4 rhythmisch durchgreift - Exzenterantrieb wie dargestellt, so daß Feststoff aufgrund der nach unten gerichtet steilflankig ausgebildeten Stirnseiten in Strömungsrichtung beider Elemente mit jedem Hub - Umdrehung des Exzenters nach unten gefördert wird. Solche Filterstufenrechen sind an sich bekannt. Die übrigen Ausbildungen dieses Beispiels orientieren sich nach demjenigen der Fig. 2.

Fig. 13 orientiert sich im Grundaufbau an dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 mit der Besonderheit, daß in der Abtransportleitung 14 anschließend an den Ausgangsbereich der Tauchmotorpumpe 13 ein Drei-Wege-Schieber 27eingeschaltet ist, der dem wahlweisen Feststofftransport insoweit endgültig über die Abtransportleitung 14 oder wahlweise über eine Rückführleitung 28 erlaubt, dergestalt, daß mit Hilfe der Pumpe 13 aus dem Sammelraum abgesogener Feststoff nach entsprechender Einstellung des Drei-Wege-Schiebers 27 über eine Rückführleitung 28 wiederholt in den Sammelraum 9 zurückgeführt wird. Durch dieses Umwälzen des Feststoffes erreicht man eine entsprechend intensivierte Wäsche, d. h. Befreien des eigentlichen Feststoffes von organischen Anhaftungen, was durch Turbulenzerzeugung innerhalb des Sammelraumes 9 beispielsweise durch Wirbelräder oder über Düsen eingespritztes Wasser, Luft oder dergleichen noch verstärkt werden kann. Solche Verwirbelungszonen zum Zwecke intensiverer Wäsche der Feststoffe sind an sich bekannt.

Fig. 14 zeigt eine Zerkleinerungsvorrichtung 29, die im Bereich des Sammelraumes 9 angeordnet ist und die Aufgabe hat, von dem Räumer 6 durch Abstreifen von dem Sieb 5 zum Boden hin geförderten Feststoff mit dem Ziel zu zerkleinern, die durch Zerkleinerung gewonnenen Restfeststoffe durch die Sieböffnungen förderbar der abströmenden Gerinneflüssigkeit beizumengen. Feststoffe dieser entsprechend kleinen Größenordnung lassen sich mit der Flüssigkeit stromabwärts des Siebes des Rechengerätes je nach Ausrüstung der Nachfolgebehandlungsgeräte verträglich behandeln. Damit verbleiben lediglich die nicht oder nicht genügend zerkleinerbaren Feststoffe als solche, die im Bereich der Aussiebung aus der Gemischflüssigkeit entfernt werden müssen.

Die Zerkleinerungsvorrichtung 29 kann in einem Durchgang die zerkleinerbaren, anfallenden Feststoffe möglicherweise nicht soweit zerkleinern, daß sie bereits das Sieb passieren können. Aus diesem Grunde ist nach dem Beispiel gemäß Fig. 14 der Sammelraum 9 über eine Rückspülleitung 30 durch Zuführung von Spülflüssigkeit oder Luft derart beaufschlagbar, daß am Ausgang des Zerkleinerers auftretender Feststoff für einen erneuten Zerkleinerungsvorgang an den Eingang des Zerkleinerers zurückgespült werden kann. Dies kann sich solange wiederholen, bis sämtlicher zerkleinerbarer Feststoff auf eine die Sieböffnungen passierbare Größenordnung gebracht ist. Nicht oder nicht ausreichend zerkleinerbarer Feststoff wird wie in den vorstehenden Beispielen erörtert abtransportiert, auch hier wieder nach den Grundsätzen des Beispieles gemäß Fig. 2.

Fig. 15 zeigt eine Variante gegenüber dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 14 insoweit als die Zerkleinerungsvorrichtung 29 nicht den rinnenförmigen Sammelraum 10 unterhalb des Bodens 3 des Gerinnes 2 stromab abschließt - Fig. 14, bei welcher Anordnung sämtlicher nicht zerkleinerbarer Feststoff über die Zerkleinerungsvorrichtung 29 läuft und diese damit entsprechend beansprucht - sondern so angeordnet ist, daß der Raum der Sammelrinne 10 die Zerkleinerungsvorrichtung 29 untergreift. Dadurch kann sich im Raum unterhalb der Zerkleinerungsvorrichtung nicht der Zerkleinerung zugängliches oder nicht gewollt dieser Zerkleinerung zuzuführendes Material, insbesondere Steine etc. in einem sogenannten Geröllfang sammeln und aus diesem dann durch die Über- oder Unterdruckeinrichtungen oder mechanischen Fördereinrichtungen wie Schneckenwendel entfernt werden.

Fig. 16 zeigt ein Rechengerät in Form mehrerer in Richtung der Breite des Gerinnes nebeneinander angeordneter Siebwendel oder Siebschnecken 31, die im Gegensatz zu den vorstehend geschilderten Ausführungsbeispielen nicht vom Boden 3 des Gerinnes her gesehen aus der Vertikalen gegen die Strömungsrichtung geneigt, sondern mit der Strömungsrichtung aus der Vertikalen geneigt angeordnet sind, weil die dem Abtrieb abgewandten unteren Enden der Wendel bzw. Schnecken nicht ortsfest geführt sind. Diese Wendel bedürfen daher unter der Schwerkraft eine Lagestabilisierung in Zuordnung zu ihrem jeweiligen Siebmantel. Im übrigen ist die Abführung der abgeförderten bzw. abgestreiften Feststoffe in vergleichbarer Weise getroffen, wie im Zusammenhang mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 13 dargelegt. Fig. 16 zeigt - im übrigen auch in Anlehnung an Fig. 15 - eine Sammelraumausbildung, die zum einen Teil durch eine das Gerinne quer durchgreifende Sammelraumrinne 10 und zum anderen durch ein oberhalb des Gerinnebodens 3 sich erstreckenden Sammelraumgehäuse umgriffen ist.


Anspruch[de]
  1. 1. Verfahren für das Aussondern von Feststoffen aus einem in einer bestimmten Strömungsrichtung zufließenden Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch (Suspension), beispielsweise Abwasser, in einem Gerinne, Behälter oder dergleichen durch Auffangen des Feststoffes an einer das Flüssigkeits-Feststoff- Gemisch quer zu dessen Strömungsrichtung durchgreifenden Siebfläche und deren Abförderung von der Siebfläche zur Weiterbehandlung, dadurch gekennzeichnet, daß die Abförderung des Feststoffes von der Siebfläche zum Boden des Gerinnes, Behälters oder dergleichen hin erfolgt, worauf im Zuge der Weiterverarbeitung der Feststoff zerkleinert und/oder aus dem Bodenbereich des Gerinnes, Behälters oder dergleichen nach außerhalb der Strömung abtransportiert wird.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zerkleinerungsfähige, einer Zerkleinerungseinrichtung entstammende, insoweit vorzerkleinerte Feststoff der Zerkleinerung wiederholt zugeführt wird und/oder daß die abzutransportierenden Feststoffe vor dem endgültigen Abtransport dem Bodenbereich wiederholt zugeführt werden.
  3. 3. Trenneinrichtung für das Aussondern von Feststoffen aus einer in einer bestimmten Richtung zufließenden Strömung eines Flüssigkeits-Feststoff- Gemisches (Suspension), beispielsweise Abwasser, in einem Gerinne (2), Behälter oder dergleichen mit einem in das Flüssigkeits-Feststoff-Gemisch dieses quer zu dessen Strömungsrichtung durchgreifend eingesetzten Rechengerät (1), das ein Sieb (4) und einen Räumer (6) umfaßt, welch letzterer die von dem Sieb (4) aus dem Gemisch aufgefangenen Feststoffe von diesem abstreift, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Räumer (6) die von dem Sieb (4) abgestreiften Feststoffe in einen Bodenbereich des Gerinnes (2), Behälters oder dergleichen hin gerichtet abfördernd ausgebildet ist und daß in diesem Bodenbereich eine Zerkleinerungsvorrichtung (29) - Häcksel -, Schreddervorrichtung oder ähnliches - für den Weitertransport des entsprechend zerkleinerten, das Sieb (4) passierenden Feststoffes mit dem Flüssigkeitsstrom zu einer Kläranlage oder dergleichen und/oder eine Transportvorrichtung für die Überführung des von dem Räumer (6) zum Bodenbereich hin abgestreiften Feststoffes - insbesondere nicht genügend zerkleinerbarer Art - nach außerhalb der Strömung, vorzugsweise oberhalb des Gerinnes (2), Behälters oder dergleichen, vorgesehen ist.
  4. 4. Trennvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Bodenbereich für die Aufnahme des mittels des Räumers (6) von dem Sieb (4) abgestreiften Feststoffes durch einen Sammelraum (9) gebildet ist, der oberhalb der Sohle (3) des Gerinnes (2) bzw. Boden des Behälters oder dergleichen und/oder zumindest teilweise durch eine Ausnehmung (10) unterhalb der Sohle (3) bzw. des Bodens gebildet ist, welcher Sammelraum (9) an die Transportvorrichtung (13; 19; 20) in Ausbildung als Unterdruckquelle wie Saugpumpe (13), im Sinne einer Evakuierung beaufschlagter Unterdruckraum oder dergleichen oder Druckpumpe, im Sinne eines Druckaufbaues beaufschlagter Überdruckraum oder dergleichen oder mechanische Fördervorrichtung wie Förderschnecke oder dergleichen angeschlossen ist.
  5. 5. Trennvorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (4) von seinem unteren Randbereich aus gesehen in oder aus der Vertikalen gegen die Strömungsrichtung geneigt ausgebildet ist.
  6. 6. Trenneinrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb (5) in etwa vertikaler Ebene, nach Maßgabe der Siebwirkung beabstandet parallel verlaufend angeordnete Siebstäbe (5') aufweist, zwischen denen die Sieböffnungen als von oben nach unten zum Boden (3) des Gerinnes (2), Behälters oder dergleichen verlaufende Schlitze ausgebildet sind, in die Harkenzinken (7) des Räumers (6) im Zuge der Abstreifbewegung von oben nach unten eingreifen, während die entgegengesetzte Bewegung der Harkenzinken (7) außerhalb des Eingriffes an dem Sieb (5) erfolgt, wobei die Harkenzinken (7) in Strömungsrichtung abragend oder entgegengesetzt in die Sieböffnungen eingreifend ausgebildet sind.
  7. 7. Trenneinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Sieb als Lochblech (23) ausgebildet ist, an dem der Räumer (24) schiebend oder rotierend von oben nach unten entlanggeführt ist, während die entgegengesetzte Bewegung außerhalb des Eingriffs an dem Sieb erfolgt.
  8. 8. Trenneinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechengerät als Paternosterrechen (25) oder Filterstufenrechen (26) ausgebildet ist.
  9. 9. Trenneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechengerät als Siebwendel - oder Siebspiralrechenvorrichtung (31) ausgebildet ist, insbesondere bestehend aus mehreren nebeneinander angeordneten Einzelvorrichtungen aus jeweils einem Siebmantelteil und einer Wendelschnecke.
  10. 10. Trenneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechengerät innerhalb des Gerinnes (2) hinsichtlich seiner Oberkante im Sinne eines Notüberlaufes niedriger als die Gerinneoberebene ausgebildet ist.
  11. 11. Trenneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß an den Sammelraum eine von der Abtransportleitung (14) für die abgestreiften Feststoffe (15) abgezweigte Rückführleitung (28) angeschlossen ist, so daß eine wahlweise Rückführung für ein wiederholtes Waschen des Feststoffes oder deren Abführung einschaltbar ist.
  12. 12. Trenneinrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß in den Sammelraum (9) eine Rückspülleitung (30) eingeführt ist, durch die mittels Spülflüssigkeit, Luft oder dergleichen aus der Zerkleinerungsvorrichtung (29) stammender Feststoff dieser erneut zuführbar ist.






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