Prinzip der Sedimentation

Schwebeteilchen, die schwerer als Wasser sind, setzen sich unter dem Einfluss der Schwerkraft ab. Die ruhigen Bedingungen im Klärbecken ermöglichen eine Ablagerung ohne Turbulenzen. Das geklärte Wasser fließt am Rand über. Die abgesetzten Feststoffe sammeln sich am Boden an und können dort entfernt werden.

Auslegung eines kreisförmigen Klärbeckens

Zylindrischer Behälter mit zentraler Einlauföffnung zur Verteilung des Zulaufs, radialem Strömungsmuster zum Rand hin, Überlaufrinne zum Auffangen des Überlaufs, rotierendem Rechenmechanismus zum Transport des abgesetzten Schlamms in die zentrale Auffanggrube, Schlammabzug, Abfluss für geklärtes Wasser.

Rechteckiger Absetzbehälter

Rechteckiges Becken mit Zulauf an einem Ende, dessen Länge die Verweildauer bestimmt, Überlaufwehr am Auslaufende, Ketten- oder Plattenräumer, die den Schlamm zum Sammeltrichter befördern, Ableitung des geklärten Abwassers.

Oberflächenbelastung

Auslegungsparameter: Gallonen pro Tag pro Quadratfuß Oberfläche. Typischerweise 300–800 gpd/sf für kommunales Wasser, 500–1200 gpd/sf für industrielle Anwendungen. Die Belastungsrate hängt von der Absinkgeschwindigkeit der Partikel und der erforderlichen Klarheit ab.

Verweilzeit

Hydraulische Verweildauer: 2–4 Stunden bei Trinkwasseraufbereitung, 1–3 Stunden bei Industrieabwässern. Eine ausreichende Verweildauer ermöglicht es den Partikeln, den Boden zu erreichen, bevor es zum Überlaufen kommt. Die Tiefe beträgt in der Regel 10–15 Fuß, wobei ein Gleichgewicht zwischen Verweildauer und Baukosten angestrebt wird.

Materialzusammensetzung

Bei großen Klärbecken wird meist Beton verwendet. Für kleinere Anlagen kommen beschichtete Stahltanks zum Einsatz. Bei korrosiven Anwendungen wird GFK verwendet. Die Mechanikkomponenten bestehen aus korrosionsbeständigen Werkstoffen.

Chemische Vorbehandlung

Flockungsmittel wie Alaun oder Eisen(III)-chlorid destabilisieren die Partikel. Polymerflockungsmittel bilden größere Flocken, die sich schneller absetzen. Zugabe der Chemikalien mit schnellem Durchmischen, gefolgt von einer schonenden Flockung vor der Klärung.

Schlammsammlung

Rotierende Rechen in kreisförmigen Klärbecken befördern die abgesetzten Feststoffe in die zentrale Grube. Schaber in rechteckigen Becken schieben den Schlamm zum Endtrichter. Die Schlammkonzentration beträgt in der Regel 1–4 % Feststoffe. Der Transport zum Eindicken oder Entwässern erfolgt über Pumpen oder durch Schwerkraft.

Überlaufrate

Geklärtes Wasser fließt am Rand oder am Ende über das Wehr. Die Wehrbelastung beträgt 10.000–20.000 gpd pro linearem Fuß. V-förmige Wehrkanten sorgen für eine gleichmäßige Strömungsverteilung. Leitbleche verhindern Kurzschlüsse.

Anwendungen

Kommunale Wasseraufbereitung (Rohwasseraufbereitung), industrielle Prozesswasseraufbereitung, Vorabsetzung von Abwasser, Klärung von Kühlturm-Abbläswasser, Prozesswasser aus dem Bergbau sowie alle Anwendungen, bei denen eine Fest-Flüssig-Trennung durch Schwerkraft erforderlich ist.

Leistungsüberwachung

Trübungsmessung am Zulauf und am Ablauf. Füllstandssensoren für die Schlammschicht verhindern den Mitreiß. Die Durchflussmessung ermöglicht die Berechnung der Belastungsrate. Durch Anpassungen wird die Leistung optimiert.

Automatisierung

Die Häufigkeit und Dauer der Schlammabführung werden automatisch auf der Grundlage des Füllstands der Deckschicht gesteuert. Überwachung der Überlaufrate. Die Chemikalienzufuhr wird an den Durchfluss angepasst. Die Überwachung des Drehmoments des Mechanismus erkennt Probleme.

Leistungsvorteile

Einfache, bewährte Schwerkraft-Trenntechnik. Hohe Kapazität in einer einzigen Anlage. Relativ niedrige Betriebskosten. Bei entsprechender Auslegung für schwankende Durchsätze geeignet.

Baunormen

Betonkonstruktion gemäß ACI-Normen. Stahltanks gemäß AWWA-Normen. Mechanik gemäß den Herstellerangaben. Vollständige Dokumentation mit hydraulischer Auslegung und Kapazitätsberechnungen.

ERGIL-Klärbecken und Absetzbecken sorgen für eine zuverlässige Schwerkraftabscheidung, bei der Schwebstoffe aus Wasser und Abwasser in kommunalen und industriellen Anwendungen entfernt werden.