CH666627A5 - Begasungsanlage sowie eine mit einer solchen versehene abwasserreinigungsanlage. - Google Patents

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CH666627A5
CH666627A5 CH3201/83A CH320183A CH666627A5 CH 666627 A5 CH666627 A5 CH 666627A5 CH 3201/83 A CH3201/83 A CH 3201/83A CH 320183 A CH320183 A CH 320183A CH 666627 A5 CH666627 A5 CH 666627A5
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Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Begasungsanlage, mit einem Begasungsbecken und mit mindestens einer in diesem angeordneten Begasungseinrichtung zur Eintragung von Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas in eine in diesem Becken sich befindende Flüssigkeit sowie eine mit einer solchen Begasungsanlage versehene Abwasserreinigungsanlage.
Die z.B. bisher bekannten Abwasserreinigungsanlagen weisen den Nachteil auf, dass zur Eintragung von Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas in das im Begasungsbek-ken sich befindende Abwasser eine relativ grosse Antriebsleistung erforderlich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer Anlage, bei welcher pro Kubikmeter in die in einem Begasungsbecken sich befindende Flüssigkeit eingetragenem Sauerstoff eine wesentlich geringere Antriebsleistung als bei den bisher bekannten Anlagen erforderlich ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Anlage der eingangs genannten Art erfindungsgemäss nach dem Kennzeichen des Anspruches 1 oder 10 gelöst.
Um zu erreichen, dass die in die Flüssigkeit eingetragenen Gasblasen möglichst am Aufsteigen und Austreten aus der zu belüftenden Flüssigkeit gehindert werden, ist es zweckmässig, wenn die Ausströmrichtung der Begasungseinrichtung nach unten gegen den Boden des Begasungsbeckens zu gerichtet ist.
Zur Erzielung einer starken Verwirbelung der im Diffusor der Begasungseinrichtung sich befindenden Flüssigkeit ist es ferner zweckmässig, wenn der Diffusorinnenteil um seine Längsaxe drehbar angeordnet ist, und die von ihm abstehenden Gaseinführdüsen auf ihrer Aussenseite mindestens annähernd schaufeiförmig ausgebildet sind, derart, dass der Diffusorinnenteil von der durch den Diffusor strömenden Flüssigkeit in Rotation versetzt wird.
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Bei geeigneten Beckenformen kann es auch vorteilhaft sein, wenn die Ausströmrichtung der Begasungseinrichtung nach oben gegen die Ansaugöffnung eines Oberflächenbegasungslaufrades zu gerichtet ist, und vor der Ansaugöffnung dieses Kreisels vorzugsweise ein Strömungsleitapparat angeordnet ist.
Wenn das Belüftungsbecken einen kreisförmigen Grund-riss ausweist, kann es zur Erhöhung der Wasserzirkulation im Becken zweckmässig sein, wenn mindestens ein Teil der Oberfläche der im Begasungsbecken sich befindenden Flüssigkeit von einem kreis- oder kreissektorförmigen Abdeckteil überdeckt ist, wobei der letztere um die vertikal verlaufende Beckenmittelaxe drehbar gelagert und seiner nach unten gerichteten Oberfläche mit nach unten in die zu begasende Flüssigkeit ragenden Förderschaufeln versehen ist, wobei die letzteren vorzugsweise um ihre vertikal verlaufenden Längs-axen verstellbar angeordnet, und derart ausgebildet sind, dass die im Begasungsbecken sich befindende Flüssigkeit mindestens in ihrem Oberflächenbereich um die vertikal verlaufende Beckenmittelaxe herum gegen den Beckenaussen-rand zu bewegt wird. Dabei ist es vorteilhaft, wenn der Abdeckteil mit nach unten in die zu begasende Flüssigkeit ragenden, vorzugsweise in die Förderschaufeln integrierten Eintragdüsen zur Eintragung von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas in die zu begasende Flüssigkeit, aufweist. Um zu vermeiden, dass im Betrieb der Anlage Grob- und Faserstoffe an den mit dem Abdeckteil verbundenen Förderschaufeln hängen bleiben, ist es ausserdem zweckmässig, wenn die Schaufeleintrittskante in Anströmungsrichtung gesehen schräg nach unten und vorne geneigt verläuft.
Es hat sich ferner als vorteilhaft erwiesen, wenn die Flüssigkeitsfördereinrichtung als Propellerpumpe mit verdrehbaren Schaufeln ausgebildet ist, und diese insbesondere zusammen mit einem Oberflächenbegasungslaufrad vorzugsweise hydraulisch angetrieben wird.
Nachstehend wird die Erfindung anhand der Zeichnung an einer Abwasserreinigungsanlage beispielsweise erläutert. Es zeigt
Fig. I einen Querschnitt durch eine beispielsweise Aus-führungsform einer erfindungsgemässen Anlage;
Fig. 2 im Grundriss einen Teil der in Figur 1 links dargestellten Anlage;
Fig. 3 in grösserem Massstab eine Seitenansicht einer in Fig. 2 am Abdeckteil befestigten Förderschaufel;
Fig. 4 in grösserem Massstab, teilweise im Schnitt, die in Figur 1 dargestellte Belüftungseinrichtung;
Fig. 5 in grösserem Massstab einen Schnitt durch eine weitere beispielsweise Ausführungsform einer Belüftungseinrichtung;
Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des konischen Diffu-sorinnenteiles der in Fig. 4 dargestellten Belüftungseinrichtung; und
Fig. 7 eine perspektivische Ansicht des konischen Diffu-soraussenteiles der in Fig. 4 dargestellten Belüftungseinrichtung.
Wie aus den Figuren 1 bis 4 sowie 6 und 7 ersichtlich, weist die zum Teil dargestellte Abwasserreinigungsanlage (z.B. das Nachklärbecken ist nicht eingezeichnet) eine in einem Belüftungsbecken 1 angeordnete Belüftungseinrichtung 2 zur Eintragung von Luft in das in diesem Becken 1 sich befindende, zu belüftende Abwasser auf. Dabei ist die mit einer als Propellerpumpe ausgebildeten Abwasserfördereinrichtung 3 über eine Druckleitung 4 verbundene Belüftungseinrichtung 2 zur Ansaugung und Eintragung der über die Zufuhrleitungen 5 und 6 aus der Aussenatmosphäre angesogenen Luft in feinverteilter Form in das im Becken 1 sich befindende Abwasser in der Art einer Wasserstrahlpumpe ausgebildet, in welcher das über die Druckleitung 4 unter Druck zugeführte Abwasser wie insbesondere aus Fig. 4 gut ersichtlich, zuerst in einen Konfusorteil 7 eintritt, dort stark beschleunigt wird, und insbesondere im Diffusorteil 8 über die in diesen hineinragenden Injektordüsen 9 die Luft aus den mit den Luftzufuhrleitungen 5 und 6 verbundenen Luftsammeiräumen 10 und 11 ansaugt. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Zufuhrleitung 5 und 6 mit dem Austritt eines Luftkompressors zu verbinden.
Wie insbesondere aus Fig. 4 ersichtlich, verläuft der Diffusorteil 8 der Belüftungseinrichtung 2 längs einer Kegelmantelfläche, und der Diffusorinnenteil 13 sowie der Diffusoraussenteil 12 sind zur Bildung der Luftsammeiräume 10 bzw. 11 als Hohlkörper ausgebildet und auf ihrer gesamten den Diffusorteil 8 begrenzenden Oberfläche mit einer Vielzahl von Injektordüsen 9 versehen.
Zur Veränderung des Durchströmquerschnittes des Diffusors, das heisst zur Veränderung der Sauerstoffeintragleistung der Belüftungseinrichtung 2 ist der konische Diffusorinnenteil 12 relativ zu seinem zugeordneten konischen Diffusoraussenteil 13 über eine um ihre Längsaxe 15 drehbar gelagerte Welle 14 längs der gemeinsamen Längsaxe 15 mittels einem Versteilmotor verschiebbar.
Die vom drehbar gelagerten Diffusorinnenteil 13 abstehenden, in den Diffusor 8 hineinragenden Injektordüsen 9 sind auf ihrer Aussenseite annähernd schaufeiförmig ausgebildet und derart angestellt, dass der Diffusorinnenteil 13 vom mit hoher Geschwindigkeit durch den Diffusor 8 hindurchströmenden Abwasser in Rotation versetzt wird. Dies hat eine ausserordentlich starke Verwirbelung des im Diffusor 8 sich befindenden Abwasser-Luft-Gemisches zur Folge.
In der rechten Hälfte von Fig. 1 ist dargestellt, wie die Ausströmrichtung der Belüftungseinrichtung 2 nach oben gegen die Ansaugöffnung eines Oberflächenbelüftungslaufrades 16 zu gerichtet ist, wobei zur Erhöhung des Förderwirkungsgrades des letzteren vor der Ansaugöffnung dieses Laufrades 16 ein feststehender Strömungsleitapparat 17 angeordnet ist.
Zur Vermeidung von Wasserstaub- und Geräuschimmissionen ist das Becken 1 auf seiner Oberseite mit einer Abdek-kung 18 versehen.
Wie in Fig. 1 in der linken Hälfte eingezeichnet, ist es auch möglich, zusätzlich zur zentral angeordneten Belüftungseinrichtung 2 ein oder mehrere weitere, gleichartig ausgebildete Belüftungseinrichtungen 2' anzuordnen oder anstelle der zentralen Belüftungseinrichtungen 2 vorzusehen, wobei die Ausströmrichtung der seitlich angeordneten Belüftungseinrichtungen 2' zur Erzeugung einer im Becken 1 to-rusförmigen Zirkulationsströmung ein wenig nach unten gegen den Beckenboden zu gerichtet ist.
Wie aus Fig. 1 in der linken Hälfte ersichtlich, ist es auch möglich, dass anstelle (oder zusätzlich) des Oberflächenbelüftungslaufrades 16 mindestens ein Teil der Oberfläche des im Belüftungsbecken 1 sich befindenden Abwassers von einem kreis- oder kreissektorförmigen Abdeckteil 19 überdeckt ist. Dieser Abdeckteil 19 ist um die vertikal verlaufende Beckenmittelaxe 15 drehbar gelagert, längs seinem Umfang über Rollen 20 drehbar am Becken 1 aufgehängt. Angetrieben wird der Abdeckteil 19 über die Antriebswelle 14.
An seiner nach unten gerichteten Oberfläche ist der Abdeckteil 19 mit nach unten in das zu belüftende Abwasser ragenden Förderschaufeln 21 versehen, welche zur Einstellung ihrer Förderrichtung und -leistung individuell um ihre vertikal verlaufenden Längsaxen 22 verstellbar angeordnet sind, so dass bei Drehung des Abdeckteils 19 erreicht wird, dass das im Belüftungsbecken 1 sich befindende Abwasser in seinem Oberflächenbereich um die Beckenmittelaxe 15 herum gegen den Beckenaussenrand 23 zu bewegt wird.
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Zusätzlich sind die Förderschaufeln 21 mit in ihren Unterdruckbereich mündenden Lufteintragdüsen 24 versehen,
welche über je einen in der zugeordneten Forderschaufel 21 verlaufenden Luftzufuhrkanal 25 mit der Oberseite des Abdeckteiles 19, das heisst mit der Aussenatmosphäre, verbunden sind, und so bei Drehung des Abdeckteils 19 selbständig Luft in den Oberflächenbereich des Abwassers eintragen.
Um zu vermeiden, dass im Abwasser sich befindende Grob- und Faserstoffe an den Förderschaufeln 21 hängen bleiben, ist die Schaufeleintrittskante 26 in Anströmungrichtung B gesehen nach unten und vorne geneigt verlaufend ausgebildet, wie dies insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist.
Anstatt Luft kann auch Abgas von Verbrennungsanlagen, Verbrennungsmotoren etc., z.B. vermischt mit Luft oder reinem Sauerstoff, über die Zufuhrleitungen 5 und 6 in das Abwasser eingetragen und dort gewaschen werden.
In Figur 5 ist eine zweite beispielsweise Ausführungsform einer Belüftungseinrichtung 27 dargestellt, bei welcher der Diffusorteil 28 zwei relativ zueinander schwenkbar angeordnete, als Hohlkörper ausgebildete Strömungsleitwände 29
und 30 aufweist, von denen die eine zur Veränderung des Konfusor-Durchströmquerschnittes um eine auf der Diffu-
soremsiromseiie verlaufende SchwenLachse 31 schwenkbar ist.
Beide Strömungsleitwände 29 und 30 sind mit in den Diffusor 28 hineinragenden Lufteinführdüsen 32 versehen, durch welche, analog zu der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform, infolge des im Betrieb der Anlage im Diffusor 28 herrschenden Unterdruckes die über die Zufuhrleitungen 5' und 6' angesogene Luft in den Diffusor 28 eingeführt und dort mit dem durchströmenden Abwasser gründlich vermischt wird.
Um zu vermeiden, dass das über die Druckleitung 4' dem Diffusor 28 zugeführte Wasser seitlich aus dem letzteren abströmen kann, ist zum Beispiel die feststehende Strömungsleitwand 29 mit zwei den Diffusor 28 seitlich begrenzenden, jedoch eine Verschwenkung der Strömungsleitwand 30 zulassenden Begrenzungswänden versehen, von denen in Fig. 5 wegen der Schnittdarstellung nur die eine 33 ersichtlich ist.
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3 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

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1. Begasungsanlage, mit einem Begasungsbecken (1) und mit mindestens einer in diesem angeordneten Begasungseinrichtung (2) zur Eintragung von Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas in eine in diesem Becken (1) sich befindende Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Flüssigkeitsfördereinrichtung (3) verbundene Begasungseinrichtung (2) zur Ansaugung und Eintragung des Sauerstoffes oder eines sauerstoffhaltigen Gases in die Flüssigkeit in der Art einer Wasserstrahlpumpe ausgebildet ist, deren Durchströmquerschnitt in ihrem Gasansaugbereich zur Veränderung der Gaseintragleistung variert werden kann, dass ein als Diffusor (8) wirkender Abschnitt der Begasungseinrichtung (2) zwischen zwei konischen Teilen (12,13) gebildet ist, wobei der konische Diffusorinnenteil (13) zur Veränderung des Durchströmquerschnittes des Diffusors relativ zu seinem zugeordneten konischen Diffusoraussenteil (12) längs der gemeinsamen Längsaxe (15) verschiebbar ist, und dass der Dif-fusorinnen- und/oder der Diffusoraussenteil (13,12) als Hohlkörper ausgebildet sind bzw. ist, und je eine Vielzahl von in das Innere des Diffusors (8) gerichteten Gaseinführdüsen (9) aufweisen bzw. aufweist.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass die Ausströmrichtung der Begasungseinrichtung (2) nach unten gegen den Boden des Begasungsbeckens (1) zu gerichtet ist.
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PATENTANSPRÜCHE
3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Diffusorteil (13) um seine Längsaxe (15) drehbar angeordnet ist, und die von ihm abstehenden Gaseinführdü-sen (9) auf ihrer Aussenseite mindestens annähernd schaufeiförmig ausgebildet sind, derart, dass der Diffusorinnenteil (13) von der durch den Diffusor (8) strömenden Flüssigkeit in Rotation versetzt wird.
4. Anlage nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausströmrichtung der Begasungseinrichtung (2) nach oben gegen die Ansaugöffnung eines Oberflächenbegasungslaufrades (16) zu gerichtet ist, und vor der Ansaugöffnung dieses Laufrades (16) vorzugsweise ein Strömungsleitapparat ( 17) angeordnet ist.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Begasungsbecken einen kreisförmigen Grundriss aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Teil der Oberfläche der im Begasungsbecken (1) sich befindenden Flüssigkeit von einem kreis- oder kreissektorförmigen Abdeckteil (19) überdeckt ist, wobei der letztere um die vertikal verlaufende Beckenmittelaxe (15) drehbar gelagert und seiner nach unten gerichteten Oberfläche mit nach unten in die zu begasende Flüssigkeit ragenden Förderschaufeln (21) versehen ist, wobei die letzteren vorzugsweise um ihre vertikal verlaufenden Längsaxen (22) verstellbar angeordnet, und derart ausgebildet sind, dass die im Begasungsbecken (1) sich befindende Flüssigkeit mindestens in ihrem Oberflächenbereich um die vertikal verlaufende Beckenmittelaxe (15) herum gegen den Beckenaussenrand (23) zu bewegt wird.
6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Abdeckteil (19) mit nach unten in die zu begasende Flüssigkeit ragenden, vorzugsweise in den Förderschaufeln (21) integrierten Eintragdüsen (24) zur Eintragung von Sauerstoff oder sauerstoffhaltigem Gas in die zu begasende Flüssigkeit versehen ist.
7. Anlage nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaufeleintrittskante (26) in Anströmrichtung schräg nach unten und vorne geneigt verläuft (Fig. 3).
8. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeitsfördereinrichtung (3) als Propellerpumpe mit verdrehbaren Schaufeln ausgebildet ist, und diese insbesondere zusammen mit einem Oberflächenbegasungslaufrad (16) vorzugsweise hydraulisch angetrieben wird.
9. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Diffusorinnenteil (13) und das Ober-flächenbegasungsrad (16) auf einer gemeinsamen Antriebswelle (14) angeordnet sind und über diese in Rotation versetzt werden.
10. Begasungsanlage, mit einem Begasungsbecken (1) und mit mindestens einer in diesem angeordneten Begasungseinrichtung (2) zur Eintragung von Sauerstoff oder einem sauerstoffhaltigen Gas in eine in diesem Becken (1) sich befindende Flüssigkeit, dadurch gekennzeichnet, dass die mit einer Flüssigkeitsfördereinrichtung (3) verbundene Begasungseinrichtung (2) zur Ansaugung und Eintragung des Sauerstoffes oder eines sauerstoffhaltigen Gases in die Flüssigkeit in der Art einer Wasserstrahlpumpe ausgebildet ist, deren Durchströmquerschnitt in-ihrem Gasansaugbereich zur Veränderung der Gaseintragleistung variert werden kann, dass ein als Diffusor (28) wirkender Abschnitt der Begasungseinrichtung (27) mindestens zwei relativ zueinander schwenkbar angeordnete Strömungsleitwände (29, 30) aufweist, von denen mindestens eine (30) um eine auf der Diffu-soreinströmseite verlaufende Schwenkachse (31) schwenkbar ist, und mindestens eine dieser Strömungsleitwände (29,30) mit in den Diffusor (28) hineinragenden Gaseinführdüsen (32), durch welche infolge des im Betrieb der Anlage im Diffusor (28) herrschenden Unterdruckes oder zusätzlich mit Hilfe einer Gaspumpe der Sauerstoff oder das sauerstoffhaltige Gas in den Diffusor (28) eingeführt wird, versehen ist.
11. Abwasserreinigungsanlage mit der Begasungsanlage nach Anspruch 1.
CH3201/83A 1983-06-10 1983-06-10 Begasungsanlage sowie eine mit einer solchen versehene abwasserreinigungsanlage. CH666627A5 (de)

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