Seilzugschleppräumer Vorklärbecken ab 2012

Geschichte Längsräumerbrücke Vorklärbecken 1 + 2
  • Von Mittwoch, 13. Juni 1973 bis Mittwoch, 14. März 2012 ist die Längsräumerbrücke in der Vorklärung in Betrieb

  • In den Betriebsjahren 1973 - 2017 sind nie beide Vorklärbecken in Betrieb

  • Schon die Bezeichnung der Anlage weist auf, ein kompliziertes, kombiniertes Anlageteil hin.
    Bei einem Vergleich der Nachteile und Vorbehalte überwiegen, die Vorteile.
    Auch der Schreiber dieser Texte findet auch nach langem nachdenken keinen Vorteil.

  • Die Längsräumerbrücke bedient gleichzeitig die zwei parallel angeordneten 36m langen Vorklärbecken.
    Für die Bewegung der Räumerbrücke, ist ein Getriebemotor mit 2 Endlagenschalter installiert, der zwei mit Gummi bereifte Räder antreibt.
    Die 2 Bodenschilde schieben den am Beckenboden abgesetzte Primärschlamm in die Schlammtrichter.

  • Gleichzeitig räumen der Schwimmschlammschild auf der Oberfläche den Schwimmschlamm in die Schwimmschlammrinne.
    Der Bodenschild wie auch der Schwimmschlammschild sind beweglich.
    Die 4 Räumschilde werden, mit 4 Getriebemotoren abgesenkt und angehoben.
    Für die Steuerung der insgesamt 5 Elektromotoren sind 10 Endlagenschalter nötig.

  • Die umfangreichen Elektroinstallationen befindet sich auf der beweglichen Räumerbrücke.
    Die Energie Zuleitung auf die Räumerbrücke mit dem 20 adrigen trommelbaren Kabel ausgeführt.
    Die Kabeltrommel ist mit 18 Schleifringen bestückt die immer wieder für Pikett-Einsätze.

  • Als Betriebselektriker stelle ich 1997 fest vielen Pikett Einsätzen betreffen in der kalten Jahreszeit die beiden Räumer

  • Als Beispiel: Die Grundstellung des VKB Räumers, also die Wartezeit bis zum nächsten Einsatz, ist auf der falschen Seite.
    Die Sandfangräumer Grundstellung ist beim Beckenablauf mit aufgerolltem Kabel.
    Die Vorklärbecken Grundstellung ist beim Beckenzulauf mit ausgerolltem Kabel.
    Mit Anpassungen der Steuerungsschrittketten Ablaufsteuerung kann dies geändert werden.

In allen Betriebsjahren 1973-2017 ist 1 Vorklärbecken in Betrieb:
  • Der Betriebsleiter beschreibt unserem Fachplaner von Kuster & Hager die Nachteile des ausgerollten Kabels.
    Im Winter bei Schneefall und im Sommer das Sonnenlicht nimmt der Fachplaner zur Kenntniss.
    Fazit wir können den Fachplaner nicht dazu bringen, die Änderung zu veranlassen.

  • Der Betriebsleiter, veranlasst in Eigenverantwortung zusammen mit dem Betriebelektriker, gegen den Willen des Fachplaners, die Verdrahtungänderungen.
    Jetzt rollt das nur noch kurze Zeit abgerollte Kabel bei Schneefall weniger nassen, klebrigen Neuschnee auf die Kabeltrrommel.
    Auch wenn der Schnee geräumt werden muss ist das Kabel nicht schneebedeckt.

  • In den Betriebsjahren 1973 bis 1980 sind die Beckenkronen mit eingelegten Heizkabel beheizt, damit sich keine Eis- oder Schneeschicht bilden kann.
    Aufgrund des sehr kleinen Wirkungsgrad aber grossen Energieaufwand und Fehlerstrom Störungen ist eine Problemlösung dringend nötig

  • Die Zwischenlösung ist es wird immer noch sehr viel Energie die verschwendet wird . Aber die Wirksamkeit ist deutlich verbessert. Im Winter laufen die Antriebsräder sowie Laufräder auf beheizbaren Rechteckrohren. Durch die Rechteckohre wird bei tiefen Temperaturen, mit einer Pumpe gereinigtes Abwasser gepumt. Der elektrische Energieverbrauch ist massiv kleiner als die Beckenkronenheizung. Aber auch diese Variante ist sehr Energie intensiv.

  • Im Oktober 2007 wird die elektrische Steuerung nach 34 Betriebsjahren ersetzt und in einen neuen Edelstahl Schrank eingebaut.
    Der Betriebsablauf wird mit einer Vorort SPS Kleinsteuerung realisiert und vom Prozessleitsystem überwacht.
    Die elektrische Verkabelung sowie die Kabeltrommel und 10 Endlagenschalter werden erneuert.

  • Die 5 Getriebemotoren werden nicht erneuert


Der Längs- Brückenräumer wird im Betriebsjahr 2012 ersetzt

Nach 38 ¾ Jahren oder 14'154 Betriebstagen wird es Zeit einen geeigneten Ersatz zu Finden.

Variante Fachplaner: 2 Kettenräumer in der Vorklärung
  1. Die Variante Kettenräumer 10 - 15 Räumerbalken und je 4 Balkenwellen pro Becken und die Balken Führungen unter Wasser. Die Variante hat Konsequenzen:

  2. Die Kettenräumerbalken räumen den Schwimmschlamm in die Gegenrichtung das heisst Ablauf Vorklärung. Was bedeutet die Vorklärbecken müssen umgebaut werden.

  3. Der gesammelte Schwimmschlamm befindet sich 36m vom Frischschlammschacht entfernt. Das bedeutet der Schwimmschlamm muss gepumpt werden.

  4. Das Pumpen von Schwimmschlamm ist nicht einfach und benötigt zusätzliche Unterhalts Arbeiten und Energie.

  5. Der Umbau während dem laufenden Betrieb ist auch mit Aufwand verbunden.

Variante Betriebspersonal: 2 Seilzug- Schleppräumer in der Vorklärung
  1. Wie hartnäckig sich Fachplaner an Ihre Varianten klammern zeigt sich bei diesem Projekt deutlich.

  2. Ist doch die Variante des Betriebspersonal eine sehr einfache wie auch energetisch eine bessere Lösung

  3. Der Räumerwagen befindet sich oberhalb des Wassers

  4. Keine elektrischen Kommponenten auf beweglichen Teilen der einzige Energieverbraucher ist eine Seilwinde, der Rest funktioniert rein mechanisch

  5. Gegenüber früher 4 Elektromotoren und 8 Endlagenschalter weniger

  6. Kein Energieverbrauch mehr im Winterbetrieb (Kronenheizung)

  7. Es braucht viel Einsatz des Betriebspersonals Noldi Kistler + Jo Mächler


Nach der Vorbesprechung der Vorstellung der Variante des Fachplaner findet vor allem das Betriebspersonal unter der Leitung von Jo Mächler. Dass die vorgestellte Variante Nachteile ja sogar gravierende Nachteile mit sich bringt. Zudem haben Jo Mächler und Noldi Kistler eine eigene Variante evaluiert.

Für 2 Vorklärbecken werden für die Räumung des anfallenden Boden- und Schwimmschlammes, zwei in Führungsschienen laufenden Seilzug- Schleppräumer eingesetzt. Der abgesetzte Primärschlamm am Boden des VKB wird, vom abgesenkten Bodenschlammschild, zu den beim Becken Zulauf angeordneten zwei Schlammtrichter geschoben. Der auf der Wasser Oberfläche schwimmende Schlamm wird, mit dem ebenfalls abgesenkten Schwimmschlammschild, zur bestehenden Schwimmschlamm Rinne gefördert.

Die Antriebs Gruppe ist an der Ablauf Seite des Vorklärbecken montiert, die Umlenkrolle befindet sich bei der Zulauf Seite des Vorklärbeckens. Der Antrieb des ganzen Räumer Wagens erfolgt über einen Getriebemotor und eine Seiltrommel. Das Zugseil umschlingt die Seiltrommel an jedem Ende viermal, damit eine möglichst grosse Eigenfriktion erreicht wird. Beide Seilenden sind am Räumerwagen über Federn vorgespannt.

Das Räumerwagen Fahrwerk besteht aus je vier Lauf- und Seiten Führungsrollen. Die Lauf- und Führungsrollen sind aus verschleissfesten Kunststoffen, welche eine hohe Laufleistung und geringen Rollwiderstand aufweisen. Die 2 Räumerwagen sind aus feuerverzinkten Stahlprofilen gefertigt. Alle wasserberührten Teile sind aus rostfreien Materialien ausgeführt. Die C-Profile innen am Vorklärbecken zum Wagen sind galvanisch getrennt. Es ist nur rostfreier Stahl der Güteklasse 1.4307 oder höher verwendet.

Seit Donnerstag, 15. März 2012 sind unsere 2 Vorklärbecken mit je einem autonomen, sehr einfach, funktionierenden Seilzug- Schleppräumer in Betrieb.


Der Räumerwagen wird mit einem Zugseil vom Beckenauslauf
zu den 2 Schlammtrichter beim Beckenzulauf gezogen

VKB-Räumer Inbetriebnahme VKB 2

VKB-Räumer Inbetriebnahme im leeren VKB 2
während der Räumfahrt

am 15.03.2012

Dort stopt der Räumerwagen durch den Endschalter nach 10 Sekunden
zieht die Seilwinde den Räumerwagen zurück zum Beckenauslauf

VKB-Raeumer Inbetriebnahme im leeren VKB 2

VKB-Räumer Inbetriebnahme im leeren VKB 2
während der Rückfahrt

am 15.03.2012

Die Wintersicherheit

Jeder Schleppräumer fährt in C-Profilen, welche an der Becken Innenseite montiert sind. Durch die erhöhte Temperatur des Abwassers entstehen im Normalfall keine Schneeablagerungen und Eisbildungen in den C-Profilen. Somit sind die 2 Seilzug- Schleppräumer wintersicher.

Die Bodenschilde und Schwimmschlammschilde werden rein mechanisch über ein Hebel System angehoben. Das heisst keine Hubmotoren mit Seilzügen, darum auch keine Strom Zuführungen auf die Räumerwagen. Die Schildestellungen sind in jedem Betriebs Zustand von aussen eindeutig sichtbar.

Weitere Vorteile dieser Konstruktion:

Hersteller aus der Umgebung

Bei unseren 2 Seilzug- Schleppräumer sind alle mechanischen Teile in der Schweiz, im Kanton Schwyz, hergestellt.

Unsere 2 Seilzug- Schleppräumer arbeiten unabhängig in den zwei parallel angeordneten Vorklärbecken. Jeder Räumer schiebt den abgesetzten Primärschlamm, der sich auf der Länge der Vorklärbecken am Boden abgesetzt hat, in die beim Beckeneinlauf angeordneten Schlammtrichter. Gleichzeitig wird der an der Wasser Oberfläche angesammelte Schwimmschlamm in die Schwimmschlammrinne befördert. Der Bodenschild wie auch der Schwimmschlamm Schild ist beweglich. Ihre Bewegung ist mechanisch durch je zwei Endlagen, Einklink- und Ausklink- Vorrichtungen, begrenzt.

Das Anheben und Einklinken der beiden Räumerschilde erfolgt bei der Zulauf Seite des Vorklärbeckens. Nach dem Wende Vorgang laufen 2 Rollenhebel über zwei Auflauf Rampen und werden mechanisch eingerastet. Jetzt sind der Bodenschild wie auch der Schwimmschlammschild für die Räumer Rückfahrt angehoben. Die Räumschilde werden am Ende der Räumer Rückfahrt mechanisch ausgeklinkt und sind für die nächste Räumer Fahrt bereit.

Der Fahrantrieb der 2 Seilzug- Schleppräumer erfolgt über je eine Seilwinde und je einer Umlenk Rolle. Vier horizontal angeordnete Führungsrollen aus grünem Kunststoff verhindern, dass bei ungleicher Belastung des Bodenräumschildes, die 4 vertikalen Laufräder blockieren können. Für den wintersicheren Betrieb laufen die Laufräder in den C-Profilen auf der Innen Seite der Becken Krone.

Betriebsablauf

Der Betriebsablauf ist relativ einfach

  1. Der Räumerwagen steht bei der Ablauf Seite des Vorklärbecken.
    Beide Räumschilde Bodenschlamm und Schwimmschlamm sind abgesenkt.

  2. Durch den Startbefehl wird die Räumerfahrt gestartet.

  3. Der Startbefehl wird entweder vom Prozessleitsystem oder von der Vorort SPS Klein Steuerung gegeben.

  4. Der Räumerwagen wird mit abgesenkten Räumschilden, über die Umlenkrolle, zu den 2 Schlammtrichter beim Vorklärbecken Zulauf gezogen.

  5. Durch den Endlagenschalter beim Becken Zulauf wird die Räumerfahrt gestopt.

  6. Für die Räumer Rückfahrt werden der Bodenschild und der Schwimmschlammschild, über eine Rampe mechanisch, hochgezogen

  7. Nach zirka 1 Meter Räumerwagen Rückfahrt sind beide Räumschilde angehoben und eingeklinkt

  8. Kurz bevor der Räumerwagen den Endlagenschalter, bei der Ablauf Seite des Vorklärbecken, erreicht.
    Wird durch den Ausklink Mechanismus der Bodenschild und der Schwimmschlamm Schild für die nächste Räumerfahrt abgesenkt.

  9. Der Endlagenschalter beim Ablauf Vorklärbecken beendet die Räumer Rückfahrt.

  10. Die Räumerwagen wartet in der Grundstellung auf den nächsten Startbefehl.


Vorklärbecken Seilzug- Schleppräumer anheben der Schilde mit Einklink Mechanismus ohne Elektromotoren

VKB-Räumer Einklink Mechanismus VKB 2

Hier zu sehen die «Auffahrrampen-Konstruktion» mit der Feder
das bewegliche Auffahrrampenteil damit die Rolle unterqueren kann
Foto: von «Jo Mächler»
am 16.03.2012

Im linken Foto sieht man die Auffahrrampen-Konstruktion
Im Video sieht man am Ende des Videos das Einklinken
Video 3MB  26s von «Jo Mächler»
am 21.03.2012


Vorklärbecken Seilzug- Schleppräumer absenken der Schilde mit Ausklink Mechanismus ohne Elektromotoren

VKB-Räumer Ausklink Mechanismus VKB 2

Zu sehen der schwenkbare Hebelarm der «Ausklink-Konstruktion»
Die Aussparung und die Auffahrrolle sowie den grünen Anschlag
Foto: von «Jo Mächler»
am 16.03.2012

In der Mitte sieht man den Grünen Ausklink Anschlag
Nach dem Ausklinken stopt der Endschalter den Räumer
Video 2MB  16s von «Jo Mächler»
am 21.03.2012