DE1207291B

DE1207291B - Sewage purification device

Info

Publication number: DE1207291B
Application number: DEST20353A
Authority: DE
Inventors: Otto Steinle
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1963-02-27
Filing date: 1963-02-27
Publication date: 1965-12-16

Description

Abwasserreinigungs-Vorrichtung Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur biologischen Reinigung von Abwasser mit im Abstand voneinander auf einer Welle angeordneten, langsam rotierenden Platten, die mit einem Teil ihrer Fläche in das Abwasser eintauchen.Sewage Purification Apparatus The invention relates to a Device for the biological purification of wastewater with a distance from each other a shaft arranged, slowly rotating plates, which with part of their Immerse the surface in the wastewater.

Bei Vorrichtungen dieser Art bildet sich nach einer kurzen Einlaufzeit auf der Oberfläche der Platten ein biologischer Rasen, der während des Untertauchens Schmutzstoffe aus dem Abwasser adsorbiert und das Abwasser auf diese Weise biologisch reinigt. Während des Auftauchens nimmt der Rasen den zum Stoffwechsel notwendigen Sauerstoff aus der Umgebungsluft auf. Es hat sich gezeigt, daß bei solchen Reinigungsvorrichtungen häufig die Reinigungswirkung nach einiger Betriebsdauer erheblich nachläßt.In devices of this type, it forms after a short running-in period on the surface of the plates a biological turf, which during submersion Pollutants are adsorbed from the wastewater and the wastewater is biological in this way cleans. As it emerges, the lawn takes what it needs for metabolism Oxygen from the ambient air. It has been shown that in such cleaning devices often the cleaning effect decreases considerably after a period of operation.

Zweck der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen. Der Erfindung liegt die nach langwierigen Versuchen gewonnene Erkenntnis zugrunde, daß die Ursache für das Nachlassen der Reinigungswirkung in einer mangelnden Sauerstoffaufnahme des biologischen Rasens während des Auftauchens liegt. Offensichtlich stellt sich zwischen den Platten wegen deren extrem niedriger Drehgeschwindigkeit und wegen der sich beim Wachsen des Rasens verkleinernden Spalte keine oder jedenfalls keine ausreichende Luftströmung ein. Der zwischen den Platten befindlichen Luft wird daher der Sauerstoff entzogen, ohne daß eine entsprechende Lufterneuerung stattfinden würde. Dersauerstoffarmen,zwischen den Platten verbleibenden Luft vermag der Rasen dann keine genügende Sauerstoffmenge mehr zu entnehmen. Die Erfindung schafft hier dadurch Ab- hilfe, daß die Vorrichtung mit einem Gebläse versehen ist, das Luft im luftseitigen Teil der Platten zwischen diesen hindurchbläst oder -saugt.The purpose of the invention is to eliminate this disadvantage. The invention is based on the knowledge gained after lengthy tests that the cause of the decrease in the cleaning effect is a lack of oxygen uptake by the biological turf while it emerges. Obviously, there is no or at least insufficient air flow between the plates because of their extremely low rotational speed and because of the gaps that become smaller as the lawn grows. The air between the plates is therefore deprived of oxygen without a corresponding renewal of the air taking place. The air that is poor in oxygen and that remains between the plates is then no longer able to extract a sufficient amount of oxygen from the lawn. The invention herein thus help waste, that the device is provided with a fan, the air in the air-side part of the plates through blowing or -saugt therebetween.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Further features of the invention are the subject of the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird die Luft im luftseitigen Teil zwischen den Platten ständig erneuert. Der biologische Rasen kann dem über ihn hinwegstreichenden Frischluftstrom eine ausreichende Sauerstoffmenge entziehen, um die Reinigungsleistung auch über längere Betriebszeiten konstant hoch zu halten.In the device according to the invention, the air is in the air-side Part between the plates constantly renewed. The biological lawn can do that withdraw a sufficient amount of oxygen from the stream of fresh air sweeping through it, in order to keep the cleaning performance consistently high even over longer operating times.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach F i g. 1, entsprechend der Schnittlinie II-11, F i g. 3 einen Teilquerschnitt durch eine geänderte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung, F i g. 4 einen Querschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Reinigungsvorrichtung nach der Erfindung und F i g. 5 einen Teilschnitt durch die Vorrichtung, entsprechend der Schnittlinie V-V der F i g. 4.An embodiment of the invention is shown in the drawing. 1 shows a cross section through a cleaning device according to the invention, FIG. 2 shows a longitudinal section through the device according to FIG . 1, corresponding to the section line II-11, F i g. 3 shows a partial cross section through a modified embodiment of the device according to the invention, FIG . 4 shows a cross section through a further embodiment of a cleaning device according to the invention and FIG. 5 shows a partial section through the device, corresponding to the section line VV of FIG. 4th

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum biologischen Reinigen von Abwässern weist ein Becken 1 auf, das beispielsweise aus Stahl, Blech oder Beton besteht. Das Becken 1 enthält Abwasser 2, das durch Zu- und Ableitungen 3 und 4 in das Becken 1 eingeführt wird bzw. aus diesem abläuft. Das Ab- wasserniveau ist in F i g. 1 mit N angedeutet.The device according to the invention for the biological purification of waste water has a basin 1 , which consists for example of steel, sheet metal or concrete. The basin 1 contains wastewater 2, which is introduced into the basin 1 through supply and discharge lines 3 and 4 or runs out of it. The waste water level is shown in FIG . 1 indicated with N.

Auf dem Becken 1 ist oberhalb des Flüssigkeitsspiegels N eine Welle 5 drehbar gelagert, die durch einen nicht dargestellten Motor mit sehr niedriger Drehzahl - beispielsweise mit 0,8 bis 3 U/min - angetrieben werden kann. Auf der Welle 5 ist drehfest eine Anzahl von kreisrunden Platten 6 angeordnet. Die Platten 6 befinden sich untereinander im Abstand, der in der Größenordnung von 2 cm liegt. Der Durchmesser der Platten 6 ist so bemessen, daß sie in it einem Teil ihrer Fläche ins Abwasser eintauchen. Das Becken 1 ist mit einer Auskleidung 7 versehen, die sicherstellt, daß der Großteil des Wassers mit den Platten 6 in Berührung kommt. Auf der Oberfläche der Platten 6 befindet sich nach einiger Betriebszeit ein biologischer Rasen, der das Abwasser reinigt. Ein Teil des Rasens fällt in das Abwasser und gelangt mit diesem in ein Nachklärbecken.In the basin 1 a shaft 5 is rotatably supported above the liquid level N, by an unillustrated motor at very low speed - can be driven - min for example, 0.8 to 3 U /. A number of circular plates 6 are arranged on the shaft 5 in a rotationally fixed manner. The plates 6 are spaced from each other at a distance of the order of 2 cm. The diameter of the plates 6 is dimensioned so that part of their surface area is immersed in the wastewater. The basin 1 is provided with a lining 7 which ensures that the majority of the water comes into contact with the plates 6. After some operating time, there is a biological lawn on the surface of the plates 6, which purifies the wastewater. Part of the lawn falls into the wastewater and with it reaches a secondary clarifier.

Vorrichtungen von der in der Zeichnung dargestellten Art werden überwiegend in umbauten Räumen aufgestellt, da im Freien im Winter die Gefahr einer Eisbildung in den schmalen Spalten zwischen den Platten 6 besteht. In solchen Räumen herrscht keine oder nur geringe Luftbewegung, so daß die zwischen den Platten 6 befindliche Luft, der der biologische Rasen seinen Sauerstoff entnimmt, stagniert und dieser zu rasch verbraucht wird. Um diesen Nachteil zu beseitigen, ist erfmdungsgemäß ein Gebläse 8 vorgesehen, das beispielsweise als einfacher Ventilator ausgebildet sein kann. Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel bläst das Gebläse 8 Frischluft zwischen die Platten 6 hinein. Es wäre jedoch auch möglich, das Gebläse als Sauggebläse auszubilden, so daß es die Frischluft durch die Spalte zwischen den Platten hindurchsaugt. Zweckmäßigerweise ist der luftseitige Teil der Platten 6 durch ein Gehäuse 9 abgedeckt, das eine EinIaßöffnung 10 für die Frischluft und eine Auslaßöffnung 11 für die verbrauchte Luft besitzt. Die Gehäuseforin und -größe und die Gebläseleistung müssen so aufeinander abgestimmt sein, daß eine möglichst gleichmäßige Bespülung des abwasserfreien Teiles der Platten 6 mit Frischluft erfolgt. Um sicherzustellen, daß die Frischluft sich über die gesamte Breite der Plattenreihe verteilt, ist hinter der Einlaßöffnung 10 vorteilhafterweise eine Luftverteilereinrichtung 12 angeordnet, die den bei A in Pfeilrichtung angesaugten Frischluftstrom seitlich auseinanderzieht. Die Luftverteilereinrichtung kann beispielsweise durch Leitbleche gebildet sein. Der Luftstrom verläßt des Gehäuse durch die Auslaßöffnung 11, wie durch den Pfeil B angedeutet ist.Devices of the type shown in the drawing are mainly set up in enclosed spaces, since there is a risk of ice forming in the narrow gaps between the plates 6 outdoors in winter. In such rooms there is little or no air movement, so that the air located between the plates 6 , from which the biological lawn takes its oxygen, stagnates and this is consumed too quickly. In order to eliminate this disadvantage, a fan 8 is provided according to the invention, which can be designed, for example, as a simple fan. In the illustrated embodiment, the fan 8 blows fresh air between the plates 6 . However, it would also be possible to design the fan as a suction fan so that it sucks the fresh air through the gaps between the plates. The air-side part of the plates 6 is expediently covered by a housing 9 which has an inlet opening 10 for the fresh air and an outlet opening 11 for the used air. The housing shape and size and the fan power must be coordinated with one another so that the part of the plates 6 free of waste water is flushed with fresh air as evenly as possible. In order to ensure that the fresh air is distributed over the entire width of the row of plates, an air distribution device 12 is advantageously arranged behind the inlet opening 10, which laterally pulls apart the fresh air flow sucked in at A in the direction of the arrow. The air distribution device can be formed, for example, by guide plates. The air flow leaves the housing through the outlet opening 11, as indicated by the arrow B.

Ist ein Gehäuse 9 vorhanden, das eine, ausreichende Wärmeisolation bietet, dann ist es unter Umständen möglich, die Vorrichtung nach der Erfindung auch im Freien aufzustellen. Das Gehäuse 9 für die Luftführung hat dann die zusätzliche Funktion eines Schutzes gegen Vereisung der Anlage.If a housing 9 is present, which offers sufficient thermal insulation, then it is possible under certain circumstances to set up the device according to the invention in the open air. The housing 9 for the air duct then has the additional function of protecting against icing of the system.

Bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel sind zwei Gruppen von Platten 6 vorhanden. Es wäre jedoch genausogut möglich, nur eine einzige Plattengruppe oder auch eine größere Anzahl von Plattengruppen vorzusehen. Die ganze Anlage kann komplett montiert, d. h. mit einem Gehäuse 9 und einem Gebläse 8, die fest mit dem Becken 1 verbunden sind, geliefert werden.In the illustrated embodiment, two groups of plates 6 are present. However, it would just as well be possible to provide only a single plate group or a larger number of plate groups. The whole system can be fully assembled, i. H. with a housing 9 and a fan 8, which are firmly connected to the basin 1 , are supplied.

Das Einführen der Luft in die Zwischenräume zwischen den Platten 6 mittels eines seitlich am Becken montierten Gebläses und eines Gehäuses gemäß der Ausführungsform nach den F i g. 1 und 2 ist besonders für das nachträgliche Umgestalten einer bereits bestehenden Reinigungsvorrichtung geeignet. Für neu zu erstellende Vorrichtungen kann unter Umständen eine wirksamere Lufteintragung erreicht werden, wenn die Gebläseluft durch die die Platten tragende Welle - welche in diesem Fall als Hohlwelle ausgeführt werden müßte - in die Platten-' zwischenräume eingeleitet wird. In F i g. 3 ist ein die Hohlwelle zeigender Teilquerschnitt durch eine so gestaltete Vorrichtung dargestellt. Die Platten 6 sitzen hier drehfest auf einer Hohlwelle 13, die Durchbrechungen 14 aufweist. Diese Durchbrechungen können beispielsweise Schlitze oder Bohrungen sein. Sie können jeweils in einer Linie hintereinander oder spiralförmig um den Umfang der Hohlwelle 13 herum angeordnet sein. Die Hohlwelle 13 wird an das die Luft fördernde Gebläse angeschlossen.The introduction of the air into the spaces between the plates 6 by means of a fan mounted on the side of the pool and a housing according to the embodiment according to FIGS. 1 and 2 is particularly suitable for the subsequent redesign of an already existing cleaning device. Used for creating new devices for more effective air entry can sometimes be achieved when the fan air through the plates bearing shaft - which would have to be executed in this case as a hollow shaft - is introduced into the space between plate '. In Fig. 3 shows a partial cross section showing the hollow shaft through a device designed in this way. The plates 6 are seated in a rotationally fixed manner on a hollow shaft 13 which has openings 14. These openings can be slots or bores, for example. They can each be arranged in a line one behind the other or in a spiral shape around the circumference of the hollow shaft 13 . The hollow shaft 13 is connected to the fan that delivers the air.

Um sicherzustellen, daß die Luft nur in dem Ab- schnitt der Hohlwelle 13 aus dieser ausströmt, der dem luftseitigen Teil der Platten 6 zugewandt ist, ist zweckmäßigerweise eine Einrichtung zum Abdecken der Durchbrechungen 14 in dem jeweils abwasserseitigen Umfangsabschnitt der Hohlwelle 13 vorgesehen. Diese Einrichtung besteht bei dem vorteilhaften, in F i g. 3 gezeigten Ausführungsbeispiel aus einem innerhalb der Hohlwelle 13 angeordneten Rohr 15, das in seinem dem freien Teil der Platten 6 zugewandten Umfangsabschnitt mit einem Ausschnitt 16 versehen ist, im übrigen jedoch die Durchbrechungen 14 der Hohlwelle 13 abdeckt. In das Rohr 15 wird die vom Gebläse geförderte Luft eingeführt und verläßt das Rohr inÄ Bereich des Ausschnittes 16. Sie dringt aus der Hohlwelle 13 in den jeweils den Ausschnitt 16 überfahrenden Durchbrechungen 14, der im Sinn des Pfeiles D rotierenden Hohlwelle 13. Auf diese Weise strömt die durch das Rohr 15 zugeführte Luft in den freien Teil der Plattenzwischenräume hinein.To ensure that the air interface only in the waste of the hollow shaft 13 flows out from it, the 6 faces the air-side part of the plates, means for covering the openings 14 is expediently provided in the respective sewage-side peripheral portion of the hollow shaft. 13 This device consists in the advantageous one shown in FIG. The embodiment shown in FIG. 3 consists of a tube 15 arranged inside the hollow shaft 13 , which is provided with a cutout 16 in its peripheral section facing the free part of the plates 6 , but otherwise covers the openings 14 of the hollow shaft 13. In the pipe 15, supported by the fan air is introduced and exits the tube INAE area of the cutout 16. It penetrates out of the hollow shaft 13 in each case the cutout 16 passing over the openings 14, the rotating in the direction of the arrow D hollow shaft 13. In this way, the air supplied through the tube 15 flows into the free part of the space between the plates.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den F i g. 4 und 5 erfolgt der Lufteintrag wiederum auf andere Weise. Es sind hier in den Zwischenräumen zwischen den Platten 6 in deren luftseitigem Abschnitt jeweils Belüftungsrohre 17 mit Durchbrechungen 18 angeordnet. Diese Belüftungsrohre 17 stehen mit dem in F i g. 4 nicht dargestellten Gebläse in Verbindung. Sie können zu diesem Zweck an einem Ende an eine gemeinsame Luftzuführungsleitung 19 angeschlossen sein. Damit möglichst die ganze Plattenfläche von der durch die Belüftungsrohre 17 eingeführten Luft bestrichen wird, muß der Abstand a der Belüftungsrohre 17 von der die Platten 6 tragenden Welle 5 möglichst klein gewählt werden.In the embodiment according to FIGS. 4 and 5 , the air is introduced again in a different way. In this case, ventilation pipes 17 with openings 18 are arranged in the spaces between the plates 6 in their air-side section. These ventilation pipes 17 are connected to the one shown in FIG. 4 fan, not shown, in connection. For this purpose, they can be connected to a common air supply line 19 at one end. So that as much as possible the entire plate surface is covered by the air introduced through the ventilation tubes 17 , the distance a between the ventilation tubes 17 and the shaft 5 carrying the plates 6 must be selected to be as small as possible.

Neben ihrer Aufgabe, die Luft zuzuführen, können die Belüftungsrohre 17 noch eine weitere, von der Luftzufuhr unabhängige Funktion erfüllen. Der in F i g. 5 mit 20 bezeichnete, auf den Platten 6 wachsende biologische Rasen kann so dick werden, daß die frei bleibenden Zwischenräume nicht mehr zum Einführen der nötigen Luft ausreichen. Die Belüftungsrohre 17 dienen dann dazu, den biologischen Rasen abzustreifen, sobald seine Dicke ein bestimmtes Maß überschreitet. Besonders zweckmäßig ist es in diesem Fall, die Belüftungsrohre 17 mit einem länglichen, z. B. einem ovalen oder linsenförmigen Querschnitt zu versehen, wie in F i g. 5 dargestellt, und sie um ihre Längsachse dreh- und feststellbar zu lagern. Letzteres kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß die Belüftungsrohre 17 an ihren Enden 21a und 21b zylindrisch ausgeführt sind und in die Luftzuführungsleitung 19 sowie mittels eines Zapfens 22 in eine Trägerstange 23 drehbar eingeschoben sind. Je nach dem Winkel, den die Längsachse des Rohrquerschnittes relativ zu den Platten 6 einnimmt, wird die Dicke des biologischen Rasens 20 auf ein größeres oder kleineres Maß begrenzt. Es ist dadurch auf einfache Weise möglich, die Rasendicke auf das für eine ausreichende Belüftung erforderliche Maß zu begrenzen. In F i g. 5 ist die eine Grenzstellung 18 des Belüftungsrohres 17, in der der Rasen 20 seine größte Dicke erreicht, in ausgezogenen Linien und die andere, der geringsten Rasendicke entsprechende Grenzstellung 18, gestrichelt dargestellt.In addition to their task of supplying the air, the ventilation pipes 17 can also fulfill a further function that is independent of the air supply. The in F i g. 5 designated by 20, growing on the plates 6 biological lawn can become so thick that the remaining free spaces are no longer sufficient to introduce the necessary air. The ventilation pipes 17 then serve to strip the biological turf as soon as its thickness exceeds a certain level. It is particularly useful in this case, the ventilation pipes 17 with an elongated, z. B. to provide an oval or lenticular cross-section, as shown in FIG. 5 shown, and to store them rotatable and lockable about their longitudinal axis. The latter can be achieved, for example, in that the ventilation pipes 17 are cylindrical at their ends 21a and 21b and are inserted rotatably into the air supply line 19 and into a support rod 23 by means of a pin 22. Depending on the angle that the longitudinal axis of the pipe cross-section assumes relative to the plates 6 , the thickness of the biological turf 20 is limited to a greater or lesser extent. This makes it possible in a simple manner to limit the thickness of the lawn to what is necessary for adequate ventilation. In Fig. 5 the one limit position 18 of the ventilation pipe 17, in which the lawn 20 reaches its greatest thickness, is shown in solid lines and the other limit position 18 corresponding to the smallest lawn thickness is shown in dashed lines.

Das Einblasen von Luft in die Zwischenräume zwischen den Platten bietet auch die Möglichkeit, Tauchtropfkörper-Reinigungsvorrichtungen der beschriebenen Art mit oder ohne Abdeckung der Platten im Freien aufzustellen. Es braucht hierzu lediglich in den Weg der Gebläseluft eine Heizvorrichtung eingeschaltet zu sein, die die Luft in einem zum Verhüten der Vereisung ausreichenden Maße erwärmt. Die Heizvorrichtung kann beispielsweise durch eine elektrische Heizspirale gebildet sein. Zweckmäßigerweise ist eine Abdeckung vorgesehen, unter der sich die erwärmte Luft staut. Diese Abdeckung kann abhebbar gestaltet sein, so daß sie bei zum Abschalten der Heizvorrichtung ausreichend hoher Außentemperatur entfernt werden kann.Blowing air into the spaces between the panels provides also the possibility of immersion drip cleaning devices of the described Type of outdoor installation with or without covering the panels. It takes this only to be switched on a heating device in the path of the blower air, the air in a sufficient to prevent icing Dimensions warmed up. The heating device can, for example, be an electrical heating coil be educated. Appropriately, a cover is provided under which the warmed air accumulates. This cover can be designed so that it can be lifted off sufficiently high outside temperature must be removed to switch off the heating device can.

Das Frischluft in die Plattenzwischenräume fördemde Gebläse braucht nicht ständig zu arbeiten. Unter Umständen genügt auch ein intermittierend angeschaltetes Gebläse, das die verbrauchteLuftvon Zeit zu Zeit aus den Plattenzwischenräumen entfernt.The fresh air in the space between the panels needs a fan not working all the time. An intermittently switched on may also be sufficient Blower that removes the stale air from time to time from the space between the panels.

Claims

1. A device for the biological purification of waste water with at a distance from each other on a shaft arranged slowly rotating plates which are immersed with part of their surface in the waste water, d a d u rch gck hen -zeichnet that the device is provided with a fan , which blows or sucks air in the air-side part of the panels between them.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the air-side part of the plates is covered by a housing which has at least one inlet opening and at least one outlet opening for the air conveyed by the fan. 3. Apparatus according to claim 2, characterized in that an air distribution device for distributing the fresh air over all the plates is arranged in the region of the inlet opening. 4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the shaft is designed as a hollow shaft with openings and the hollow shaft is connected to the fan. 5. Device according to claim 4, characterized in that cover means for disconnecting of the openings provided in the respective sewage-side peripheral portion of the hollow shaft. 6. Apparatus according to claim 5, characterized in that a pipe for supplying the blower air is arranged within the hollow shaft, which is cut out in its peripheral portion facing the air-side part of the plates, but otherwise covers the openings in the hollow shaft. 7. Apparatus according to claim 1 and / or 2, characterized in that in the air-side part of the plates between them there are arranged ventilation pipes which run at a small distance from the shaft and which have openings. 8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the tubes have an elongated, z. B. oval or lenticular cross-section and are rotatably and lockably mounted about their longitudinal axis. 9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized in that a heating device for heating the air is built into the spaces between the plates on the way of the blower air. Publications considered: "Das Gas- und Wasserfach", 1960, no. 12, pp. 281 to 285. Older patents considered: German Patent No. 1 185 127.