DE1150028B - Vorrichtung zum regelbaren Belueften von Abwaessern od. dgl. Fluessigkeiten - Google Patents

Vorrichtung zum regelbaren Belueften von Abwaessern od. dgl. Fluessigkeiten

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Description

  • Vorrichtung zum regelbaren Belüften von Abwässern od. dgl. Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum regelbaren Belüften von Abwässern od. dgl. Flüssigkeiten, die aus einer in das Abwasser ragenden, rotierenden Hohlwelle und darnit in Verbindung stehenden, vom unteren Ende der Hohlwelle abzweigenden, mit Luftaustrittsöffnungen versehenen Belüftungsarmen besteht und die rnit Luftansaugöffnungen in der Hohlwelle oberhalb des Flüssigkeitsspiegels versehen ist.
  • Der in Abwässern nach ihrer Klärung noch vorhandene biologische Sauerstoffbedarf führt dazu, daß die Abwässer beim Einleiten in Wasserläufe dem Wasser den natürlichen Sauerstoffgehalt entziehen, wodurch die bekannten Schäden, z. B. Fischsterben, auftreten können. Um den biologischen Sauerstoffbedarf eines Abwassers unter eine zulässige Grenze zu senken, ist es bekannt, eine mechanisch vorgeklärte Abwasserflüssigkeit biologisch unter Zufuhr von Luft zu reinigen.
  • Um den Sauerstoff zuzuführen, wurde bisher eine Vorrichtung der eingangs definierten Gattung verwendet.
  • Dabei hat sich jedoch gezeigt, daß, insbesondere bei der Behandlung von städtischen Abwässern, öfters der biologische Sauerstoffbedarf des gereinigten Abwassers zu bestimmten Zeiten, z.B. des Nachts, nicht unter die zulässige Grenze gebracht werden konnte.
  • Als Grund hierfür wurde festgestellt, daß die Herabsetzung des biologischen Sauerstoffbedarfs des Abwassers von der Menge der eingeführten Luft insofern stark abhängig ist, als eine zu starke Belüftung die Wirkung der aeroben Organismen des Belebtschlammes hemmt. Mit der bekannten Vorrichtung der eingangs definierten Art, bei der die Luftansaugöffnungen in einer Ebene liegen und keine Regelvorrichtung für den Luftzutritt vorgesehen ist, ist es nicht möglich, die Luftzufuhr auf den gewünschten Wert zu drosseln, wenn dies im Hinblick auf die ablaufenden chemischbiologischen Prozesse erforderlich ist.
  • Dieses Problem läßt sich auch mit einer Begasungsvorrichtung für Flüssigkeiten nicht lösen, die unter dem Flüssigkeitsspiegel eine Pumpe aufweist, der die Luft durch ein die Pumpenwelle konzentrisch umgebendes Rohr zugeführt wird. Dieses Rohr besitzt oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in einer Ebene liegende Ansaugöffnungen, die durch einen Schieber abgedeckt werden können. Es hat sich nämlich gezeigt, daß ein teilweises Überdecken der Lufteintrittsöffnungen zunächst praktisch zu keiner Verminderung der Lufteintragung führt, weil bei den großen Öffnungen zunächst sehr geringe Luftgeschwindigkeiten auftreten, so daß auch beim teilweisen Überdecken der Öffnungen keine wesentliche Drosselung erreicht wird. Denn durch ein teilweises Abdecken der Öffnungen wird nur eine Beschleunigung des Luftstroms erreicht, ohne daß dadurch die Eintragung der Luft im gewünschten Maße wahlweise verringert werden könnte.
  • Zweck der Erfindung ist es, die Vorrichtung der eingangs definierten Gattung so weiterzubilden, daß mit ihr auf einfache Weise eine sehr präzise Regelung der Luftzufuhr erzielt werden kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Luftansaugöffnungen in unterschiedlichen Abständen vom oberen Ende der Hohlwelle angeordnet sind, jede der Luftansaugöffnungen mittels eines im Inneren der Hohlwelle angeordneten Rohres mit einem der Belüftungsarme verbunden ist und daß die Luftansaugöffnungen in an sich bekannter Weise durch einen Schieber abdeckbar sind.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung können die Luftansaugöffnungen einzeln nacheinander durch den Schieber vollkommen abgedeckt werden. Dadurch läßt sich der Lufteintrag sehr genau und auf mechanisch einfache Weise steuern. Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich somit sicherstellen, daß den aeroben Organismen der Sauerstoff in der gewünschten Menge zugeführt wird. Es kann dadurch verhindert werden, daß Abwässer in Wnsseriäufe geleitet werden, deren biologischer Sauerstoffbedarf weit über der zulässigen Grenze liegt.
  • Zweckmäßigerweise besteht der Schieber aus zwei konzentrisch zur Hohlwelle angeordneten Zylindern, die miteinander in axialer Richtung verschiebbar sind und von denen der innere Zylinder auf die Hohlwelle aufgeschoben und mit dieser drehbar verbunden ist, während der äußere Zylinder nicht drehbar angeordnet ist.
  • Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, daß am äußeren Zylinder eine Einrichtung, z. B. eine Zahnstange, mit Ritzel zum Heben und Senken des Schiebers angeordnet wird.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 die gesamte Belüftungsvorrichtung in Seitenansicht und -Fig. 2 im Querschnitt entsprechend der Linie A-A der Fig. 1 und Fig. 3 einen gebrochenen Längsschnitt durch die Vorrichtung in größerem Maßstabe.
  • Wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, umfaßt die Vorrichtung eine in das Abwasser ragende, rotierende Hohlwelle 1, an deren unterem Ende mit Luftaustrittsöffnungen versehene Belüftungsarme 2 angeordnet sind. Das untere Ende der Hohlwelle ist in einem am Boden des Beckens 3 angeordneten Lager 4 drehbar gelagert; außerdem findet sich in der Nähe des oberen Endes eine zweite Lagerung 5. Darüber sitzt, fest mit der Hohlwelle 1 verbunden, eine Antriebsscheibe 7, die über einen Trieb 8, beispielsweise einen Riemen, mit der Scheibe 9 eines Elektromotors 10 in Verbindung steht.
  • Von der Hohlwelle 1 zweigen vier Belüftungsarme 2 ab. Im Innern der Hohlwelle 1 sind Rohre 11 angeordnet, und zwar entsprechend der Anzahl der Belüftungsarme, also im vorliegenden Falle ebenfalls vier, deren obere Enden in Luftansaugöffnungen 12 bzw. 12' usw. münden, die in der Wandung der Hohlwelle angebracht sind (siehe Fig. 3). Dabei sind die Luftansaugöffnungen 12, 12' usw. in einem unterschiedlichen Abstand vom oberen Ende der Hohlwelle angebracht, so daß sie einzeln nacheinander durch die vertikale Verschiebung des Schiebers von der Außenluft abgeschlossen werden können. Der Schieber besteht aus dem inneren Zylinder 13, der an der Drehung der Hohlwelle teilnimmt, indem in seiner Innenwandung eine Nut 14 vertikal eingefräst ist, in welche eine an der Außenwand der Hohlwelle 1 eingesetzte Feder 15 greift. Beim Verschieben des Zylinders 13 gleitet somit die Feder 15 in der Nut 14.
  • Mit dem Zylinder 13 ist mit Hilfe von Lagern 16 ein äußerer Zylinder 17 verbunden, der jedoch selbst nicht rotiert, sondern mit Hilfe einer Betätigungseinrichtung in Achsrichtung der Hohlwelle 1 zusammen mit dem Zylinder 13 verschiebbar ist. Die Betätigungseinrichtung ist in Fig. 1 als Zahnstange 18 und ein mit der Zahnstange 18 kämmendes Ritzel 19 dargestellt.
  • Die Arbeitsweise der Belüftungsvorrichtung geschieht wie folgt: Es sei angenommen, daß zunächst eine Abwassermenge dem Becken 3 zuströmt, die durch die voll geöffnete Belüftungseinrichtung in richtigem Maße belüftet werden kann. Zu diesem Zweck wird der Zylinder 13 in die in Fig. 3 gezeigte Stellung gebracht, indem das Ritzel in Abhängigkeit von der Zuflußmenge des Abwassers in bekannter Weise gesteuert wird.
  • Läßt nun nach einigen Stunden, beispielsweise in der Nacht, die zufließende Menge des Abwassers nach, so wird das Ritzel 19 gedreht und die Zahnstange 18 samt dem daran befestigten Schieber nach unten verschoben. Dabei wird zunächst durch den inneren Teil 13' des Zylinders 13 die oberste Luftansaugöffnung 12 in der Hohlwelle abgedeckt und somit der hiermit in Verbindung stehende Belüftungsarm von der Außenluft abgesperrt. Sinkt die Abwassermenge, die dem Becken zufließt, noch weiter, so wird automatisch damit der Zylinder 13 noch mehr gesenkt, so daß zu- nächst die Luftansaugöffnung 12", dann 12' abgesperrt wird. Die Belüftung erfolgt also nur noch durch einen einzigen Belüftungsarm, so daß nur noch ein Viertel der vollen Luftmenge dem Abwasser zugeführt wird.
  • Auf diese Weise kann die Luftmenge der Menge des zufließenden Abwassers automatisch im richtigen Verhältnis angepaßt werden, so daß auch, z. B. während der Nacht, der biologische Sauerstoffbedarf des gereinigten Abwassers stets unter der zulässigen Grenze bleibt.
  • Die Betätigungseinrichtung des Zylinders 13 ist im vorliegenden Beispiel als Ritzel und Zahnstange gezeichnet. Sie kann jedoch ebensogut durch eine druckmittelbeaufschlagte Einrichtung, z. B. einen hydraulischen Zylinder und Kolben, ersetzt werden. Aucb andere, in der Technik als gleichwirkend bekannte Mittel können dafür verwendet werden.
  • Die Anzahl der Belüftungsarme kann beliebig gewählt werden, je nachdem, welche Dosierung der Luft gewünscht wird.
  • Eine besonders feine Regelung der Luftmenge kann man noch dadurch erreichen, daß an Stelle jeweils eines Belüftungsarmes eine Gruppe von solchen Armen nebeneinander- oder übereinanderliegend angeordnet ist. Innerhalb der Gruppe kann jeder Belüftungsarm beispielsweise verschieden lang sein, so daß seine Luftaustrittsöffnung jeweils einen verschiedenen Abstand von der Hohlwelle hat. Wenn nun die Luftaustrittsöffnungen der Belüftungsarme einen unterschiedlichen Abstand von der Hohlwelle, also dem Drehzentrum, haben, so stimmen die Belüftungsarme zwar in der Winkelgeschwindigkeit überein, ihre absolute Geschwindigkeit ist jedoch unterschiedlich, so daß durch den längeren Arm eine größere Luftmenge in das Abwasser gelangt als durch den kleineren. Es bedeutet also einen Unterschied, ob man die Zuführung des längeren Armes oder des kürzeren Armes abdeckt.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: 1 Vorrichtung zum regelbaren Belüften von Abwässern od. dgl. Flüssigkeiten mit einer in das Abwasser ragenden, rotierenden Hohlwelle und damit in Verbindung stehenden, vom unteren Ende der Hohlwelle abzweigenden, mit Luftaustrittsöffnungen versehenen Belüftungsarmen und mit Luftansaugöffnungen in der Hohlwelle oberhalb des Flüssigkeitsspiegels, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftansaugöffnungen(12, 12', 12") in unterschiedlichen Abständen vom oberen Ende der Hohlwelle (1) angeordnet sind, jede der Luftansaugöffnungen (12, 12', 12") mittels eines im Inneren der Hohiwelle (1) angeordneten Rohres (11) mit einem der Belüftungsarme (2) verbunden ist und daß die Luftansaugöffnungen (12, 12', 12") in an sich bekannter Weise durch einen Schieber abdeckbar sind.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schieber aus zwei konzentrisch zur Hohlwelle(1) angeordneten Zylindern besteht, die miteinander in axialer Richtung verschiebbar sind und von denen der innere Zylinder (13) auf die Hohlwelle (1) aufgeschoben und mit dieser drehbar verbunden ist, während der äußere Zylinder (17) nicht drehbar angeordnet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß am äußeren Zylinder (17) eine Einrichtung, z. B. eine Zahnstange (18) mit Ritzel (19), zum Heben und Senken des Schiebers angeordnet ist.
    In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nur.759121, 879 081, 908 968; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 718 986.
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