CH617870A5

CH617870A5 - Appliance for aerating sewage

Info

Publication number: CH617870A5
Application number: CH564377A
Authority: CH
Inventors: Jan Gerard Gardeniers; Alfonsus Johannes Geraets; Hubertus Franciscus Jennekens; Johannes Jongbloed
Original assignee: Stamicarbon
Priority date: 1976-05-06
Filing date: 1977-05-05
Publication date: 1980-06-30
Also published as: NL7704827A; GB1572838A; BE854304A; DD130471A5; AU506979B2; LU74888A1; CA1093117A; IT1079647B; ES458506A1; DE2720447A1; AU2486877A; ATA317577A; AT351467B; FR2350305A1; SE422455B; FR2350305B1; SE7705216L; ZA772677B; JPS52135566A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäss Oberbe- ' griff des Patentanspruchs 1. The invention relates to a device according to the preamble of claim 1.

Derartige Vorrichtungen werden zur Reinigung von Abwasser in Gegenwart von biologisch aktivem Schlamm verwendet und sind z. B. aus der DE-OS 1 932 640 und der NL-OS 7 301 201 bekannt. Sie arbeiten mit Wasserstrahlen, die unter einem bestimmten Winkel auf die Wasseroberfläche auftreffen. In der DE-OS wird der genannte Schlamm mit Hilfe eines Rohrpropellers in Suspension gehalten; die Was-serstrahlen sorgen für den Sauerstoffeinschlag. In der "NL-OS wird mit Hilfe der Wasserstrahlen, die man unter dem richtigen Winkel und mit der richtigen Geschwindigkeit auf die Oberfläche auftreffen lässt, Sauerstoff in das Wasser eingebracht und der Schlamm in Suspension gehalten. Diese haben zwei Nachteile: Such devices are used for the purification of waste water in the presence of biologically active sludge and are e.g. B. from DE-OS 1 932 640 and NL-OS 7 301 201 known. They work with water jets that hit the water surface at a certain angle. In DE-OS said sludge is kept in suspension with the help of a tubular propeller; the water jets ensure the oxygen impact. In the "NL-OS, oxygen is injected into the water and the sludge is kept in suspension with the help of the water jets that are allowed to hit the surface at the right angle and at the right speed. The sludge has two disadvantages:

1. Wegen der grossen, dem Belüftungsbecken wieder zuzuführenden Wassermengen sind vor allem bei grösseren Reinigungsanlagen, zahlreiche Wasserstrahlen notwendig. Diese Wasserstrahlen können zu einer starken Lärmbelästigung der Umgebung führen. 1. Because of the large amounts of water to be fed back into the aeration basin, numerous water jets are necessary, especially in larger cleaning systems. These water jets can lead to strong noise pollution in the environment.

2. Daneben kommt es bei der Wasserbelüfung mit Hilfe von Wasserstrahlen zu einer gewissen Nebelbildung in der Luft. Auch dieser Nebel kann die Umgebung sehr belästigen. 2. In addition, there is a certain amount of fog in the air when water is ventilated using water jets. This fog can also be very annoying to the environment.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrichtung der eingangs genannten Art, die die Nachteile bekannter Ausführungen vermeidet und die insbesondere die Erzeugung von Lärm und Nebel auf ein Mindestmass beschränkt. Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 definierten Massnahmen gelöst. The object of the invention is to provide a device of the type mentioned at the outset which avoids the disadvantages of known designs and which in particular limits the generation of noise and fog to a minimum. This object is achieved by the measures defined in the characterizing part of patent claim 1.

Die Lage der Öffnungen zum Ansaugen von Luft ist nicht besonders kritisch. Eine Bedingung ist bloss, dass sie sich völlig oberhalb der Wasseroberfläche befinden müssen. Ein optimales Ergebnis in bezug auf Lärmschutz und Verringerung der The location of the air intake openings is not particularly critical. The only requirement is that they must be completely above the surface of the water. An optimal result in terms of noise protection and reduction of

Nebelbildung wird erreicht, indem man die genannten Öffnungen in den Abdeckmitteln in der Nähe der Austrittsöffnungen anbringt. Die Luftansaugöffnungen müssen mindestens so gross und zahlreich sein, dass die Luftzufuhr den Wirkungsgrad der Vorrichtung nicht verringert. Mist formation is achieved by making the openings mentioned in the cover means near the outlet openings. The air intake openings must be at least so large and numerous that the air supply does not reduce the efficiency of the device.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Vorrichtung sind in den Patentansprüchen 2 bis 4 umschrieben. Particularly advantageous embodiments of the device are described in claims 2 to 4.

Vorzugsweise befinden sich die Luftansaugöffnungen an der der Wasseroberfläche zugekehrten Seite der Abdeckmittel. In manchen Fällen können sich diese Öffnungen auch an den Plattenenden befinden und sind vorzugsweise mit einer schalldämpfenden Konstruktion ausgestattet. The air intake openings are preferably located on the side of the covering means facing the water surface. In some cases, these openings can also be located at the plate ends and are preferably equipped with a sound-absorbing construction.

Bei der vorteilhaften Ausgestaltung nach Patentanspruch 4 nimmt der Wirkungsgrad der Vorrichtung überhaupt nicht ab, obwohl Lärmbelästigung und Nebelbildung erheblich verringert werden. Es sei an dieser Stelle noch bemerkt, dass nach der US-PS 3 840 457 die Wasserstrahlen zu einem geringen Teil von einem Rohr umgeben sind. Dieses Rohr dient zur Steigerung des Wirkungsgrades des Sauerstoffeinschlags, ist jedoch im Bereich der Wasseroberfläche offen oder nahezu offen. Im Gegensatz dazu bezwecken die hier verwendeten Abdeckmittel, die Lärmbelästigung und die Nebelbildung auf ein Mindestmass zu beschränken, ohne dass die Wirkung der Wasserstrahlen gemäss NL-OS beeinträchtigt wird. Dies wird dadurch erreicht, dass einerseits der Durchmesser des Dämpfers genügend gross bemessen und zum anderen sein eingetauchter Endabschnitt möglichst kurz gehalten wird. Die erfindungsge-mässe Vorrichtung wirkt also nicht als Injektor. In the advantageous embodiment according to claim 4, the efficiency of the device does not decrease at all, although noise pollution and fog formation are significantly reduced. At this point it should also be noted that according to US Pat. No. 3,840,457 the water jets are to a small extent surrounded by a pipe. This tube serves to increase the efficiency of the oxygen impact, but is open or almost open in the area of the water surface. In contrast, the cover agents used here aim to keep noise pollution and fog formation to a minimum without impairing the effect of the water jets according to the NL-OS. This is achieved in that on the one hand the diameter of the damper is sufficiently large and on the other hand its submerged end section is kept as short as possible. The device according to the invention therefore does not act as an injector.

Die Ausführung der Austrittsöffnungen ist nicht von wesentlicher Bedeutung. Jede bekannte Ausführungsform ist möglich, vorausgesetzt, dass die Bedingung in bezug auf den Rohrdurchmesser und den Durchmesser des Wasserstrahls erfüllt wird. Bevorzugt werden Austrittsöffnungen in Form von im Rückleitungsrohr angeordneten Löchern, mit deren Hilfe die Wasserstrahlen unter einen Winkel von etwa 5 bis 60°, vorzugsweise von 40 bis 60°, auf die Wasseroberfläche auftreffen. Die Abdeckmittel können aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt werden. Bei Anwendung von Abdeckmitteln in Form von Platten ist Benutzung eines elastischen Kunststoffes oder Kautschuks, wie z. B. eines EPDM-Kautschuks, eines Po-lyolefins oder einer Kombination dieser Stoffe, mit Vorteilen verbunden. Wegen vieler Vorteile, wie Witterungsbeständigkeit und Steifigkeit, ist der thermoplastische Kautschuk «Keltan TP» besonders geeignet. Ein weiterer Vorteil ist, dass die daraus hergestellten Platten genügend flexibel sind, so dass sie sich wechselnden Wasserständen im Belüftungsbecken anpassen können, weil die Plattenenden wegen des niedrigen spezifischen Gewichts des Materials auf dem Wasser schwimmen können. Auch kann so eine Leichtbauweise erzielt werden. The design of the outlet openings is not essential. Any known embodiment is possible provided that the condition with respect to the pipe diameter and the diameter of the water jet is met. Outlet openings in the form of holes arranged in the return pipe are preferred, with the aid of which the water jets strike the water surface at an angle of approximately 5 to 60 °, preferably 40 to 60 °. The cover means can be made from a variety of materials. When using cover agents in the form of plates, the use of an elastic plastic or rubber, such as. B. an EPDM rubber, a polyolefin or a combination of these substances, associated with advantages. The thermoplastic rubber "Keltan TP" is particularly suitable because of many advantages, such as weather resistance and rigidity. Another advantage is that the plates made from it are sufficiently flexible that they can adapt to changing water levels in the aeration basin because the plate ends can float on the water due to the low specific weight of the material. A lightweight construction can also be achieved in this way.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Luftansaugöffnungen mit Mitteln zum zeitweiligen Unterbrechen der Luftansaugung versehen. In diesem Fall ist es möglich, Abwasser abwechselnd aerob und anaerob zu reinigen. In a preferred embodiment, the air intake openings are provided with means for temporarily interrupting the air intake. In this case it is possible to purify wastewater alternately aerobically and anaerobically.

Bevorzugte Ausführungsformen des Erfindungsgegenstands werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen schematisch: Preferred embodiments of the subject matter of the invention are described in more detail below with reference to the drawings, which show schematically:

Fig. 1 und 2 eine erste Vorrichtung ausschnittsweise in schaubildlicher Darstellung bzw. in Stirnansicht, 1 and 2 a first device in sections in a diagrammatic representation or in front view,

Fig. 3 ein Belüftungsbecken mit zwei ersten Vorrichtungen in Draufsicht und Fig. 3 shows an aeration tank with two first devices in plan view and

Fig. 4 eine zweite Vorrichtung in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 2. FIG. 4 shows a second device in a similar representation as in FIG. 2.

Die erste Vorrichtung weist ein Rückleitungsrohr 1 auf, das an nichtdargestellte Mittel zum Einpumpen eines Wasseranteils aus einem Belüftungsbecken angeschlossen ist. Am Rückleitungsrohr 1 sind Abdeckmittel in Form von zwei Abdeckplatten 2, 3 befestigt, deren äussere Längsrandabschnitte 4 auf The first device has a return pipe 1 which is connected to means (not shown) for pumping in a water portion from an aeration basin. Cover means in the form of two cover plates 2, 3, the outer longitudinal edge sections 4 of which are attached to the return pipe 1

5 5

10 10th

15 15

'20 '20

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

617 870 617 870

dem Wasser treiben oder bis zu einem gewissen Grade ins Wasser eintauchen. Das Rückleitungsrohr 1 ist längs einer Erzeugenden mit Austrittsöffnungen 5 versehen, aus denen Wasserstrahlen austreten und unter einem Winkel von etwa 5 bis 60° auf die Wasseroberfläche auftreffen. Pfeil 7 bezeichnet die Strömungsrichtung des Wassers. float in the water or immerse to a certain extent in the water. The return pipe 1 is provided along a generatrix with outlet openings 5, from which water jets emerge and strike the water surface at an angle of approximately 5 to 60 °. Arrow 7 indicates the direction of flow of the water.

Wie Fig. 2 zeigt, reichen die Abdeckplatten 2, 3 bis knapp unter die Wasseroberfläche. Die hintere Platte 2 ist in regelmässigen Abständen mit Öffnungen 6 zum Ansaugen von Luft versehen. 2 shows, the cover plates 2, 3 extend to just below the water surface. The rear plate 2 is provided at regular intervals with openings 6 for sucking in air.

In Fig. 3 ist ein Belüftungsbecken 8 mit Zu- und Abfuhrleitungen 9 bzw. 10 und zwei Rückleitungsrohren I versehen, die an Pumpen 11 angeschlossen sind, um Wasseranteile aus dem Belüftungsbecken herauszupumpen und den Rückleitungsrohren 1 zuzuführen. Die Zuleitung 9 ist saugseitig an die zugeordnete Pumpe 11 angeschlossen. In Fig. 3, an aeration basin 8 is provided with supply and discharge lines 9 and 10 and two return pipes I, which are connected to pumps 11 in order to pump water out of the aeration basin and to feed the return pipes 1. The feed line 9 is connected on the suction side to the assigned pump 11.

In Fig. 3 ist nur eine der beiden Abdeckplatten 3 sichtbar. In Fig. 3 only one of the two cover plates 3 is visible.

Die Öffnungen 6 zum Ansaugen der Luft befinden sich in der verdeckten Abdeckplatte 2 und an den Seiten. The openings 6 for sucking in the air are in the concealed cover plate 2 and on the sides.

Beispiel 1 (Fig. 4) Example 1 (Fig. 4)

5 Es wurden Messungen mit einem Wasserstrahl, der in einem runden Behälter mit einem Inhalt von 1 m3 unter einem Winkel von 60° auf die Wasseroberfläche auftrifft, vorgenommen. Der Durchmesser D der Austrittsöffnung 5 betrug stets 23,6 mm. Die Tabelle enthält die Messergebnisse bei An-lo wendung von Abdeckmitteln, die aus runden Abdeckrohren 20 mit unterschiedlichem Durchmesser bestehen, die koaxial zur Austrittsöffnung 5 angeordnet sind. 5 Measurements were made with a water jet hitting the water surface in a round container with a volume of 1 m3 at an angle of 60 °. The diameter D of the outlet opening 5 was always 23.6 mm. The table contains the measurement results when using cover means which consist of round cover tubes 20 with different diameters, which are arranged coaxially to the outlet opening 5.

Es wurden sowohl der lichte Durchmesser d des Abdeckrohrs 20 als auch die Eintauchtiefe a variiert. Der Wirkungs-15 grad desselben Wasserstrahls jedoch ohne Abdeckrohr 20 wurde zu 100% angenommen. Dabei fand Nebelbildung statt, insbesondere bei ungünstiger Witterung. Both the clear diameter d of the cover tube 20 and the immersion depth a were varied. The degree of effectiveness of the same water jet but without a cover tube 20 was assumed to be 100%. This caused fog to form, especially in bad weather.

Tabelle table

Versuch d Try d

a a

02-Wirkungs- 02-effect

Nebelbildung Fog formation

Nr. No.

(mm) (mm)

grad (%) Degree (%)

1 1

35 • 35 •

50 50

77 77

Nicht feststellbar Not detectable

2 2nd

53 53

50 50

93 93

Nicht feststellbar Not detectable

3 3rd

53 53

20 20th

97 97

Nicht feststellbar Not detectable

4 4th

72 72

50 50

99 99

Nicht feststellbar Not detectable

Ohne Abdeckrohr 20 war die Nebelbildung auch stark von 30 dem Winkel abhängig, unter dem der Wasserstrahl auf die Wasseroberfläche auftrifft. Bei sehr kleinen Winkeln, d. h. bei Winkeln von weniger als 20°, trat starke Nebelbildung auf. Bei Winkeln von 40 bis 60° war die Nebelbildung schon geringer und nur bei ungünstiger Witterung, wie stürmischem Wind und 35 dergleichen, störend. Without cover tube 20, the formation of fog was also heavily dependent on the angle at which the water jet strikes the water surface. At very small angles, i.e. H. at angles of less than 20 °, strong fog formation occurred. At angles of 40 to 60 ° the fog formation was already less and only annoying in unfavorable weather conditions such as stormy winds and the like.

Bei allen Versuchen mit Abdeckmitteln war der Schallpegel mindestens auf die Hälfte reduziert. Die Folge dieser Tatsache ist, dass ser Schallpegel der Wasserstrahlen unter den Pegel der in der Umgebung aufgestellten Apparaturen zu lie- 40 gen kam, so dass eine weitere Verringerung nicht erforderlich war. In all tests with masking agents, the sound level was reduced by at least half. The consequence of this fact is that the sound level of the water jets was below the level of the equipment installed in the environment, so that a further reduction was not necessary.

Auch haben die Nebel- und Aerosolbildung stark abgenommen. Aus der Tabelle geht hervor, dass der Wirkungsgrad bei d/D >3 innerhalb des Messfehlers dem Wirkungsgrad bei 45 fehlendem Abdeckmittel entspricht. Mist and aerosol formation has also decreased significantly. The table shows that the efficiency with d / D> 3 within the measurement error corresponds to the efficiency with 45 masking agent missing.

Beispiel 2 Example 2

Eine Reihe von Versuchen wurde sowohl mit als auch ohne Abdeckplatten 2, 3 ausgeführt. Das Rückleitungsrohr 1 war mit sieben Austrittsöffnungen 5 mit einem Durchmesser von je 130mm versehen. Die Wasserstrahlen trafen unter einem Winkel von 60° auf die Wasseroberfläche auf. Bei ungünstiger Witterung traf ohne Abdeckplatten 2, 3 etwas Nebelbildung auf. Bei Verwendung der Abdeckplatten 2, 3 war der Wirkungsgrad des Sauerstoffeinschlags 97 %, was in Anbetracht der Messgenauigkeit bei dieser Art von Messungen nicht signifikant von 100% abweicht. Der von den Wasserstrahlen produzierte Schall wurde durch die Abdeckplatten 2, 3 mindestens um 10 dB(A) geschwächt, und auch bei sehr ungünstigem Wetter trat dabei keine Nebelbildung mehr auf. A number of tests were carried out both with and without cover plates 2, 3. The return pipe 1 was provided with seven outlet openings 5, each with a diameter of 130 mm. The water jets hit the water surface at an angle of 60 °. In unfavorable weather, some fog formation occurred without cover plates 2, 3. When the cover plates 2, 3 were used, the efficiency of the oxygen impact was 97%, which, in view of the measurement accuracy, did not deviate significantly from 100% in this type of measurement. The sound produced by the water jets was weakened by the cover plates 2, 3 by at least 10 dB (A), and even in very unfavorable weather there was no more fog.

s s

2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings

Claims

617 870

1.Device for aerating water, in particular wastewater, with an aeration basin and with means for pumping a portion of the water out of the aeration basin and radiating it back into the aeration basin through at least one return pipe, characterized in that around the return pipe (1) whose outlet openings (5), through which the water portion is conveyed back into the aeration basin (8), there are one or more covering means (2, 3, 20) that extend at least to the water surface and do not touch the profile of the water jets and that at least there is an opening (6) for sucking in air.

2. Device according to claim 1, characterized in that the cover means have cover plates (2, 3) which are fastened on both sides of the outlet openings (5) on the return pipe (1) and parallel to this, and in that a plurality of openings (6) for Air intake is present (Fig. 1 to 3).

2nd

PATENT CLAIMS

3. Device according to claim 1, characterized in that the cover means have a cover tube (20) arranged coaxially to each outlet opening (5), the diameter of which is larger than the maximum diameter of the associated water jet, which extends below the water surface and at least has an opening (21) for sucking in air (FIG. 4).

4. Device according to claim 3, characterized in that the diameter (d) of the cover tube (20) is at least three times as large as the diameter (D) of the associated outlet opening (5).