AT396102B - Vorrichtung zum verteilen von gas in einer fluessigkeit - Google Patents
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Description
AT396 102 B
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verteilen von Gas in einer Flüssigkeit, insbesondere zum Belüften von Abwasser in Abwasseraufbereitungsanlagen, mit einem porösen Gasausströmköiper aus Kunststoff, der einseitig mit dem zu verteilendem Gas beaufschlagt wird.
In der Technik stellt sich häufig die Aufgabe, ein Gas in einer Flüssigkeit fein zu verteilen. Diese Aufgabe stellt sich beispielsweise auch bei der Abwasserbehandlung, da beispielsweise in Klärbecken das in diesen enthaltene Abwasser in entsprechendem Ausmaß belüftet werden muß, damit die biologischen Abbauvorgänge vor sich gehen können. Für diese Zwecke sind Belüftungsvorrichtungen bekannt, die Ausströmkörper besitzen, die sehr empfindlich sind, da sie beispielsweise aus mehr oder weniger feinem Sand gepreßt werden. Weiters erlauben die bekannten Ausströmkörper nicht immer eine gleichmäßige Verteilung des Gases in der Flüssigkeit, wozu noch kommt, daß sich die Poren der bekannten Ausströmkörper zusetzen. Dies insbesondere, wenn sich bei Nicht-Betrieb der mit den bekannten Ausströmkörpem ausgerüsteten Vorrichtungen auf die Ausströmflächen der Ausströmkörper Feststoffe absetzen und in die Poren eindringen.
Ausströmkörper für die Verteilung von Gasen in Flüssigkeiten sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt.
Die DE-OS 37 10 910 beschreibt als Ausströmkörper eine feingeschlitzte Platte aus Gummi oder gummiähnlichen Kunststoffen. Dieser Ausströmkörper ist für Vorrichtungen zum Belüften von Wasser bestimmt. Irgendwelche Hinweise auf die Ausbildung (Form und Größe) der Schlitze und das Volumen derselben im Bezug auf das Volumen des Ausströmkörpers sind der DE-OS 37 10 910 nicht als bekannt zu entnehmen. Nachteilig bei dieser bekannten Ausführungsform ist es, daß die Schlitze in der Gummiplatte, durch welche die Luft austritt, im Laufe derZeit Undefiniert größer werden und daher Luft mit Undefiniert zunehmender Blasengröße ausströmt. Größere Blasen sind aber nachteilig, weil der Wirkungsgrad der Belüftung schlechter wird. Weitere Nachteile von Schlitze aufweisenden Membranen sind in der DE-OS 3 227 671 (Seite 7, ab Zeile 18) erläutert.
Die oben genannte DE-OS 32 27 671 beschreibt einen Belüftungskörper aus porösem Material zum Einträgen von Luft oder Sauerstoff in Form kleiner Blasen in Abwasser biologischer Reinigungsanlagen oder in natürliche Gewässer. Durch den Aufbau eines Belüftungskörpers aus Fasern mit Filzstruktur sollen die Nachteile von im die Seiten 5 und 6 überbrückenden Absatz der DE-OS 3 227 671 beschriebenen Belüftungsköipem aus gesintertem Keramikmaterial (Porengröße: 5 μ) vermieden werden. Im Einzelnen soll der Belüftungskörper gemäß der DE-OS 32 27 671 eine aus Fasern bestehende Filzstruktur aufweisen, wobei die Filzstruktur mit einem Kunststoff getränkt ist, der ausgehärtet ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, mit der Gase auch großflächig in Flüssigkeiten verteilt werden können, und welche die geschilderten Nachteile nicht aufweist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einer Vorrichtung gelöst, bei welcher das Volumen der Poren im Ausströmköiper 20 bis 40 % des Volumens des Ausströmkörpers beträgt, wobei die Poren des Ausströmkörpers kavenöse Poren mit gegenüber ihrer Querschnittsfläche im Inneren des Ausströmkörpers verkleinerter Querschnittsfläche an der Außenfläche des Ausströmkörpers sind.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung bestehen u. a. darin, daß der Gasauströmkörper im Gegensatz zu gepreßten Auströmkörpem ein integraler d. h. einstückiger Körper ist, und daß er in weitestgehend beliebigen Formen und Größen hergestellt werden kann. Auch eine allenfalls erforderliche, nachträgliche Bearbeitung der erfindungsgemäß vorgesehenen Ausströmkörper ist problemlos. Bevorzugt sind die Poren des erfindungsgemäßen Ausströmkörpers so klein, daß sie durch Feststoffe, die auf die Ausströmfläche absinken, nicht verstopft werden können. Hier ist es von Vorteil, wenn die Größe der Poren an den Flächen des Ausströmkörpers, durch die das Gas austritt, zwischen 1 und 50 μην, insbesondere 20 und 30 μπι beträgt
Durch die erfindungsgemäße Größe und Ausbildung der Poren im Ausströmkörper ergibt sich weiters folgender Vorteil: Belüfter werden überwiegend intermittierend betrieben. Während der Stillstandzeiten sinken im zu belüftenden Medium enthaltene Schwebstoffe ab und legen sich nicht nur auf die Oberfläche des Ausströmkörpers sondern dringen auch in dessen Poren ein (das gilt ganz besonders für den Ausströmkörper gemäß der DE-OS 3 227 671). Wird die Belüftung wieder in Gang gesetzt, muß zunächst der Ausströmkörper freigespült werden. Dieses Freispülen ist bei den bekannten Ausströmkörpem problematisch, weil die im Ausströmkörper enthaltene Flüssigkeit verunreinigt ist und in den Poren Schwebstoffe enthalten sind. Beides behindert bzw. vermindert ein wirksames Freispülen.
Bei der Erfindung können Schwebstoffe in die Poren des Ausströmkörpers nicht eindringen und das durch den Ausströmkörper während des Stillstehens in die Vorrichtung eindringende Wasser wird gleichsam gefiltert. Daher steht für das Freispülen schwebstofffreie Flüssigkeit zur Verfügung und es brauchen nur auf der Oberfläche des Ausströmkörpers liegende Schwebstoffe weggespült zu werden. So bleiben die Poren des erfindungsgemäßen Ausströmkörpers immer sauber und das Gas tritt aus dem Ausströmkörper stets in der gewünschten, optimalen Blasengröße aus.
Das Strömungsverhalten des Gases durch den bei der erfmdungsgemäßen Vorrichtung vorgesehenen Ausströmkörper ist besonders vorteilhaft, wenn die Poren des Ausströmkörpers kavenöse Poren mit gegenüber ihrer Querschnittsfläche im Inneren des Ausströmkörpers verkleinerter Querschnittsfläche an der Außenfläche des Ausströmkörpers sind. -2-
AT 396 102 B
Die Erfindung erstreckt sich auch darauf, daß der Ausströmkörper plattenförmig ist und eine Kammer, die mit dem zu verteilendem Gas beaufschlagt wird, wenigstens auf einer Seite begrenzt. In Weiterbildung der Erfindung kann die Vorrichtung weitgehend beliebig ausgeführt sein und runde, mehreckige oder langgestreckte Ausström-flächen aufweisen.
In der Praxis bewährt sich eine Ausführungsform, die im Zusammenhang mit gepreßten Ausströmkörpem an sich bekannt ist und die Gegenstand der Patentansprüche 6 bis 15 ist.
Ein Vorteil dieser Ausführungsform ist es, daß über ein Verteilerrohr für das Gas das in der Flüssigkeit zu verteilende Gas (beispielsweise Luft in Abwasser) gleichzeitig mehreren Gasaustrittseinrichtungen zugeführt werden kann. So hat man es ohne weiteres in der Hand, die erfmdungsgemäße Vorrichtung der Größe und/oder der Form des die zu belüftende Flüssigkeit aufnehmenden Behälters anzupassen, indem man eine entsprechende Anzahl von Gasaustrittseinrichtungen vorsieht und diese am oder an den Verteilerrohren entsprechend anordnet.
Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung des in den Zeichnungen gezeigten Ausfuhrungsbeispieles, das abgesehen von der neuen Ausführung des Ausströmkörpers an sich bekannt ist. Es zeigt: Fig. 1 in Seitenansicht eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2 in vergrößertem Maßstab und im Schnitt längs der Linie (A-A) in Fig. 1 eine Einzelheit der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Wenngleich nachstehend die erfindungsgemäße Vorrichtung am Beispiel einer bestimmten Belüftungsvorrichtung beschrieben wird, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit dem erfindungsgemäßen Ausströmkörper grundsätzlich immer anwendbar, wenn Gas in einer Flüssigkeit verteilt werden soll.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt ein Verteilerrohr (1), an dem sich quer zur Längsachse des Verteilerrohres (1) erstreckende Belüfterplatten (2) befestigt sind.
Das Verteilerrohr (1) kann wie im Beispiel von Fig. 1 gezeigt ein Kantrohr mit Querschnitten 80 x 80, 100 x 100 oder 120 x 120 mm sein.
Die Belüfterplatten (2) können eine Länge von 1000 bzw. 1500 mm und eine Breite von etwa 100 mm besitzen.
Es versteht sich, daß bei größeren zu belüftenden Flüssigkeits-(Abwasser-)querschnitten (größere Klärbecken) mehrere aus Verteilerrohr (1) und mehreren Belüfterplatten (2) bestehende Anordnungen vorgesehen sein können, wobei die Verteilerrohre (1) parallel zueinander ausgerichtet werden können.
Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich, besteht jede Belüfterplatte (2) aus einem Belüftertrog (3), in dessen Boden (3') jeweils in der Mitte eine Öffnung (4) vorgesehen ist, die durch nach unten umgebogene Ränder (5) begrenzt ist. Die Ränder (5) greifen in eine in der oberen Wand (9) des Verteilerrohres (1) vorgesehene Öffnung (8) ein. Es versteht sich, daß im Verteilerrohr (1) in dessen oberer Wand entsprechend der Zahl der anzubringenden Belüfterplatten (2) Öffnungen (8) vorgesehen sind (nicht benötigte Öffnungen (8) werden einfach gasdicht verschlossen).
Von den Seitenrändem des Bodens (3') des Belüftertroges (3) ragen Seitenwände (6) nach oben, deren obere Ränder (7) nach außen umgebogen sind.
In den Belüftertrog (3) sind zwei Profildichtungen (10) an die Wände (6) anliegend und nach innen durch Winkelprofile (13) abgestützt eingesetzt Die Profildichtungen (10) besitzen zum Boden (3') geneigte Oberseiten (11) und bilden so einen Kanal zur Aufnahme eines porösen Ausströmkörpers (12), der beispielsweise aus porösem Kunststoff besteht. Wie in Fig. 2 gezeigt, besitzt der Ausströmkörper (12) einen im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt, sodaß er dicht an die Flächen (11) der Profildichtungen (10) anliegt.
Um den Ausströmkörper (12) im Belüftertrog (3) festzuhalten und an die Profildichtungen (10) anzudrücken sind mehrere aus federndem Werkstoff z. B. Federstahl gefertigte Klammem (14) vorgesehen, die mit ihren Enden (15) bzw. (16) unter die nach außen gebogenen Ränder (7) gehakt sind und die den Ausströmkörper (12) mit ihrem Mittelteil (18) festhalten. Um das Ansetzen der Klammem (14) zu vereinfachen ist an einem Ende (16) eine Verlängerung (17) als Handhabe vorgesehen.
Um die Belüfterplatten (2) am Verteilerrohr (1) festzulegen ist ein Niederhalter (20) vorgesehen, der zwei Seitenteile (Pratzen) (21) aufweist, die von innen am Boden (3') des Belüftertroges (3) aufliegen und dessen Mittelteil (22) über einen Gewindebolzen (23) zur Wand (24) des Verteilerrohres (1) durch Anziehen einer Mutt»1 (25) verspannt ist.
Um die Dichtheit zwischen dem Verteilerrohr (1) und der Belüfterplatte (2) zu gewährleisten ist zwischen dem Boden (3') und der Wand (9) im Bereich der Öffnungen (4) bzw. (8), nämlich diese umgebend, eine Dichtung (30), die als Ring ausgebildet sein kann, vorgesehen.
Durch Beaufschlagen des Verteilerrohres (1) von einem, oder insbesondere bei längeren Verteilerrohren (1) von beiden Enden her mit Gas (Druckluft) wird diese durch die Öffnungen (8) und (4) in den Raum zwischen den Ausströmkörper (12) und dem Boden (3') der Belüfterplatte (3) gedrückt und strömt schließlich fein und gleichmäßig verteilt durch den porösen Ausströmkörper (12) aus.
Da die Zahl der Belüfterplatten (2), die an einem Verteilerrohr (1) angebracht werden können, weitgehend beliebig geändert werden kann - es genügt in der Wand (9) des Verteilerrohres (1) die entsprechende Anzahl von Öffnungen (8) vorzusehen und die nicht benötigten Öffnungen (8) zu verschließen - ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne Aufwand an beliebige Formen von Behältern und Größen von Behältern, in denen eine Flüssigkeit enthalten ist, durch die Gas geleitet werden soll, anpaßbar. -3-
Claims (15)
- AT 396 102 B Die erfindungsgemäß vorgeschlagene Ausführung des Ausströmkörpers kann mit Vorteil auch bei anderen Belüfter· oder Oasverteilungsvomchtungen verwendet werden. In ein» bevorzugten Ausführung besteht der erfindungsgemäße Ausströmkörper aus Polymethylmethacrylat (andere härtbare und/oder polymerisierbare Kunststoffsysteme wie Epoxidharze sind ebenfalls möglich) und hat ein mittleres Porenvolumen von 30 % (möglich sind 20 bis 40 %). Die Poren sind kavenös, d. h. ihre Ein- bzw. Austrittsöffnung ist klein» (Abmessung im Mittel z. B. 20 bis 30 |xm) als der lichte Querschnitt der Poren im Inneren des Ausströmkörpers. Die Abmessungen der Poren an den Ein- bzw. Austrittsöffnungen kann zwischen 1 und 50 |im betragen. PATENTANSPRÜCHE 1. Vorrichtung zum Verteilen von Gas in einer Flüssigkeit, insbesondere zum Belüften von Abwasser in Abwasseraufbereitungsanlagen, mit einem porösen Gasausströmkörper aus Kunststoff, der einseitig mit dem zu verteilendem Gas beaufschlagt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen der Poren im Ausströmkörper (12) 20 bis 40 % des Volumens des Ausströmkörpers (12) beträgt und daß die Poren des Ausströmkörpers (12) kavenöse Poren mit gegenüb» ihrer Qu»schnittsfläche im Inneren des Ausströmkörpers (12) verkleinerter Querschnittsfläche an der Außenfläche des Ausströmkörpers (12) sind.
- 2. Vorrichtung nach Anbruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Poren an den Flächen des Ausströmkörpers (12), durch die das Gas austritt, zwischen 1 und 50 Jim, insbesondere 20 und 30 pm beträgt.
- 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausströmkörper (12), wie an sich bekannt, plattenförmig ist und eine Kammer, die mit dem zu verteilendem Gas beaufschlagt wird, wenigstens auf ein» Seite begrenzt
- 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausströmkörp» (12) aus einem gehärteten und/od» polymerisierten Kunststoff, vorzugsweise Polymethylmethacrylat besteht
- 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Verteilerrohr (1) wenigstens zwei Belüfterplatten (2) vorgesehen sind, die an ihrer Oberseite den porösen Ausströmkörper (12) aufweisen und deren Innenraum über eine Öffnung (4) und eine mit dieser fluchtende Öffnung (8) im Verteilerrohr (1) mit dem Innenraum des Verteilerrohres (1) in Verbindung steht.
- 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüfterplatte (2) aus einem Belüftertrog (3) besteht in dem zwei längslaufende Profildichtungen (10) vorgesehen sind, und daß die poröse Ausström-platte (12) von mehreren, insbesondere federnden, Klammem (14), die am Belüftertrog (3) verrastet sind, in Anlage an die Profildichtungen (10) gehalten wird.
- 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die seitlichen Wände (6) des Belüftertroges (3) nach außen abgewinkelte Längsränder (17) besitzen, an welchen die Enden (15,16) der Klammem (14) verrastet sind.
- 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem Ende (16) der Klammem (14) eine Handhabe (17) vorgesehen ist.
- 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Profildichtungen (10) zum Boden (3') des Belüftertroges (3) schräg verlaufende, nach oben weisende Flächen (11) aufweisen, an welchen entsprechende Flächen der Ausströmplatte (12) anliegen.
- 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausströmplatte (12) eine im wesentlichen trapezförmige Querschnittsform besitzt.
- 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (4) im Boden (31) des Belüftertroges (3) einen nach außen weisenden Stutzen (5) aufweist, der in eine Öffnung (8) in d» oberen Wand (9) des Verteilerrohres (1) eingreift.
- 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß für die Befestigung der Belüfterplatten (2) am Verteilerrohr (1) Niederhalter (20) vorgesehen sind, die Pratzen (21) aufweisen, die von -4- AT 396 102 B innen her gegen den Boden (3') des Belüftertroges (3) anliegen und die mit Hilfe von Spannvorrichtungen, insbesondere Gewindebolzen (23, 25), zur der Wand (9) gegenüberliegenden Wand (24) des Verteilerrohres (1) verspannt sind.
- 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Boden (3') und der Wand (9) des Verteilerrohres (1) eine Ringdichtung (30) angeordnet ist
- 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Profildichtungen (10) zwischen den Wänden (6) des Belüftertroges (3) und an dessen Boden (3') befestigten Winkelprofilen (13) 10 aufgenommen sind.
- 15 Hiezu 1 Blatt Zeichnung
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| DE3227671A1 (de) * | 1982-07-23 | 1984-01-26 | Reinhart von Dr.-Ing. 8011 Solalinden Nordenskjöld | Belueftungskoerper zum eintragen von luft- oder sauerstoff in das abwasser von reinigungsanlagen oder in natuerliche gewaesser |
| DE3710910A1 (de) * | 1987-04-01 | 1988-10-13 | Jaeger Arnold | Vorrichtung zum belueften von wasser |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ATA95991A (de) | 1992-10-15 |
| DE4214099A1 (de) | 1992-11-12 |
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