AT200076B - Einrichtung aus Sintermetall oder frittbaren Kunststoffen zur Belüftung von Abwasser - Google Patents

Description

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  Einrichtung aus Sintermetall oder frittbaren Kunststoffen zur Belüftung von Abwasser 
Zur Belüftung von Abwasser, insbesondere in Belebtschlammanlagen sind Belüftungseinrichtungen vorgeschlagen worden, die als luftdurchlässiges Material für die Belüftungselemente poröses Sintermetall verwenden. Unerwarteterweise hat es sich gezeigt, dass das an sich für verschiedene andere Zwecke her- gestellte Sintermaterial für die Abwasserreinigung in der zur Verfügung stehenden Form nicht oder auch nur bedingt brauchbar ist. Die Erwartungen, die man an das Mineral wegen seiner Feinporigkeit, seines hohen Porenvolumens, seines geringen Druckverlustes und seiner Festigkeit für eine feinporige Belüftung glaubte knüpfen zu können, werden nicht erfüllt.

   Die Sauerstoffeintragung ist unter den üblichen Bedin- gungen nicht so sehr viel besser als mit den sonst üblichen porösen Belüftungseinrichtungen, und wenn man sie als Hochleistungsbelüfter betreiben will, ist die Belüftung unerwarteterweise grobblasig und der
Sauerstoffeintrag auch nicht besser als mit den üblichen Belüftungseinrichtungen. Zum Brauchbarmachen des vorhandenen Sintermetalls für den besonderen Zweck der Wasserreinigung könnte man zwar besondere
Arbeitsbedingungen wählen, jedoch erschöpfen die dann erzielbaren guten Ergebnisse noch nicht die Möglichkeiten, die nach Meinung der Erfinder im porösen Sintermetall liegen. 



   Aus diesen Erkenntnissen heraus wird dem Material nach der Erfindung eine besondere Struktur gegeben. Es wird von einem Grundwerkstoff, u. a. spratziger Form, von solcher Korngrösse ausgegangen, dass nach dem Sintern und gegebenenfalls einerNachbearbeitung durch Pressen oder Walzen u. dgl. der durchschnittliche wirksame Abstand der Poren an der Oberfläche des Materials voneinander nicht grösser ist als der oder grössenordnungsmässig gleich ist dem mittleren Durchmesser, der sich aus der erzielten Porenweite ablösenden Luftblase ; dabei ist die Grösse der sich ablösenden Luftblase im wesentlichen bestimmt durch den auf die Blase wirkenden Auftrieb, hydrostatischen Druck, die Oberflächenspannung zwischen Wasser und dem Sintermetall, den benetzten Porenumfang und die Porenoberflächenbeschaffenheit des   Oberflächenquerschnittes.   



   Die Relation von Porendurchmesser und Porenabstand lässt sich ferner definieren durch einen Luftdurchlass von 70 und mehr Kubikmetern pro Quadratmeter und Stunde für eine Normalbelüftung und von 300 und mehr Kubikmetern pro Quadratmeter und Stunde für eine Hochleistungsbelüftung, Insbesondere ist der Abstand zwischen 2 Poren festgelegt durch das   3 - 15fache   des Porendurchmessers, wobei die kleinen Werte vorzugsweise für Porenweiten von 50 bis   100 fil   und die grossen Werte vorzugsweise für Porenweiten von   10 li   und darunter gelten. 



   Der grösste Abstand soll das Drei- bis Vierfache dieser Werte nicht übersteigen, da dann der Abstand der austretenden Luftblasen von Blase zu Blase zu gross wird, der Durchlasswiderstand des Materials erheblich anwächst und das Material seinen Möglichkeiten entsprechend nicht gut ausgenutzt wird. 



   Mit der Erfindung wird angestrebt, bei möglichst kleiner Filterfläche die Kontaktfläche zwischen Wasser und Luft bei möglichst kleinen Volumina von aneinander grenzenden Wassermassen und Luftblasen möglichst gross zu halten. Es werden möglichst kleine Luftblasen möglichst dicht ins Wasser eingeblasen, ohne dass sie sich zu grossblasigen Gebilden zusammenschliessen. 



   Die Schaffung von Verhältnissen, bei denen ein Blasenschleier aber kein Luftschlauch entsteht, sind für die   Belüftung ganz besonders günstig, weil der Wirkungsgrad   der Belüftung, das ist das Verhältnis von 

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 eingetragenem Sauerstoff zur eingeblasenen Luftmenge, steil ansteigt, während er beim Entstehen eines
Luftschlauches plötzlich abfällt und die Werte der feinblasigen Belüftung unterschreitet. 



   Das Ergebnis der Erfindung lässt sich in dem beiliegenden Schaubild nach Fig. 1 zeigen, in dem die
Belüftungszeit eines Abwassers in Abhängigkeit von aufgenommenem Sauerstoffgehalt gezeigt wird. Man sieht, dass man für den gleichen Sauerstoffgehalt unter gleichen Bedingungen bei einem gebräuchlichen
Belüftungskörper gegenüber einem Belüftungskörper gemäss der Erfindung mit Porenweiten von etwa 1 bis
10   J. L   ein Mehrfaches der   Belüftungszeit   und hiemit auch ein entsprechendes Mehrfaches an Luftverbrauch benötigt. 



   Der mittels der Erfindung erzielte Effekt von Filterrohren aus porösem Sintermetall mit den sich im
Wasser bildenden Luftblasen und ihre Verteilung im Wasser bzw. der Blasenschleier lassen sich nur fotografisch festhalten. 



   Man kann sehen, wie bei einer Porenweite in der Grössenordnung von 25   p   bei einem Luftdurchsatz von 800 Kubikmetern pro Quadratmeter und Stunde noch feine Blasen aufsteigen. Ist aber die Grösse der zulässigen Porenabstände im Sintermetall erreicht, dann sieht man den Übergang von einer laminaren
Strömung in eine turbulente Strömung. 



   Das Sintermetall kann für den vorgesehenen Zweck die verschiedensten Formen haben. Es kann als Platte ausgebildet sein, die in einen entsprechenden Fassungskörper zu setzen ist, als Rohr, Pilz oder ähnlich. Die der Erfindung zu Grunde liegenden Erkenntnisse lassen sich überdies auch auf andere Materialien anwenden,   z. B.   auf aus Körnern zusammengeschmolzene oder gefrittete Kunststoffe. 



    PATENTANSPRÜCHE :    
1. Einrichtung aus Sintermetall oder frittbarenKunststoffen zur Belüftung von Abwasser, insbesondere in Belebtschlammanlagen, gekennzeichnet durch die Verwendung von solchen Korngrössen des Ausgangsstoffes, dass nach dem Sintern oder Fritten und gegebenenfalls einer Nachbearbeitung durch Pressen, Walzen u. dgl. der durchschnittliche, wirksame Abstand der Poren an der Oberfläche des Materials voneinander nicht grösser ist als der oder grössenordnungsmässig gleich ist dem mittleren Durchmesser der sich aus der erzielten Porenweite ablösenden Luftblase.

Claims (1)

1. 2. Einrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Porenabstand und die Porenweite unter Zugrundelegung eines Luftdurchsatzes von 70 und mehr Kubikmetern pro Quadratmeter und Stunde für Normalbelüftung von 300 und mehr Kubikmetern pro Quadratmeter und Stunde für eine Hochleistungsbelüftung gewählt wird.

   3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Porenabstand so gewählt ist, dass die feinblasigen Luftblasen sich zu einem Blasenschleier zusammenschliessen, und dass sich gerade eine turbulente Strömung zwischen Blasengrenzschicht und dem umgebenden Wasser einstellt.

   4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand der Poren das 3 - 15fache des Porendurchmessers beträgt.