DE1232927B - Ventilation device with agitator blades for surface ventilation of waste water or another liquid in an aeration basin - Google Patents
Ventilation device with agitator blades for surface ventilation of waste water or another liquid in an aeration basinInfo
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Description
Belüftungseinrichtung mit Rührflügeln zur Oberflächenbelüftung von Abwasser oder einer anderen Flüssigkeit in einem Belüftungsbecken.Ventilation device with agitator blades for surface ventilation of Sewage or other liquid in an aeration tank.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Belüftungseinrichtung mit Rührflügeln zur Oberflächenbelüftung von Abwasser oder einer anderen Flüssigkeit in einem Belüftungsbecken, insbesondere für die Behandlung von Belebtschlamm. The invention relates to a ventilation device with agitator blades for surface aeration of wastewater or another liquid in an aeration basin, especially for the treatment of activated sludge.
Es sind Vorrichtungen zur Oberflächenbelüftung von Abwässern bekannt, bei denen die Luft durch die Rührflügel in die Wasseroberfläche eingeschlagen wird, wobei das Wasser stark umgewälzt wird, so daß dafür gesorgt ist, daß stets andere Wasserteilchen an die Oberfläche gelangen. Sie haben einen sehr hohen Energieverbrauch, da die Rührflügel, die gleichzeitig zur Umwälzung der Flüssigkeit dienen, einen erheblichen Weg weit unterhalb der Flüssigkeitsoberfläche durchlaufen, wo sie keine belüftende Wirkung mehr haben. Devices for surface aeration of waste water are known, in which the air is beaten into the water surface by the agitator blades, whereby the water is strongly circulated, so that it is always ensured that others Water particles come to the surface. You have a very high energy consumption, because the agitator blades, which also serve to circulate the liquid, have one traverse a considerable distance far below the surface of the liquid, where they do not have any have more ventilation effect.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Belüftungseinrichtung mit Rührflügeln zur Oberflächenbelüftung von Abwässern, aber auch anderer Flüssigkeiten, in einem Belüftungsbecken zu schaffen, die diese Nachteile nicht aufweist und bei der das Maß der Belüftung insbesondere auch unabhängig ist von der Umwälzgeschwindigkeit der Flüssigkeit. The invention is based on the object of a ventilation device with agitator blades for surface aeration of wastewater, but also of other liquids, to create in an aeration basin that does not have these disadvantages and at which the degree of ventilation in particular is also independent of the circulation speed the liquid.
Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel dadurch erreicht, daß die Rührflügel mit ihrem einen Ende an mit Winkelabstand voneinander liegenden, um eine vertikale Achse umlaufenden, über dem Wasserspiegel liegenden Tragarmen befestigt sind, während die freien Enden der Rührflügel von den Tragarmen herabhängend in die Flüssigkeit eintauchen, wobei erforderlichenfalls noch eine Einrichtung zum Umwälzen des Beckeninhalts vorgesehen ist, beispielsweise radiale Prallflächen, die abwechselnd in der Rotationsrichtung oder entgegengesetzt dazu geneigt angeordnet sind. According to the invention this object is achieved in that the agitator blades one end of which is angularly spaced from one another, about a vertical one Axis circumferential, above the water level support arms are attached, while the free ends of the agitator blades hanging down from the support arms in the liquid Immerse, if necessary, a device for circulating the pool contents is provided, for example radial baffles that alternate in the direction of rotation or are arranged inclined in the opposite direction.
Dabei ist es vorteilhaft, wenn eine Mehrzahl von Rührflügeln nebeneinander an jedem Rührarm sitzt, wobei diese Rührflügel als Leisten von einheitlicher oder sich verjüngender Breite ausgebildet sind und mit ihrer breiten Richtung entweder parallel oder geneigt zur Richtung des Tragarmes angeordnet sind. It is advantageous if a plurality of agitator blades next to one another seated on each agitator arm, these agitator blades as strips of uniform or tapered width and with their width direction either are arranged parallel or inclined to the direction of the support arm.
Es hat sich jedoch auch ein V-förmiger Querschnitt der Rührflügel bewährt, wobei dieser entweder nach vorn oder hinten in bezug auf die Umlaufrichtung der Rührvorrichtung zeigt.However, the agitator blades also have a V-shaped cross section proven, with this either forward or backward with respect to the direction of rotation the stirrer shows.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann jeder Rührarm außer den Rührflügeln weitere herabhängende Flügel tragen, die über dem normalen statischen Flüssigkeitsniveau in dem Behälter enden. According to a further feature of the invention, each agitator arm can except the agitator blades carry further suspended blades that are above the normal static one End of liquid level in the container.
Durch diese zusätzlichen Flügel werden die von den Rührflügeln aufgeworfenen Flüssigkeitsströme weiter zerteilt.Through these additional wings, those thrown up by the agitator blades are thrown up Liquid flows further divided.
Der obere Teil jeder Prallfläche kann nach der Erfindung eine Ansatzplatte tragen, die zu den Rührflügeln hin und von ihnen weg verstellbar ist, damit die gemeinsame Wirkung von Rührflügeln und Prallfläche den jeweiligen Umständen bestmöglich angepaßt werden kann. According to the invention, the upper part of each baffle can be an attachment plate wear, which is adjustable towards the impellers and away from them so that the joint effect of agitator blades and baffle surface in the best possible way according to the respective circumstances can be customized.
Der obere Rand jeder Prallfläche bzw. der daran befindliche verstellbare Ansatz kann mit Schlitzen versehen sein, durch die die unteren Teile der Rührflügel hindurchtreten. Dadurch erstreckt sich die Wirkung der Prallfläche noch in die Zwischenräume zwischen den einzelnen Rührflügeln hinein, und die Rührwirkung wird intensiviert. The upper edge of each baffle or the adjustable one located on it Approach can be provided with slots through which the lower parts of the impeller step through. As a result, the effect of the impact surface extends into the gaps between the individual agitator blades and the agitation is intensified.
Rührflügel und Prallflächen bewirken Umlaufströme mit radialer Umlaufachse. Um zu vermeiden, daß diese Umlaufbewegung zu stark wird, können die Prallflächen erfindungsgemäß eine horizontale Trennfläche tragen, die dem radialen Umlauf des Behälterinhalts entgegenwirkt. Agitator blades and baffles cause circulating currents with a radial axis of rotation. In order to avoid this orbital movement becoming too strong, the baffles can according to the invention wear a horizontal separating surface that corresponds to the radial circulation of the Counteracts the contents of the container.
Als zusätzliche Einrichtung zum Umwälzen des Beckeninhalts kann nach der Erfindung auch ein an sich bekannter, beschaufelter Trichter dienen, der in teilweise eingetauchtem Zustand umläuft, wobei die gegenseitige Anordnung des Trichters und der Rührflügel zweckmäßigerweise so getroffen ist, daß der von dem Trichter abgeworfene Flüssigkeitsstrom auf die Rührflügel trifft und von ihnen ganz oder teilweise zerstreut wird. As an additional device for circulating the tank contents, after the invention also serve a known, bladed funnel, which in partially submerged, with the mutual arrangement of the funnel and the impeller is expediently made so that the Liquid stream thrown off from the funnel meets the impeller and from they are wholly or partially dispersed.
Weiterhin kann als - Einrichtung zum Umwälzen des Beckeninhalts ein unterhalb des Flüssigkeitsspiegels umlaufender Propeller zur Erzeugung eines aufwärts oder abwärts gerichteten, im wesentlichen mit der Rührervorrichtung koaxialen Flüssigkeitsstroms vorgesehen sein. Furthermore, a device for circulating the basin contents can be used as a Propeller rotating below the liquid level to generate an upward movement or downward flow of liquid substantially coaxial with the stirrer device be provided.
Im Zusammenhang mit dem Umwälzpropeller oder dem beschaufelten Trichter kann in an sich bekannter Weise ein vertikales Rohr vorgesehen sein, dessen unteres Ende im Abstand vom Boden des Behälters angeordnet ist. Die Prallflächen können dabei zweckmäßig an dem vertikalen Rohr befestigt sein. In connection with the circulating propeller or the bladed hopper can be provided in a known manner, a vertical tube, the lower End is spaced from the bottom of the container. The baffles can be expediently attached to the vertical tube.
Ausführungsformen einer Vorrichtung nach der Erfindung sind beispielsweise in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen schematischen Querschnitt einer Oberflächenbelüftungsvorrichtung nach der Erfindung mit zwei verschiedenen Ausführungsformen der Rührflügel und Rührarme, Fig.2 verschiedene andere Ausführungsformen der Rührflügel in perspektivischer Ansicht, Fig.3 eine abgeänderte Ausführungsform der Rührflügel in Teilansicht, Fig. 4 eine dem oberen Teil von Fig. 1 entsprechende Ansicht mit zwei verschiedenen Ausführungsformen der Trennwände und Fig. 5 einen Teilschnitt einer weiteren Ausführungsform. Embodiments of a device according to the invention are for example shown in the drawing. 1 shows a schematic cross section of a Surface ventilation device according to the invention with two different embodiments the agitator blades and agitator arms, Fig. 2 various other embodiments of the agitator blades in a perspective view, FIG. 3 shows a modified embodiment of the agitator blades in partial view, FIG. 4 shows a view corresponding to the upper part of FIG. 1 two different embodiments of the partition walls and FIG. 5 is a partial section another embodiment.
Gemäß dem in F i g. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel wird die Vorrichtung nach der Erfindung zur Behandlung von Abwasser verwendet, das sich in einem Behälter 10 befindet, der rechteckige, kreisförmige oder jede andere Form in Draufsicht haben kann, wobei seine Wände 11 entweder senkrecht oder geneigt sein können und sein Bodenl2 flach oder gewölbt sein kann. According to the in FIG. 1 illustrated embodiment is the Device according to the invention used for the treatment of waste water that is in a container 10 that is rectangular, circular, or any other shape in plan view, with its walls 11 being either vertical or inclined can and its bottom 12 can be flat or curved.
Der Behälter 10 ist in bekannter Weise durch Träger 13 oder eine Rampe überbrückt, der bzw. die einen wetterfesten Getriebekopf 14 mit einem vertikalen Schaft 15 tragen, durch den eine Welle 16 herabgeführt ist, auf der ein Treibring oder Speichenstern 17 angeordnet ist, mit dem ein konzentrischer Zylinder 18 mit horizontalen Armen 19 fest verbunden ist, die entweder radial oder tangential abstehen. The container 10 is in a known manner by carrier 13 or a Ramp bridged, the or a weatherproof gear head 14 with a vertical Wear shaft 15 through which a shaft 16 is guided down, on which a drive ring or spoke star 17 is arranged, with which a concentric cylinder 18 with horizontal arms 19 is firmly connected, which protrude either radially or tangentially.
Von jedem Arm hängt eine Mehrzahl mit Abstand angeordneter Flügel 20 bis unter das normale Oberflächenniveau 21 der Flüssigkeit in dem Behälter 10 herab.A plurality of spaced-apart wings hang from each arm 20 to below the normal surface level 21 of the liquid in the container 10 down.
In F i g. 1 sind diese Flügel als flache vertikale Leisten dargestellt, wobei jede mit ihrer Breite parallel zur Länge des Tragarmes 19 ist, der ziemlich kurz sein kann und auf dem die Flügel 20 dicht beieinander sitzen können, wie auf der linken Seite der Figur dargestellt ist, während die rechte Seite einen längeren Arm 19 zeigt, auf dem die Flügel 20 weiter voneinander entfernt sitzen. In Fig. 1 these wings are shown as flat vertical strips, each with its width parallel to the length of the support arm 19, which is fairly can be short and on which the wings 20 can sit close together, such as on the left side of the figure is shown, while the right side is a longer one Arm 19 shows on which the wings 20 sit further apart.
Fig. 2 zeigt verschiedene Ausführungsformen der Flügel. Der Flügel 20a ist ähnlich dem daneben dargestellten Flügel 20 eine flache Leiste, die jedoch verdreht ist, so daß seine Fläche zur Bewegungsrichtung des Armes 19 geneigt ist (beispielsweise um 450). Fig. 2 shows different embodiments of the wings. The wing 20a is similar to the wing 20 shown next to it, a flat bar, but is rotated so that its surface is inclined to the direction of movement of the arm 19 (for example around 450).
Die nächsten beiden Flügel 20 b bzw. 20c sind entsprechend, aber in der Breite verjüngt, während das vierte und fünfte Beispiel 20 d, 20 e einen V-förmigen Querschnitt haben, der in einem Fall nach vorn und im anderen nach hinten zeigt, wobei die Verwendung zweier wechselseitig geneigter flacher Leisten ein offensichtliches äquivalent ist. Die letzten beiden Beispiele 20f bzw. 20g gleichen 20c bzw. 20d, aber jedes hat einen in eine Mehrzahl von Fingern (beispielsweise vier) geteilten unteren Teil.The next two wings 20b and 20c are similar, but in tapered in width, while the fourth and fifth examples 20 d, 20 e have a V-shaped cross-section pointing forward in one case and backward in the other, using two mutually inclined flat ledges is an obvious equivalent. The last two examples 20f and 20g are the same as 20c and 20d, but each has a lower part divided into a plurality of fingers (e.g. four).
Es versteht sich, daß die Flügel auf jedem einzelnen Arm 19 gleich oder von zwei oder mehr verschiedenen Formen sein können, und daß diese Flügel statt vertikal zu der Achse der Triebwelle 16 geneigt sein können. It goes without saying that the wings on each individual arm 19 are the same or of two or more different shapes, and that these wings take place may be inclined vertically to the axis of the drive shaft 16.
Die Eintauchtiefe der verschiedenen Sätze von Flügel 20 kann verändert werden, indem man sie durch andere von einer verschiedenen Länge ersetzt und/oder die Arme 19 auf dem Zylinder 18 vertikal verstellt. Man erkennt, daß durch Umlauf der Vorrichtung eine mehr oder weniger heftige Oberflächenbewegung der Flüssigkeit hervorgerufen wird, deren Intensität die Tendenz hat, in dem Maße fortschreitend abzunehmen, wie eine allgemeine Kreiselbewegung der ganzen Masse erteilt wird. The depth of immersion of the various sets of blades 20 can be varied by replacing them with others of a different length and / or the arms 19 are adjusted vertically on the cylinder 18. You can see that by circulation the device a more or less violent surface movement of the liquid the intensity of which tends to progress in proportion decrease as a general gyration is imparted to the whole mass.
Dieser Tendenz wird entgegengewirkt, indem in dem Behälter 10 untergetauchte vertikale Prallflächen 22 vorgesehen werden, die radial oder anderswie an der Rotationsachse der Vorrichtung befestigt sind. Solche Prallflächen sind zweckmäßigerweise, aber nicht notwendigerweise aus Holz, und am oberen Teil jeder Fläche kann eine Ansatzplatte 23 angebracht werden, die gegen das statische Oberflächenniveau 21 verstellbar ist. Der obere Rand jeder Platte 23 kann gerade und horizontal sein, wie links in F i g. l dargestellt ist, oder er kann mit Ausnehmungen 24 versehen sein, damit die Rührflügel 20 durchgehen können; in diesem Fall kann er über das Oberflächenniveau 21 herausragen. This tendency is counteracted by submerging in the container 10 vertical baffles 22 are provided, which radially or otherwise on the axis of rotation the device are attached. Such baffles are useful, however not necessarily made of wood, and an extension plate can be placed on the upper part of each surface 23, which can be adjusted relative to the static surface level 21. The top edge of each plate 23 can be straight and horizontal, as shown on the left in FIG G. l is shown, or it may be provided with recesses 24 so that the Agitator blades 20 can go through; in this case it can be above the surface level 21 protrude.
Es wurde gefunden, daß die oben beschriebene Vorrichtung eine intensive Belüftung der Flüssigkeit erzeugen kann, von der Ströme fortgeschleudert und in der Atmosphäre durch die zahlreichen Rührflügel 20 wiederholt zerteilt werden, wobei die sich ergebende hohe Diffusionsgeschwindigkeit des Sauerstoffs durch den ganzen Behälterinhalt unabhängig von der Umwälzgeschwindigkeit des letzteren ist, die nicht größer zu sein braucht, als daß sie ausreicht, den belebten Schlamm in Suspension zu halten. Die für die Zirkulation erforderliche Kraft kann daher auf einem Minimum gehalten werden, und es ergibt sich eine hochwirksame Behandlung, da ein ungewöhnlich großer Teil der aufgewendeten Gesamtenergie für die Belüftung ausgenutzt wird. It has been found that the device described above is an intensive one Aeration can create the liquid from which currents are flung away and in the atmosphere are repeatedly divided by the numerous agitator blades 20, wherein the resulting high rate of diffusion of oxygen through the whole Container content is independent of the circulation speed of the latter, which is not needs to be greater than sufficient to put the activated sludge in suspension to keep. The force required for circulation can therefore be kept to a minimum and it results in a highly effective treatment as an unusual one a large part of the total energy used is used for ventilation.
Die Abscherwirkung der umlaufenden Vorrichtung auf die durch die Rührflügel20 fortgeschleuderten Flüssigkeitsströme kann vergrößert werden, indem die Arme 19 mit zusätzlichen hängenden Flügeln 25 versehen werden, die über dem statischen Oberflächenniveau 21 enden und zweckmäßig mit den Flügeln 20 abwechseln, wie in F i g. 3 dargestellt ist. The shearing action of the rotating device on the Agitator blades 20 thrown away liquid streams can be enlarged by the arms 19 are provided with additional hanging wings 25, which over the static surface level 21 and expediently alternate with the wings 20, as in Fig. 3 is shown.
Gewünschtenfalls kann der oben beschriebene Rührer in Verbindung mit einem ganz oder teilweise untergetauchten Steigrohr 26 verwendet werden, das koaxial mit der Triebwelle 16 angeordnet ist und dessen unteres Ende 27 durch Stützen28 von dem Behälterboden 12 entfernt gehalten wird, wie in F i g. 1 dargestellt ist. Ein solches Rohr bildet einen geeigneten Träger für die Prallflächen 22 als eine Alternative zu ihrer Befestigung an den Behälterwänden 11 oder dem Bonden 12. In einem solchen Fall können die unteren Ränder der Prallflächen 22 verhältnismäßig hoch liegen, wie in F i g. 1 dargestellt ist, damit die umlaufende Flüssigkeit freien Zugang zu dem unteren Teil 27 des Rohres 26 hat. If desired, the stirrer described above can be used in conjunction be used with a fully or partially submerged riser pipe 26, the is arranged coaxially with the drive shaft 16 and its lower end 27 by supports28 is held away from the container bottom 12, as shown in FIG. 1 is shown. Such a tube forms a suitable support for the baffles 22 as one Alternative to their attachment to the container walls 11 or the bonding 12. In such The lower edges of the baffle surfaces 22 are relatively high, as in FIG. 1 is shown so that the circumferential Fluid has free access to the lower part 27 of the tube 26.
Es sei erwähnt, daß eine Zirkulation durch die Verwendung abgeschrägter Rührflügel, wie 20 b, 20 d oder 20g, gefördert wird, die dazu neigen, die Oberflächenflüssigkeit nach den Behälterwänden 11 zu drängen, und daß eine Abwärtsbewegung des Hauptteils dieser Flüssigkeit erzeugt werden kann, indem die oberen Teile der Prallflächen nach der Richtung des Rührerumlaufs geneigt werden, wie bei 22 a auf der rechten Seite von Fig. 4 gezeigt ist. Umgekehrt kann diese Abwärtsbewegung der Flüssigkeit beschränkt werden, indem eine horizontale Trennwand 29 auf den Prallflächen oder dem zentralen Steigrohr 26 angeordnet wird, wie links in F i g. 4 dargestellt ist, so daß nur die obere Schicht der Flüssigkeit durch die Wirkung der umlaufenden Flügel 20 aufgerührt wird. It should be mentioned that a circulation through the use of beveled Agitator blades, such as 20b, 20d or 20g, are promoted, which tend to the surface liquid to push for the container walls 11, and that a downward movement of the main part this liquid can be generated by removing the upper parts of the baffles be inclined according to the direction of the stirrer circulation, as at 22 a on the right Side of Fig. 4 is shown. This downward movement of the liquid can be reversed be limited by placing a horizontal partition 29 on the baffles or the central riser 26 is arranged, as shown on the left in FIG. 4 is shown, so that only the upper layer of the liquid by the action of the revolving wing 20 is stirred up.
Wenn es erwünscht ist, kann jede geeignete Form eines beschaufelten Trichters über dem Steigrohr 26 angeordnet und mit der Triebwelle 16 verbunden werden, wobei die durch solchen Trichter nach außen geschleuderten Flüssigkeitsstrahlen gegen die umlaufenden Flügel20 schlagen und die dadurch erzeugte Belüftung vergrößert wird. Any suitable shape of a bladed can if desired Funnel are arranged above the riser pipe 26 and connected to the drive shaft 16, the jets of liquid ejected outwards through such a funnel hit against the revolving wings20 and the ventilation created thereby increases will.
Bei der in F i g. 1 dargestellten zweckmäßigen Ausführungsform hat der Trichter stumpfe Form, wie bei 30 angegeben ist, wobei sein unterer Rand mit dem oberen Teil des Steigrohres 26 drehbar verbunden ist und sein oberer Rand etwas über dem statischen Oberflächenniveau 21 steht. Die Flügel 31 auf diesem Trichter dienen zur Verbindung des letzteren mit einer konzentrischen trichterförmigen Ummantelung 32, die an dem Treibring oder Speichenstern 17 sitzt und den Zylinder 18 tragen kann. In the case of the in FIG. 1 has shown expedient embodiment the funnel blunt shape, as indicated at 30, with its lower edge having the upper part of the riser pipe 26 is rotatably connected and its upper edge something stands above the static surface level 21. The wings 31 on this funnel serve to connect the latter with a concentric funnel-shaped casing 32, which sits on the drive ring or spoke star 17 and carries the cylinder 18 can.
Ein radialer Umlauf des Behälterinhalts, der dem mit dem beschaufelten Trichter 30 ähnlich ist und ebenso die durch die Rührflügel20 hervorgerufene Kreiselbewegung ergänzt, kann ebensogut rnittels eines untergetauchten Flügelrades 33 erzeugt werden, das an einem abwärts gerichteten Ansatz der Welle 16 sitzt und vorzugsweise mit einer konzentrischen trichterförmigen Ummantelung, beispielsweise 32, vereinigt ist, wobei dieses Flügelrad dazu bestimmt ist, entweder eine Aufwärts- oder Abwärtsströmung in einem zentralen Rohr 34 zu erzeugen, an dem die Prallflächen 22 sitzen können. One radial circulation of the contents of the container, that of the one with the bladed Hopper 30 is similar and so is the gyroscopic movement caused by the agitator blades 20 supplemented, can just as well be produced by means of a submerged impeller 33, which sits on a downward extension of the shaft 16 and preferably with a concentric funnel-shaped casing, for example 32, combined this impeller is designed to have either an upward or downward flow to be generated in a central tube 34 on which the baffles 22 can sit.
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