CH484840A - Einrichtung zur automatischen Regelung der Eintauchtiefe der Belüfter in mindestens einem Abwasserbecken für die biologische Reinigung der Abwässer - Google Patents

Description

  



   Einrichtung zur automatischen Regelung der Eintauchtiefe der   Belüfter    in mindestens einem Abwasserbecken für die biologische Reinigung der Abwässer
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Regelung der Eintauchtiefe der Belüfter in mindestens einem Abwasserbecken für die biologische Reinigung der Abwässer.



   Unter den biologischen Verfahren zur Reinigung von   städtischen    und industriellen Abwässern haben in neuester Zeit insbesondere jene Verfahren Bedeutung erlangt, bei denen die für die biologischen Abbauprozesse erforderlichen Mengen an Sauerstoff durch Ober  flächenbelüftung    mit hierfür geeigneten mechanischen Vorrichtungen, wie z. B. dem Bolton-Kreisel (Karl Imhoff, Taschenbuch der   Stadtentwässerung,    1960, S.   154/      155),    in die zu reinigenden Abwässer eingebracht werden.



   Dabei ist der Sauerstoffeintrag in   stärkstem    Masse von der Eintauchtiefe der Belüftungseinrichtung in das zu reinigende Abwasser abhängig. Diese wiederum kann entweder dadurch beeinflusst werden, dass man die Be  lüftungseinrichtung      sclbst    höhenverstellbar über dem Behandlungsbecken anordnet oder indem man bei starrer Anordnung der Belüftungseinrichtung den Wasserstand im Behandlungsbecken entsprechend verändert.



  Die letztere Arbeitsweise kann beispielsweise mit Hilfe eines höhenverstellbaren   Überlaufwehres    bewerkstelligt werden.



   Die in der Praxis anfallenden und zu reinigenden Abwässer weisen je nach dem Grad und der Art ihrer Verschmutzung einen durchaus schwankenden biologischen Sauerstoffbedarf auf. Wenn man also den Sauerstoffeintrag der   Belüfter    durch eine Veränderung des Wasserstandes im Abwasserbecken steuern will, so ist es erforderlich, den Stand des höhenverstellbaren   Über-    laufwehres laufend den sich jeweils verändernden Betriebsbedingungen anzupassen.



   Es ist bereits eine Einrichtung zur selbständigen Regelung von   Ablassschleusen    bekannt, bei der die Welle für das Triebwerk der Schleuse mit der Steuerstange des Antriebsmotors dieser Welle durch einen ausbalancierten Winkelhebel verbunden ist, der an einem von der   Triebwerkswelle    entsprechend der Stellung der Schleuse eingestellten Schlitte drehbar befestigt ist.



  Dabei steht ein Arm des Winkelhebels mit einem Schwimmer in Verbindung, während der andere Arm bei normale Lage die Steuerstange des Motors in der Ausschaltstellung hält. Bei Bewegung des Schwimmers wird jedoch der Motor eingeschaltet, der nun wiederum seinerseits das Triebwerk der Schleuse in Bewegung setzt. Die Grenzen der Bewegung des Schwimmers können dabei durch Verstellschrauben reguliert werden.



  Diese Wehrkonstruktion hat sich jedoch als sehr kompliziert erwiesen. Es ist bereits auch eine andere einfachere Wehrkonstruktion vorgeschlagen worden, bei der die Bewegung des Wehres über eine   besonderc    Hebelkonstruktion von einem Schwimmer gesteuert wird. Diese Konstruktion ermöglicht es, bei   schwanken-    den   Zulaufverhältnissen    des Abwassers die   Schwankun-    gen des Wasserspiegels im   Belüftungsbecken wenigslens    teilweise auszugleichen.

   Es ist auch bereits vorgeschlagen worden, hinter dem   Überlaufwehr    eine Einrichtung zu laufenden Messung des Sauerstoffgehaltes des   belüf-    teten Wassers anzuordnen, die eine   Krafceinrichtung    steuert, welche in Abhängigkeit vom Messergebnis der   Sauerstoffmesseinrichtung    das   Uberlaufwehr    zusätzlich hebt oder senkt. Allen diesen bis jetzt beschriebenen Einrichtungen haften jedoch die Nachteile an, dass sie eine Verwendung störungsanfälliger Bestandteile, wie z. B. Hebelkonstruktionen, Schwimmer usw., voraussetzen, dass jede Belüftungseinrichtung an eine bestimmte Wehrkonstruktion gebunden ist, und dass die Regelung der Einstellung von Wehren nur mit einem teilweisen Erfolg möglich ist, wie dies vorstehend erläutert wurde.



   Um diese Nachteile der bekannten Einrichtung zu beseitigen, ist die erfindungsgemässe Einrichtung nun dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang eines Sauer  stoffmessgerätes    über einen Verstärker und einen Regler an ein Motorschrittschaltwerk gekoppelt ist, welches über ein   Nachlaufsteuergerät    mit einem elektrischen Stellantrieb für die Regelung des Wasserstandes oder der Höhenlage der   Belüftcr    verbunden ist. Dieser Stellantrieb gilt dabei als Schrittmacher für die ganze weitere nachgeschaltete Anlage.

   Dabei kann bei einer Regelung des Wasserstandes mittels höhenverstellbaren   Über-    laufwehren jedes   Überlaufwehr    mit je zwei elektrischen Stellantrieben üblicher Konstruktion ausgerüstet sein, die über Potentiometer jeweils mit einem Nachlaufsteuergerät verbunden sind, wobei der eine Stellantrieb den Sollwert und der andere Stellantrieb den Istwert an das Steuergerät liefert, welches so lange durch Vergleichen und anschliessende   Verstellimpulse    auf den den Istwert liefernden Stellantrieb einwirkt, bis beide Stellantriebe die gleiche Stellung haben.



   Die Steuerung der am zweiten und den weiteren   Überlaufwehren    den Sollwert liefernden Stellantriebe kann dabei durch den am ersten   Uber) aufwehr    installierten Stellantrieb   crreicht    werden, der unmittelbar über ein   Nachlaufsteuergerät    mit dem Motorschrittschaltwerk verbunden sein kann. Dieser Stellantrieb ist seinerseits z. B. über   Nachlaufsteuergeräte    mit den als Sollwertgeber vorgesehenen Stellantrieben verbunden, die dann wiederum ihrerseits die mit ihnen am gleichen Wehr installierten Stellantriebe in der weiter oben beschriebenen Weise steuern.



   Diese Art der Regelung gestattet es, ohne Schwierigkeiten den Wasserstand in einer Vielzahl von hintereinandergeschalteten   Belüftungsbecken    automatisch zu steuern und ist deshalb auch für Grossanlagen zur Abwasserreinigung besonders geeignet.



   Die vorgeschlagene Einrichtung soll beispielsweise an Hand des in der Abbildung dargestellten Schaltschemas noch weiter verdeutlicht werden.



   Das Bezugszeichen   I    stellt dabei das Sauerstoffmessgerät dar. Es handelt sich dabei um ein handels übliches Gerät, dessen Empfindlichkeit sich nach den zu messenden Sauerstoffkonzentrationen richtet. Im allgemeinen wird man mit einem Messbereich von 0 bis 50 m V auskommen. Das Messgerät   I    wird dabei zweckmässigerweise hinter den   Überlaufwehren    installiert, so dass der Sauerstoffgehalt des belüfteten Wassers gemessen wird. Wenn besondere Verhältnisse vorliegen, kann es natürlich unter Umständen auch zweckmässig sein, den Sauerstoffgehalt des zufliessenden, d. h. unbe  lüfteten    Wassers oder den Sauerstoffgehalt im Abwasserbecken selbst zu messen. Der Standort des Messgerätes   1    hat aber auf das Prinzip der Regelung keinen Einfluss.

   Der mit dem Gerät I ermittelte Messwert gelangt zunächst in den Verstärker 2, von wo er auf einen Schreiber   17    und einen Regler 3 übertragen wird. Im Regler 3 wird das Messergebnis mittels Verstärkern in einen Befehl     grösserc Eintauchticfe   odcr   kleinere      Eintauchtiefe    umgeformt. In Abhängigkeit von diesem Befehl wird nun das Motorschrittschaltwerk 4 angesteuert, welches den gesamten Messbereich in 60 Stufen unterteilt. Das Motorschrittschaltwerk 4 steuert nun seinerseits über das   Nachlaufsteuergerät    5 den am Wehr   I    installierten Stellantrieb 6 an.

   Die Stellantriebe sind alle mit einem oder mehreren Potentiometern aus  gerüstet.    Bei den   Nachlaufsteuergeräten    handelt es sich ebenfalls um   handclsübliche    Geräte, die mit   sogenann-    ten   Dreipunktverstärkern ausgerüstet    sind. Den Ist-bzw. den Sollwert für die Steucrung liefern dabei immer die zu den entsprechenden Stellantrieben gehörenden Potentiometer.



   Jedes Wehr ist dabei mit zwei Stellantrieben aus  gerüstet,    von denen der eine den Sollwert und der andere den Istwert liefert. Der Stellantrieb 6 liefert in diesem Falle den Sollwert für das   Nachlaufsteuergerät    8, welches durch Vergleichen und anschliessende Versteimpulse so lange auf den den Istwert liefernden Stellantrieb 7 einwirkt, bis dieser die gleiche Stellung hat wie der Stellantrieb 6.



   Der Stellantrieb 6 dient auch gleichzeitig als Schrittmacher für die nachgeschalteten und als Sollwertgeber fungierenden Stellantriebe   11    und 12, mit denen er über die   Nachlaufsteuergeräte    9 und 10 verbunden ist.



  Stellantrieb 6 liefert dabei den Sollwert, auf welchem die Stellantriebe   11    und   12    durch die Nachlaufsteuergeräte 9 und 10   einreguliert    werden. Die Stellantriebe   If    und 12 steuern nun ihrerseits über die Nachlaufsteuergeräte 13 und 14 die Stellantriebe 15 und 16.



  Das Schaltschema stellt also eine Anlage mit drei hinter  einandergeschalteten    Wehren dar. Es liegt natürlich auf der Hand, dass in gleicher Weise-wie die Wehre II und III-noch eine Vielzahl von weiteren Wehren hintereinandergeschaltet werden können. Es sind ferner Entriegelungsschalter 18 und 19 vorgesehen, durch die die einzelnen Wehre gegebenenfalls aus dem Regelkreis herausgeschaltet werden können.



   In der Abbildung stellt dabei die strichpunktierte Linie die Wirkungslinie für die gemeinsame Betätigung dar, während die unterbrochenen Linien die   Wirkungs-    linien für die Regelung darstellen.



   Es liegt natürlich ferner auf der Hand, dass die vorstehend beschriebene Einrichtung nicht nur für die   Wehrverstellung,    sondern sinngemäss auch für die Verstellung der Höhenlage der   Belüfter    angewandt werden kann.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Einrichtung zur automatischen Regelung der Eintauchtiefe der Belüfter in mindestens einem Abwasserbecken für die biologische Reinigung der. Abwässer, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang eines Sauer stoffmessgerätes (1) über einen Verstärker (2) und einen Regler (3) an ein Motorschrittschaltwerk (4) gekoppelt ist, welches über ein Nachlaufsteuergerät (5) mit einem clektrischen Stellantrieb (6) für die Regelung des Wasserstandes oder der Höhenlage der Belüfter verbunden ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Einrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Überlaufwehr mit zwei elek- trischen Stellantrieben (6,7) ausgerüstet ist, die über Potentiometer mit einem Nachlaufsteuergerät (8) verbunden sind, von denen der Ausgang des ersten Stellantriebes (6) den Sollwert und der Ausgang des anderen Stellantriebes (7) den Istwert für das Steuergerät (8) bedeutet.

   2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgang des ersten Stellantriebes (6) an die Nachlaufsteuergeräte (9 und 10) der weiteren Stellantriebe (11 und 12) angeschlossen ist, die ihrerseits Sollwertgeber für die weiteren Nachlaufsteuergeräte (13 und 14) sind und mit den weiteren Stellantrieben (15 und 16) verbunden sind.