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Dokumentenidentifikation DE69831577T2 29.06.2006
EP-Veröffentlichungsnummer 0001001836
Titel VERFAHREN UND VORRICHTUNG ZUR SCHLAMMABFÜHRUNG
Anmelder R. G. Delaware, Inc., Wilmington, Del., US
Erfinder ROBERTS, Lee, R., Chadds Ford, US
Vertreter Eisenführ, Speiser & Partner, 28195 Bremen
DE-Aktenzeichen 69831577
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument EN
EP-Anmeldetag 19.06.1998
EP-Aktenzeichen 989314208
WO-Anmeldetag 19.06.1998
PCT-Aktenzeichen PCT/US98/12853
WO-Veröffentlichungsnummer 0098058723
WO-Veröffentlichungsdatum 30.12.1998
EP-Offenlegungsdatum 24.05.2000
EP date of grant 14.09.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.06.2006
IPC-Hauptklasse B01D 21/02(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, EP
IPC-Nebenklasse F16K 11/074(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   B01D 21/24(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   E02B 3/02(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   F16K 11/076(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, EP   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Schlamm-Nebenprodukten, welche durch Wasser-Filtrationsprozesse von Klärbecken und -behältern erzeugt werden, die gewöhnlich in Wasser- und Abwasser-Aufbereitungsanlagen zu finden sind.

Hintergrund der Erfindung

Die Klärbecken in Wasser- und Abwasser-Aufbereitungsanlagen sind typischerweise runde oder rechteckige Betonkonstruktionen, die geneigte Böden aufweisen, welche Schlamm sammeln und lagern. Die Becken werden periodisch entleert, und der Schlamm, der sich angesammelt hat, wird durch Abflüsse in dem Beckenboden hinausgespült. Das Entfernen des angesammelten Schlamms ist ein wichtiger Teil des gesamten Bearbeitungsprozesses, insbesondere da sich in dem angesammelten Schlamm im Laufe der Zeit eine anaerobe bakterielle Aktivität entwickeln kann. Aus diesem Grunde wird in einem idealen Fall der Schlamm entleert oder entfernt, ohne das Material durch Ausbaggern oder manuelles Entfernen zu stören. Außerdem ist es ferner von einem Kosten- und Wirtschaftlichkeitsstandpunkt aus wünschenswert, in der Lage zu sein, den Schlamm von dem Becken wirksam zu entfernen, wenn eine Ansammlung sein Entfernen erfordert.

Es wurden Verfahren zum Entfernen von Schlamm auf einer mehr oder weniger kontinuierlichen Basis entwickelt, in dem Bemühen, die Notwendigkeit des vollständigen Ausleerens und Spülens des Beckens zu verringern. Es wurden Techniken, so wie Kopf- und Seiten-Rohrleitungssysteme, Abstreifmechanismen und Vakuum- oder Ansaug-Entfernungssysteme ausprobiert, ohne vollständigen Erfolg.

Es sind Schlammentfernungssysteme bekannt, in welchen eine sich bewegende Vorrichtung über den Boden des Beckens geführt wird, um den Schlamm in ihrer Bahn zu entfernen. Die Einheit kann durch Schienen geleitet werden und kann einen statischen Kopf oder eine Abführung verwenden, um den Schlamm zu entfernen. In einigen Abweichungen weist das Schlammsammlungsbecken einen kegelförmigen Zustand auf, und die Schlammsammlungsanlage bewegt sich entlang eines runden oder spiralförmigen Weges über die Oberfläche des Kegels. Solche Systeme sind klobig und teuer, und erfordern ein komplexes System von sich bewegenden Teilen und Präzisionsmaschinen, welche dafür anfällig sind, in der sandigen Umgebung eines Schlammbettes zu versagen.

In anderen Systemen werden die inhärenten Probleme der sich bewegenden Maschinen durch das Bereitstellen einer Serie von festen Rohren vermieden, um den Schlamm zu entfernen. Die Rohre sind so ausgesucht, dass eine Anzahl von perforierten Rohren mit kleinem Durchmesser mit Rohren mit größerem Durchmesser verbunden sind, welche wiederum mit einer geringeren Anzahl von Rohren mit größerem Durchmesser verbunden sind, und so weiter, bis schließlich der Rohr-„Baum" auf ein einzelnes Kopfstück-Rohr mit einem verhältnismäßig großen Durchmesser trifft, welches durch ein einzelnes Sammelventil gesteuert wird. Das einzelne Ventil wird geöffnet, um Schlamm mittels der statischen Wassersäule in dem Becken in Abflüsse zu spülen. Damit die festen Gitter-Schlammsammlungssysteme gleichmäßig sammeln, ist es entscheidend, dass die Durchflusskapazität des Gitters kompatibel ist mit der Durchflusskapazität der dahinter angeordneten Rohrleitung, einschließlich des Kopfstückes, des Ventils und des Beckenauslasses. Folglich ist es notwendig, entweder ein sehr großes Ventil und einen Beckenauslass in Kombination mit einem Gitter zu verwenden, welches das gesamte Becken bedeckt, oder eine Mehrzahl von Ventilen und Becken-Auslasse in Kombination mit kleineren Gittern zu verwenden.

Eine andere Beschränkung der festen Schlammsammlungssysteme ist, dass Schlamm häufig nicht wirksam entfernt wird, weil das Wasser in dem Becken dazu neigt, um den Schlamm herum und in das Sammelsystem zu fließen. Typischerweise kann Schlamm in das Sammelsystem fließen, wenn sich das Ventil zuerst öffnet, welches ein Loch oder eine Vertiefung in dem Schlamm erzeugt. Diese Vertiefung ist bekannt als ein „Rattenloch". Sobald diese Vertiefung die Sammlungsöffnung freilegt, tritt Wasser eher als Schlamm in das Sammelsystem ein. Feste Sammelsysteme, welche für ausgedehnte Zeiträume offene Ventile aufweisen, sammeln gewöhnlich mehr Wasser als Schlamm. Die Tendenz in Richtung „Rattenloch" hängt ab von bestimmten Merkmalen des Schlamms, so wie seine Zusammensetzung, Konzentration, Viskosität und Kompressibilität. Schlamm, welcher bei Wasseraufbereitungsvorgängen gefunden wird, kann verschiedene Zusammensetzungen, veränderliche Mengen von Feststoffen und folglich unterschiedliche Merkmale aufweisen. Beispielsweise wird Alaunschlamm andere Merkmale aufweisen als Eisenschlamm oder Kalkschlamm.

Eine Beschränkung der Systeme, welche einzelne große Auslässe verwenden, ist, dass das System betätigt werden muss, um Schlamm aus dem gesamten Becken zu entfernen, sobald ein Bereich eine signifikante Schlammansammlung aufweist. Diese Art von Operation ist schon an sich ineffizient und verschwendet entweder unnötigerweise Wasser oder gestattet Schlamm, sich – stärker als für den Vorgang optimal ist – anzusammeln. Eine Beschränkung der Systeme, welche die Mehrzahl von Beckenauslässe verwenden, sind die Kosten für die Auslässe und die Schwierigkeit des Umrüstens des Beckens.

Schließlich wird das Entfernen von Schlamm manchmal auch durch das Bereitstellen von Systemen ausprobiert, welche schwimmen und den Schlamm von dem Wasser, welches über dem Boden des Beckens liegt, abschöpfen. Jedoch sind solche Systeme ineffizient, teuer und erfordern komplexe Systeme des Leitens und Ansaugens, wobei das letztere von beiden anfällig ist zu versagen, da eine sandige Masse von Schlamm und Wasser abgeschöpft und gepumpt werden muss.

Zusätzlich ist es für alle bekannten vorstehend genannten Systeme schwierig wenn nicht unmöglich, in bestehende Schlammsammelbecken nachgerüstet zu werden.

Folglich wäre es wünschenswert ein Schlammsammlungssystem vorzustellen, welches einfach und zuverlässig ist, während es weiter wirksam Schlamm entfernt. Zusätzlich wäre es wünschenswert, zu gestatten, dass die Menge des Entfernten, angewendet auf die verschiedenen Bereiche des Bettes, basierend auf Schlammansammlungsmustern eingestellt oder variiert wird. Schließlich wäre ein solches System idealerweise anwendbar für sowohl neue Konstruktionen als auch Nachrüstungsanwendungen.

Das Dokument US-A-514 36 23 beschreibt ein Schlammsammlungssystem, welches einen Verteiler umfasst, der eine Mehrzahl von Einlässen aufweist, die mit Sammlungsvorrichtungen und einem Sammlungsventil verbunden sind.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung stellt ein Schlammsammlungssystem und ein Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 10 vor.

Die spezialisierte Rohrleitung des Schlammsammlungssystems der vorliegenden Erfindung stellt verbesserte hydraulische Merkmale vor. Ein Vorteil des offenbarten Schlammsammlungssystems ist, dass die Leistung des Systems reguliert und eingestellt werden kann, um den Erfordernissen des Filtersystems zu entsprechen. Ein anderer Vorteil dieser Erfindung ist die Möglichkeit, Schlamm durch kleinere und weniger Beckenauslässe als herkömmliche feste Gitterkonstruktionen wirksam zu entfernen. Das offenbarte System ist auf diese Weise kosteneffektiver, um es in bestehende Becken nachzurüsten.

Die vorliegende Erfindung nutzt die statische Wassersäule in dem Becken, um Schlamm und Wasser in ein Schlammsammlungsgitter zu schieben, durch ein Ventil, durch eine Haupt-Abflussrohrleitung und aus dem Becken heraus. Jedes Schlammsammlungsbecken ist in eine Anzahl von Sammlungszonen eingeteilt, und jede Zone kann unabhängig dimensioniert und betrieben werden, um den hydraulischen Merkmalen des Systems zu gestatten, optimiert zu werden. Es wird vorzugsweise eine Optimierung erzielt durch das Anpassen der Durchflussgeschwindigkeit von jeder der Zonen an die Kapazität des Rohrleitungssystems, welches verwendet wird, um den Schlamm aus dem Becken zu entfernen.

Die Durchflussgeschwindigkeit von jeder Zone ist abhängig von der verfügbaren statischen Wassersäule und dem Durchmesser und der Anzahl der Öffnungen in der Zone. Der Durchfluss kann durch das Verändern des Durchmessers und/oder der Anzahl von Öffnungen in dem Sammlungsgitter optimiert werden. Zusätzlich können die Zweige mit variierenden Abständen eingerichtet sein, um eine weitere Flexibilität bereitzustellen. Die Zonen gestatten dem System, das erforderliche Maß an Beseitigungskapazität in jedem Bereich des Beckens bereitzustellen. In den meisten Becken neigt Schlamm dazu, sich schneller in einem Bereich anzusammeln, und die Beseitigungskapazität von jeder Zone ist folglich auf das voraussichtliche Maß der Schlammansammlung zugeschnitten. Der Abstand der Öffnungen und der Zweige kann auch für die Sammlung von verschiedenen Arten von Schlamm optimiert werden, um den Effekt des Bildens eines „Rattenlochs" zu verringern. Infolgedessen ist die vorliegende Erfindung kosteneffektiver und effizienter als vorherige Systeme.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Schlammsammlungssystem der vorliegenden Erfindung ein oder mehrere Köpfstücke und seitliche Rohrsysteme, eingerichtet auf dem Boden des Beckens, welche zusammen ein Schlammgitter bilden, das innerhalb einer Zone eingerichtet ist. Die Kopfstück-Rohrleitung von jeder Zone ist mit einem Ventil verbunden und das Ventil gestattet selektiv Wasser und Schlamm aus einem oder mehreren ausgewählten Abschnitten, in ein Haupt-Abflussrohr zu fließen und für das weitere Vorgehen aus dem Becken herauszufließen. Beispielsweise kann der gesammelte Schlamm dann zu einem Sammeltank oder einer Kläranlage transferiert werden. Der Schlamm kann dann durch eines von mehreren verfügbaren Verfahren entwässert werden und das oben Schwimmende zu dem Kopf der Anlage zurückgeführt oder auf andere Art fortgetragen werden.

In verschiedenen bevorzugten Ausführungsformen kann das Schlammsammlungssystem der vorliegenden Erfindung mit entweder einer automatischen oder einer manuellen Steuerung ausgestattet sein. Diese Steuerungen gestatten dem Bediener vorzugsweise die Frequenz und die Dauer der Operation der Ventile innerhalb jeder Zone zu steuern, unabhängig von den anderen Zonen. Auf diese Art und Weise kann Schlamm aus einer bestimmten Zone oder aus Zonen entfernt werden, so wie es nötig ist. Die optimale Frequenz des Entnehmens ist abhängig von spezifischen Faktoren des Standorts, so wie dem Zustand des unbearbeiteten Wassers, chemischen Zuführungen, Schlamm-Merkmalen und der Kapazität der Anlage, konzentrierten Schlamm und unfertiges Wasser zu handhaben.

Kurze Beschreibung der Figuren

Es zeigen:

1 eine Ansicht einer Ausführungsform eines Schlammbeckens und eines Schlammsammlungssystems in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung;

2 einen Teil-Seitenaufriss des Schlammbeckens und des Schlammsammlungssystems, welches in 1 dargestellt ist;

2A einen Seitenaufriss entsprechend dem von 2, welcher eine veränderte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;

3 einen Endaufriss des Schlammbeckens und des Schlammsammlungssystems, welches in 2A dargestellt ist;

4 einen Seitenaufriss eines Schlammventils;

5A eine perspektivische Ansicht eines Mehrwegventils (nicht gemäß den Ansprüchen); und

5B eine perspektivische Ansicht einer veränderten Ausführungsform eines Mehrwegventils (nicht gemäß den Ansprüchen).

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen

Nun bezugnehmend auf 1, ist eine Ansicht eines Schlammsammlungssystems 100 in Übereinstimung mit der vorliegenden Erfindung dargestellt. Es wird verständlich sein, dass die in 1 gezeigte Ausführungsform eine repräsentative Einrichtung ist und dass die vorliegende Erfindung aufgrund ihrer Natur für eine Vielzahl von Schlammsammlungsbecken modular, flexibel und adaptierbar ist, sowohl für vorhandene als auch für in Bau befindliche. In 1 weist das Schlammbecken 50 einen rechteckigen Zustand auf, und ist in seiner Länge in drei gleiche Zonen 52, 54, 56 eingeteilt. In anderen Ausführungsformen, wie unten beschrieben wird, müssen die Zonen nicht einen gleichen Zustand aufweisen oder entlang einer Mittelachse gruppiert sein. Jede Zone schließt einen Mehrfach-Verteilereinlass 10 auf, von dem sich vier Hauptsammlungskanäle 12 erstrecken. In einer Ausführungsform der Erfindung ist der Mehrfach-Verteilereinlass 10 ein zentraler Sammeltrichter. Folglich ist dann wieder jede Zone 52, 54, 56 in vier Abschnitte unterteilt. In anderen Ausführungsformen können weniger als vier Abschnitte oder mehr als vier Abschnitte vorgesehen sein, und die Abschnitte selbst können unterschiedliche Größen aufweisen oder können unsymmetrisch um den Mehrfach-Verteilereinlass 10 gruppiert sein. Ein Verteilerkanal 14 ist mit jedem der Haupt-Sammlungskanäle 12 verbunden, und es erstrecken sich von jedem Verteilerkanal 14 eine Mehrzahl von Sammlungszweigen 16. Der Haupt-Sammlungskanal 12 und der Verteilerkanal 14 weisen vorzugsweise in etwa den gleichen Durchmesser auf, während die Sammlungszweige 16 einen kleineren Durchmesser als der Verteilerkanal 14 aufweisen. Wie in 1 gezeigt, kann der Abstand der Sammlungszweige in der Länge des Verteilerkanals 14 variiert werden. Die linke Zone 52 weist einen geringeren Abstand und folglich eine größere Anzahl von Sammlungszweigen 16 auf. Die Zweige in der Zone 52 können auch eine größere Anzahl von Öffnungen und oder Öffnungen mit einem größeren Durchmesser als in den angrenzenden Zonen aufweisen. Im Gebrauch ist dieses der Fall, weil dieser Bereich 52 des Beckens 50 mit einer höheren Geschwindigkeit Schlamm sammelt als die angrenzenden Zonen 54, 56. In Verbindung mit den anderen Aspekten des Variierens der Größen und Konfigurationen der Zonen wird ohne weiteres zu erkennen sein, wie die Geometrie des Schlammsammlungssystems der vorliegenden Erfindung unbegrenzt variiert werden kann, um den Voraussetzungen des Sammelbeckens 50 zu entsprechen.

Eine Seitenaufsicht von zwei Zonen 52, 54 des Schlamm-Sammlungssystems, dargestellt in 1, ist in 2 gezeigt. In dieser Ansicht kann gesehen werden, wie sich die Hauptsammlungskanäle 12 und die Verteilerkanäle 14 von dem Mehrfach-Verteilereinlass 10 erstrecken. Diese Ansicht illustriert ferner den Mehrfach-Verteilereinlass 10 und den Hauptabflusskanal 20, welche in Verbindung mit dem Betrieb des Mehrfach-Verteilereinlasses 10 selektiv geöffnet werden. Die 2A und 3 stellen ferner jede eine der abweichenden bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar. Wie in 2A gezeigt, weist der Verteiler 10 mehrere Verteilereinlässe 11 auf, die für den Fluss von Schlamm von den Hauptsammlungskanälen 12 in den Verteiler 10 sorgen. 3 ist eine Endaufsicht des Schlammsammlungssystems 100, dargestellt in 2A. Der Abfluss 20, gezeigt in 3, welcher in Flüssigkeitsverbindung mit dem Verteiler-Auslass steht, ist ein einzelner zentraler Abfluss, welcher senkrecht zu den in 2 dargestellten Abflüssen verläuft. Die in 3 gezeigten Pfeile stellen die Richtung des Flusses von Schlamm S durch das Sammlungsgitter dar, durch die statische Wassersäule in dem Becken. Der variierende Pegel von Wasser W in dem Becken ist auch in 3 gezeigt.

In Verbindung mit den anderen Aspekten der vorliegenden Erfindung, welche im Folgenden fortgesetzt werden, gestattet die vorstehend beschriebene Rohrleitungsanordnung Schlamm, in variierenden Zyklen gesammelt zu werden. In der dargestellten bevorzugten Ausführungsform kann etwa 70% des Schlamms in der ersten Zone 52 gesammelt werden, und die vier Abschnitte dieser Zone können so oft wie nötig gespült werden, beispielsweise einmal in der Stunde. Die mittlere Zone 54 sammelt etwa 20% des Schlamms und muss täglich gespült werden, oder in einer anderen Frequenz, welche in der Regel empirisch ermittelt wird. Da sich schließlich der verbleibende Schlamm zu der entferntesten Zone 56 hinbewegt, kann es notwendig sein, diese vier Abschnitte zu spülen, so selten wie einmal in der Woche. Es sollte verstanden werden, dass das periodische Wiederholen in jeder Art und Weise ausgeführt werden kann, mit jeder Frequenz, einfach durch die Steuerung von Ventilen, welche bekannte manuelle, halbautomatische oder automatische Steuerungen verwenden. Wenn die Ventile in einer dynamischen Sequenz geöffnet und geschlossen werden, kann in bestimmten Ausführungsformen der Schlamm zum Sammeln in einer effizienteren Art und Weise in eine bestimmte Zone oder einen Bereich bewegt oder „fortgetragen" werden.

Diejenigen, die im Fachgebiet erfahren sind, werden jedoch erkennen, dass die Größe, Form und Lage der Zonen von einer Anzahl von Faktoren abhängig ist. Die verfügbare statische Wassersäule in dem Becken und die verfügbare Kapazität des Auslasses oder der Auslässe, um den Fluss von Schlamm und Wasser zu handhaben, wird in einem gewissen Maße die Fähigkeit des Systems bestimmen, gespült zu werden, und wird folglich die Anzahl und die Größe der Sammlungszonen beeinflussen. Wenn beispielsweise eine verhältnismäßig niedrige statische Wassersäule verfügbar ist oder wenn die Auslässe eine verhältnismäßig geringe Größe aufweisen, muss die Anzahl der Zonen größer sein, das heißt der Bereich von jeder Zone muss kleiner sein oder die Anzahl und/oder die Größe der Sammlungsöffnungen muss reduziert werden. Schlamm neigt dazu, sich zu einem größeren Maß in bestimmten Bereichen eines Beckens festzusetzen, abhängig von einer Anzahl von Faktoren, einschließlich der Anordnung des Beckens, des Prozessverlaufs und der Schlamm-Merkmale. In Bereichen, in denen sich Schlamm schnell ansammelt, ist vorzugsweise eine größere Anzahl von Sammlungszonen vorgesehen, so dass die Gesamtmenge von Schlamm, der sich pro Zone ansammelt, in etwa die gleiche ist. Entsprechend werden die physikalischen Dimensionen des Klärbeckens und das Vorhandensein oder Nicht-Vorhandensein von abgeböschten Böden, Gräben, Stützaufbauten und anderen Hindernissen in dem Becken das Profil des Schlamms beeinflussen und wird folglich in einem gewissen Maße die Dimensionierung und die Platzierung der Rohrleitung bestimmen, welche die Sammlungszonen definieren.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Einrichtung eines Sammlungsventils oder von Sammlungsventilen, welche selektiv ein oder mehrere der Sammlungszonen und das Entwässerungssystem miteinander verbinden. Vorzugsweise kann jede einzelne Zone zu jedem gegebenen Zeitpunkt entwässert werden. Jedoch sind Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung vorgesehen, in denen mehr als eine Zone zur Zeit trockengelegt wird, oder in denen Zonen teilweise trockengelegt oder in alternierenden Sequenzen trockengelegt werden. Beispielsweise zeigt 4 eine bevorzugte Ausführungsform, welche ein betätigtes Scheibenventil 132 oder ein Schlammventil, eingeschlossen in einem metallischen Behälter 114 oder Gefäß, verwendet. Die Transferrohrleitung oder die Hauptsammlungskanäle 12 von jedem der Abschnitte sind mit dem Gefäß 114 verbunden, durch die Oberseite oder seine Seiten, und die Bodenzone des Gefäßes ist mit einem Abflussrohr verbunden. Mit diesem Scheibenventil 132 werden die Hauptsammlungskanäle 12 von allen Abschnitten der bestimmten Zone betätigt, alle zur selben Zeit, um Schlamm zu sammeln oder nicht zu sammeln.

5A zeigt bezugnehmend ein Mehrwegventil 110, dargestellt als ein Vierwegventil, zum Sammeln von Schlamm in einem Abschnitt einer Zone, unabhängig von den anderen Abschnitten dieser Zone. Ein Verbindungsrohr 116 ist bewegbar zwischen vier Öffnungen 118. Wenn das Ventil 110 betätigt wird, drückt die statische Wassersäule Schlamm S zusammen mit dem strömenden Wasser durch all die miteinander verbundenen Abschnitte, durch die Transferrohrleitung 12, durch das Ventil 110 und in das Abflussrohr 20, mittels des Verteiler-Auslasses 15. Die dargestellte Ausführungsform ist verbunden mit vier Abschnitten und weist folglich vier Öffnungen 118 auf. In anderen Ausführungsformen könnte eine größere Anzahl oder eine geringere Anzahl von Abschnitten unterhalten werden; wobei eine entsprechende Anzahl von Öffnungen 118 erforderlich ist. In bestimmten Ausführungsformen kann das Verbindungsrohr 116 betätigt werden, um kontinuierlich die Oberfläche der Oberseite des Behälters 114 zu säubern und folglich sich systematisch über jede der Öffnungen 118 zu bewegen. Durch das Verändern der Geschwindigkeit des Säuberns und/oder das Einbauen von Haltepunkten kann das Verbindungsrohr 116 über einer oder mehreren Öffnungen 118 für eine festgelegte Zeitdauer ruhen.

Eine abweichende Bezugs-Ausführungsform eines Ventils ist in 5B dargestellt. Diese Konfiguration ist ein Mehrwegventil 120 und wieder wird es vorzugsweise für das Sammeln von Schlamm in einem Abschnitt einer Zone verwendet, unabhängig von den anderen Abschnitten dieser Zone. Die Transferrohrleitung von jeder Zone ist mit einem der Ventilöffnungen 128 verbunden, und eine Zentralöffnung 126 ist mit einem Abflussrohr verbunden. Ein rotierender Ventildeckel 122 rotiert um den Ventilkörper 124 und an jeder Position verbindet der Deckel 122 eine andere Öffnung 128, wobei gestattet wird, dass Schlamm von jedem Abschnitt in das Hauptabflussrohr (20 in 2) fließen kann.

In der bevorzugten Ventilkonfiguration, die in 4 dargestellt und beschrieben ist, sollte verhindert werden, dass durch das Abflussrohr 20 Luft in das System eintritt. Wenn Luft in die Transferrohrleitung, das Ventilgefäß oder das Abflussrohr eingeschlossen wird, würde es voraussichtlich den Fluss von Schlamm und Wasser hemmen und auch eine übermäßige Schwingung erzeugen. Es ist ferner wichtig, die Ventile langsam zu öffnen und zu schließen und Wasserschlag zu verhindern, welcher das System auch beschädigen könnte.

Wie vorstehend bemerkt, ist es ein Nachteil von vielen Systemen nach dem Stand der Technik, dass die Schlammssammlungssysteme konstruiert und installiert werden mussten, wenn das Schlammsammlungsbecken konstruiert wurde. Dieses ist oft schwierig und selbst wenn es erreicht wurde, ist es wahrscheinlich, dass sich die Schlammsammlungs-Eigenschaften des Beckens im Laufe der Zeit und Veränderungszustände verändern. Schlammsammlungseigenschaften können sich beispielsweise verändern, wenn eine Veränderung bezüglich des verwendeten chemischen Gerinnungsmittels eintritt oder wenn eine Veränderung in der Gesamt-Durchflussgeschwindigkeit der Anlage eintritt. Folglich ist ein wichtiger Vorteil der vorliegenden Erfindung – zusätzlich zu der Fähigkeit, selektiv aus einer Zone Schlamm zu entfernen –, dass das vorstehend beschriebene Rohrleitungssystem und Ventilsystem in bestehende Schlammsammlungsbecken nachgerüstet werden kann und – selbst nachdem es installiert ist – modifiziert werden kann, wenn dieses die Schlammsammlungsparameter diktieren.


Anspruch[de]
  1. Eine Schlammsammlungsanlage (100), bestehend aus:

    einem Schlammbecken (50), das mindestens eine Sammlungszone hat (52, 54, 56), welche Sammlungszone einen Verteiler (10) hat, der mehrere Verteilereinlässe (11) hat, und einen Verteilerauslass, wobei sich der Verteiler innerhalb von mindestens einer Sammlungszone befindet;

    mehrerer Sammlungszweige (16), die in flüssiger Kommunikation mit dem Verteiler durch die genannte Mehrheit der Verteilereinlässe stehen;

    einem Abfluss (20), der in flüssiger Kommunikation mit dem Verteilerauslass steht, um Schlamm aus dem Verteiler zu entfernen;

    mindestens einem Sammlungsventil (132) im Verteiler, dass den Fluss des Schlamms von der Mehrheit der Sammlungszweige durch den Verteiler gestattet; und

    mindestens einen ersten und einen zweiten Hauptsammlungskanal (12), zur Verbindung der mehrfachen Sammlungszweige (16) mit den Verteilerauslässen (11), wobei der erste Hauptsammlungskanal, das Sammlungsventil und der zweite Hauptsammlungskanal bedienungsfähig sind, und der zweite Hauptsammlungskanal so eingerichtet ist, dass der Schlamm gleichzeitig durch den ersten Hauptsammlungskanal und den zweiten Hauptsammlungskanal zum Ausfluss (20) gelangen kann.
  2. Eine Schlammsammlungsanlage nach Anspruch 1, wobei das Schlammbecken (50) die erste und die zweite Zone einschließt; und, wobei sich ein Verteiler (10) innen in jeweils der ersten und der zweiten Zone befindet.
  3. Eine Schlammsammlungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, die außerdem eine Mehrheit von Hauptsammlungskanälen (12) aufweist, die die Mehrheit von Sammlungszweigen mit der Mehrheit von Verteilereinlässen (11) verbindet.
  4. Eine Schlammsammlungsanlage nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei das Schlammbecken (50) eine erste und eine zweite Zone einschließt, die je mehrere Sammlungszweige (16) haben, und wobei die Sammlungszweige in der ersten Zone einen ersten Abstand haben, und die Sammlungszweige in der zweiten Zone mit einem zweiten Abstand angeordnet sind.
  5. Eine Schlammsammlungsanlage nach Anspruch 3, wobei mindestens ein Sammlungsventil ein Mehrwegventil ist.
  6. Eine Schlammsammlungsanlage nach Anspruch 5, wobei das Mehrwegsammlungsventil ein Vierwegventil ist.
  7. Eine Schlammsammlungsanlage nach einem der vorgenannten Ansprüche, einschließlich vier Hauptsammlungskanäle (12), die die Sammlungszweige mit den Verteilereinlässen (11) verbinden, wobei der Verteiler mindestens vier Verteilereinlässe einschließt, die je in flüssiger Kommunikation mit einem separaten Hauptsammlungskanal stehen.
  8. Eine Schlammsammlungsanlage nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das Schlammbecken (50) rechteckig ist, und der Abfluss eine zentrale Längsabflussleitung einschließt.
  9. Eine Schlammsammlungsanlage nach einem der vorgenannten Ansprüche, wobei das Schlammbecken (50) eine erste und eine zweite Zone einschließt, die jeweils mehrere Sammlungszweige haben, wobei die Sammlungszweige je einen Diameter und eine Mehrheit von Sammlungsöffnungen haben, wobei eines oder mehreres wie folgt zwischen der ersten und der zweiten Zone verschieden sein kann:

    der Diameter der Sammlungszweige;

    die Anzahl der Sammlungsöffnungen in den Sammlungszweigen; und

    der Diameter der Sammlungszweige und die Anzahl von Sammlungsöffnungen in den Sammlungszweigen.
  10. Eine Methode zur Entfernung von Schlamm aus einem Schlammbecken einschließlich der folgenden Schritte:

    die Bereitstellung einer Schlammsammlungsanlage (100) einschließlich:

    eines Schlammbeckens (50), das mindestens eine Sammlungszone (52, 54, 56) hat, wobei die Sammlungszone einen Verteiler (10) hat, der sich im Inneren der Zone befindet, und der mehrere Verteilereinlässe (11) und einen Verteilerauslass hat,

    mehrere Sammlungszweige (16), die in flüssiger Kommunikation mit dem Verteiler durch vorgenannte Mehrheit der Verteilereinlässe stehen;

    einen Abfluss (20), der in flüssiger Kommunikation mit dem Verteilerauslass zur Entfernung von Schlamm vom Verteiler steht;

    ein Sammlungsventil (132) im Verteiler, das den Fluss von Schlamm von den Sammlungszweigen durch den Verteiler gestattet;

    mindestens einen ersten und einen zweiten Hauptsammlungskanal (12), um die Sammlungszweige mit den Verteilereinlässen zu verbinden; und zur Sammlung von Schlamm vom Schlammbecken, indem das Sammlungsventil im Verteiler aktiviert wird, um gleichzeitig Schlamm durch mindestens den ersten und den zweiten Sammlungskanal zum Ausfluss zu leiten.
  11. Eine Methode nach Anspruch 10, wobei der Schritt der Schlammsammlung automatisiert wird.
  12. Eine Methode nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Schlammsammlungsanlage (100) weiterhin eine erste und eine zweite Zone mit je einer Mehrheit von Sammlungszweigen (16) einschließt:

    die Methode schließt außerdem den folgenden Schritt ein:

    verschiedene Raten der Schlammsammlung aus der ersten und der zweiten Zone.
  13. Eine Methode nach Anspruch 12, wobei der Schritt der Veränderung der Rate der Schlammsammlung zwischen den Zonen automatisiert ist.
  14. Eine Methode nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei die Schlammsammlungsanlage (100) weiterhin eine Mehrheit von Hauptsammlungskanälen (12) einschließt, die die Sammlungszweige (16) mit den Verteilereinlässen (11) verbinden, und mehrere Abschnitte neben der Mehrheit der Hauptsammlungskanäle.
  15. Eine Methode nach Anspruch 14, wobei der Verteiler (10) vier Hauptsammlungskanäle empfängt und dabei vier Abschnitte in einer Zone definiert.
  16. Eine Methode nach einem der Ansprüche 10 bis 15, wobei die Schlammsammlungsanlage (100) außerdem eine erste und eine zweite Zone einschließt, die je eine Mehrheit von Sammlungszweigen (16) haben, und wobei die Abstände der Sammlungszweige in der ersten Zone einen anderen Abstand haben, als die Sammlungszweige in der zweiten Zone.
  17. Eine Methode nach einem der Ansprüche 10 bis 16, wobei die Schlammsammlungsanlage außerdem eine erste und eine zweite Zone einschließt, die je eine Mehrheit von Sammlungszweigen (16) haben, wobei mindestens einer der:

    Diameter der Sammlungszweige, und

    die Anzahl der Sammlungsöffnungen in den Sammlungszweigen, unter der ersten und der zweiten Zone verschieden ist.
  18. Eine Methode nach einem der Ansprüche 10 bis 17, wobei die Schlammsammlungsanlage weiterhin eine erste und eine zweite Zone einschließt, und wo sich ein Verteiler (10) im inneren jeder der ersten und der zweiten Zone befindet.
Es folgen 6 Blatt Zeichnungen






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