DD292895A5

DD292895A5 - Signalvorverarbeitungsschaltung mit signaladaptiertem eingangswiderstand

Info

Publication number: DD292895A5
Authority: DD
Publication date: 1992-05-07

Abstract

Die Erfindung beinhaltet ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Belueftung von Abwaessern und sauerstoffzehrenden Stoffstroemen. Sie ist in der Abwasserreinigungstechnik und in der Biotechnologie anwendbar. Zur Erreichung groeszerer Phasengrenzflaechen zwischen Fluessigkeit und Luft und eines hoeheren Sauerstoffuebergangs beim Einsatz turbinenradaehnlicher Belueftungskreisel werden in den Fluessigkeitskreislauf und in den Saugmundraum des Belueftungskreisels mittelfrequente Schwingungen von 210 bis 290 Hz eingebracht. Dazu werden schwenkbar und stationaer Innenvibratoren angeordnet, deren Vibratorflaschen im Saugmundraum des Belueftungskreisels und im Bereich des Wurfkreises der durch den Belueftungskreisel ausgeworfenen Fluessigkeit positioniert.{Abwasser; Biotechnologie; Belueftung; Belueftungskreisel; Innenvibrator; Schwingung; Vibratorflasche}

Description

Zur Realisierung des Verfahrens werden an den Seitenkanten der den turbinenradähnlichen Belüftungskreisel tragenden Plattform

- Innenvibratoren direkt befestigt, . .

- schwenkbare Stahlprofile angebracht, mittels derer die Vlbratorflaschen dieser Innenvibratoren im Saugmundraum des Belüftungskreisels positioniert werden, sowie

- horizontal schwenkbare und arretierbare Kragarme angebracht, die an ihrem Ende ebenfalls Innenvibratoren tragen, deren Vibratorf laschen über eine flexible Welle im Flüssigkeitsvolumen des Belebungsbeckens positioniert werden.

Es werden Innenvibratoren mit 900 bis 7000N eingesetzt, die Schwingungen von 12 500 bis 17000m pro Minute erzeugen, Die im Flüssigkeitsvolumen positionierten Vibratorf laschen werden inmitten des Flüssigkeitskreislaufes angeordnet, d. h. im Bereich des Wurfkreises der durch den Belüftungskreisel ausgeworfenen Flüssigkeit sowie in halber Höhe des Flüssigkeitsfüllstandes im Belebungsbecken.

Es hat sich gezeig' daß durch Anwendung einer Schwingungsfrequenz bemerkenswerte Effekte zur Zerkleinerung der Luftblasen, die si' .ι im Flüssigkeitsvolumen des Belebungsbeckens im Kreislauf, hervorgerufen durch den Umwälzstrom des Belüftungskreisels, befinden, erzielt werden können. Außerdem hat sich gezeigt, daß durch die gleiche Schwingungsfrequenz der gebündelte Auswurfstrahl, wie er die Schaufelkanäle des Belüftungskreisels bei dessen Rotation verläßt, zum Zerfall angeregt wird. Die in die Strömung eingebrachte Schwingung wird, bevorzugt durch die Strömungsgeschwindigkeit in den Schaufelkanälen, Jr₁ diese eingeleitet und dem Auswurfstrahl übertragen, der dann infolge seiner Vibration seine gebündelte Form verliert und in ein großvolumiges Flüssigkeits-Luft-Gebilde zerfällt. Durch diese beiden Effekte vergrößert sich die für den Stoffaustausch wichtige Phasengrenzfläche zwischen Flüssigkeit und Luftsauerstoff. Durch die erfindungsgemäße Lösung werden etwa 25% mehr Sauerstoff in die Flüssigkeit eingebracht.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1: den prinzipiellen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung in der Seitenansicht Fig. 2: die erfindungsgemäße Vorrichtung in der Draufsicht.

Derturbinenradähnliche Belüftungskreisel 1 wird durch die Plattform 2 getragen. An jeder Seite der Plattform 2 befindet sich eine Klemmvorrichtung 3, an der ein Kragarm 4 angebracht ist, der durch eine Strebe 5 ortsfest gehalten wird. Die Strebe 5 ist an der Plattform 2 und am Kragarm 4 durch eine Steckverbindung befestigt. Durch Lösen der Strebe 5 kann der Kragarm 4 horizontal abgeschwenkt werden. Dadurch wird eine instandhaltungsfreundliche Wartung gewährleistet. Der Kragarm 4 wird durch eine Querstrebe 6 abgestützt, die an einer senkrechten Welle 7 befestigt ist. Diese Welle 7 wird durch ein Spurlager 8 geführt, das wiederum über ein Profil an den Stützen der Plattform 2 befestigt ist.

Am Ende des Kragarmes 4, etwa an der Grenze des Wurfkreises der ausgeworfenen Flüssigkeit, befindet sich ein Innenvibrator mit einer flexiblen Welle lOundderVibratorflasche H.DieVibratorflasche 11 ist etwa in halber Höhe des Flüssigkeitsfüllstandes angebracht.

An den Seitenkanten der Plattform 2 sind außerdem Innenvibratoren 12 direkt angebracht, die über die flexible Welle 13 mit einer Vibratorflasche 14 verbunden sind. Diese Vibratorflasche 14 ist am unteren Ende eines Stahlprofiles 15, das ebenfalls an den Seitenkanten der Plattform 2 schwenkbar befestigt ist, angebracht und wird mit diesem in den Saugmundraum 16 des Belüftungskreisels 1 eingeschwenkt und fest positioniert.

Die Innenvibratoren 9,10 sind so ausgewählt, daß die Vibratorflaschen 11,14 mit Frequenzen zwischen 210 und 290Hz schwingen. Durch die Rotationsbewegung des Belüftungskreisels 1 wird die Schwingungsfrequenz der Vibratorflaschen 14 bevorzugt in die Schaufelkanäle 17 eingetragen und damit auf den Auswurfstrahl übertragen. Durch die Vibration zerfällt der Auswurfstrahl in eine Vielzahl kleiner Flüssigkeitstropfen, wodurch die Phasengrenzfläche zwischen ausgeworfener Flüssigkeit und der Umgebungsluft vergrößert wird.

Die durch den Auswurfstrahl in den Beckeninhalt eingetragenen Luftblasen werden durch die über die Vibratorflaschen 11 eingebrachten Schwingungen zerstört und somit auch die Phasengrenzfläche im Flüssigkeitsvolumen zwischen Flüssigkeit und eingetragener Luft nochmals vergrößert.

Claims

1. Verfahren zur Belüftung von Abwässern und sauerstoffzehrenden Stoffströmen mit turbinenradähnlichen Belüftungskreiseln, dadurch gekennzeichnet, daß in das Flüssigkeitsvolumen des Belebungsbeckens und in den Saugmundraum (16) des Belüftungskreisels (1) mittelfrequente Schwingungen von 210 bis 290Hz eingebracht werden.

2. Vorrichtung zur Belüftung von Abwässern und sauerstoffzehrenden Stoffströmen, dadurch gekennzeichnet, daß an den Seitenkanten der den turbinenradähnlichen Belüftungskreisel (1) tragenden Plattform (2) zum einen Innenvibratoren (12) direkt befestigt sind, deren Vibratorflasche (14), angetrieben durch eine flexible Welle (13), mittels ebenfalls an der Plattform (2) befestigten schwenkbaren Stahlprofilen (15) im Saugmundraum (16) des Belüftungskreisels (1) positioniert wird und zum anderen horizontal schwenkbare und arretierbare Kragarme (4) angebracht sind, die an ihrem Ende Innenvibratoren (9) tragen, die über die flexible Welle (10) mit Vibratorflaschen (11) verbunden sind, die im Flüssigkeitsvolumen des Belebungsbeckens und im Bereich des Wurfkreises der durch den Belüftungskreisel (1) ausgeworfenen Flüssigkeit positioniert werden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Innenvibratoren mit 900 bis 7000 N, die Schwingungen von 12500 bis 17000 pro Minute erzeugen, eingesetzt werden.

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Belüften von Abwässern und sauerstoffzehrenden Stoffströmen. Sie ist geeignet, bei der Reinigung von kommunalen und industriellen Abwässern sowie bei Fermentationsprozessen in der Biotechnologie, z. B. zur Gülleaufbereitung oder zur Herstellung von Futtereiweiß aus verschiedenen Rohstoffen, eingesetzt zu werden.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Für die Belüftung von Abwässern und sauerstoffzehrenden Stofiströmen werden die verschiedensten Belüftungssysteme angewendet. Eines davon ist die Oberflächenbelüftung. Für diese Belüftung sind für einen hohen Sauerstoffeintrag insbesondere pumpenrad- oder turbinenradähnliche Belüfter (DD-AP 95794, DD-WP 149657) geeignet. Dabei taucht eine schwimmfähige Vorrichtung als Rotorkörper mit innenliegenden Schaufeln und Förderkanälen in das zu belüftende Abwasser oder den zu belüftenden Stoffstrom ein. Durch die Rotationsbewegung wird die Flüssigkeit durch den Saugmund zentral angesaugt, durch die Förderkanäle nach außen gedrückt und auf die Flüssigkeitsoberfläche verstrahlt. Dabei wird Außenluft mitgerissen und in die Flüssigkeit eingetragen.

Nachteilig wirkt sich bei diesem Belüftungssystem aus, daß durch den gebündelten und stabilen Austrittsstrahl aus dem Kreisel ein großblasiger Lufteinschluß im Beckeninhalt entsteht und eine geringe Ausbildung der Phasengrenzfläche Flüssigkeit/Luft zu verzeichnen ist. Dadurch wird die Verweilzeit der Luft in der Flüssigkeit und somit der Sauerstoffübergang wesentlich limitiert.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, mit denen bei turbinenradähnlichen Oberflächenbelüftungseinrichtungen eine wesentliche Erhöhung des Sauerstoffeintrages bei gleichzeitig geringen Nachrüstkosten erreicht wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt dia Aufgabe zugrunde, bei der Belüftung von Abwässern und sauerstoffzehrenden Stoffströmen mittels turbinenähnlichen Belüftungskreiseln eine Vergrößerung der Oberfläche der Luftblasen und eine Erhöhung der Verweilzeit der Luftblasen in der Flüssigkeit und somit eine bessere Gasausnutzung zu erreichen. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß in das Flüssigkeitsvolumen des Belebungsbeckens und in den Saugmundraum des Belüftungskreisels mittelfrequente Schwingungen von 210 bis 290Hz eingebracht werden. Durch die Schwingungen wird einmal der aus dem Schaufelkanal ausgeworfene Hauptstrahl zum Zerfall angeregt und zum anderen die sich im Flüssigkeitskreislauf befindlichen Luftblasen zerstört. Damit wird sowohl oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche als auch in der Flüssigkeit eine Vergrößerung der Phasengrenzfläche Flüssigkeit/Luft und somit eine Erhöhung des Sauerstoffübergangs erreicht.