DE1246605B - Verfahren und Vorrichtung zum Belueften von Abwasser in einem Belueftungsbecken - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C02c

Deutsche Kl.: 85 c-3/02

Nummer: 1 246 605

Aktenzeichen: Sch 36169 V/85 c

Anmeldetag: 26. November 1964

Auslegetag: 3. August 1967

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und zugehörige Vorrichtungen zum Belüften von Abwasser in einem Belüftungsbecken, in welchem dem Abwasser unter Vermischen mit dem Belebtschlamm durch eine Belüftungsvorrichtung eine horizontal umlaufende Strömung aufgezwungen wird.

Bei den gebräuchlichen, mit Lufteinblasung arbeitenden Vorrichtungen zur Reinigung von Abwasser mit belebtem Schlamm ruft die unten in das Belebtschlammwassergemisch eingeführte Druckluft eine vertikale Strömung der Flüssigkeit im Bereich der aufsteigenden Luftblasen hervor. Die Verweilzeit der Luftblasen im Belebtschlammgemisch ist sehr kurz, weil die Luftblasen nicht nur mit ihrer Steiggeschwindigkeit in einer unbewegten Flüssigkeit aufsteigen, sondern weil die durch die Belüftung eintretende Steiggeschwindigkeit des Belebtschlammgemisches die Verweilzeit im Belebtschlammgemisch weiterhin verkürzt.

Darüber hinaus stehen die Luftblasen beim vertikalen Hochsteigen mit zunehmend gesättigtem ao Schlammwassergemisch in Berührung, wodurch das Sauerstoffdefizit und damit die Sauerstoffaufnahme zur Oberfläche hin immer geringer wird.

Diese Nachteile werden durch die Belüftung eines strömenden Belebtschlammgemisches verringert. Hierbei ist bekannt, das belüftete Abwasser durch besondere Mittel in eine horizontale Strömung zu versetzen. Hierfür werden Paddel, Räder, Propeller, Kessnerbürsten, tangentiale Zu- und Ableitungen beim Belüftungsbecken angewendet. Diese Verfahren und die dazu notwendigen Einrichtungen verursachten zusätzliche Aufwendungen für die Herstellung und während des Betriebes.

Bei einer bekannten Vorrichtung zur Reinigung von Abwasser mit belebtem Schlamm wird in die in einem langgestreckten Belüftungsbecken befindliche Flüssigkeit durch mehrere sich oben fächerförmig erweiternde Steigrohre Druckluft etwas unterhalb des Flüssigkeitsspiegels quer zur Längsachse des Beckens in horizontaler Richtung eingeführt. Durch die in die Flüssigkeit eingeführte Druckluft erfährt die obere Schicht der Flüssigkeit eine quer zur Längsachse des Beckens horizontal verlaufende Strömung, die an der gegenüberliegenden Seitenwand durch eine Ablenkfläche nach unten und schließlich am Boden des Beckens in eine Richtung umgelenkt wird, die umgekehrt verläuft wie die Flüssigkeitsströmung unterhalb des Flüssigkeitsspiegels. Die Druckluft befindet sich nur auf einem Weg, dessen Länge etwa der kurzen Querachse des Belüftungsbeckens entspricht, in Berührung mit der in vertikalen Schnittebenen umlaufenden Flüssigkeit.

Verfahren und Vorrichtung zum Belüften von
Abwasser in einem Belüftungsbecken

Anmelder:

Dr.-Ing. August Schreiber,
Hannover-Vinnhorst, Bahnhofstr. 45 A

Als Erfinder benannt:

Dr.-Ing. August Schreiber, Hannover-Vinnhorst

Des weiteren ist eine Vorrichtung zur Reinigung von Abwasser mit belebtem Schlamm bekanntgeworden, bei der in die in einem ringförmigen Behälter umlaufende Flüssigkeit durch eine um eine waagrechte Achse rotierende, zum Teil in die Flüssigkeit eintauchende Bürstenwalze Luft eingeführt wird. Die Luftzufuhr kann hier nur dicht unterhalb der Oberfläche der Flüssigkeit erfolgen, so daß keine große Verweilzeit der Luft in der Flüssigkeit erzielbar ist.

Schließlich ist noch eine Belüftungsvorrichtung für Abwasser bekannt, bei der die Belüftung des in einer vertikalen Schnittebene umlaufenden Abwassers durch Tauchrohre erfolgt, aus deren unterem Ende die Luft austritt.

Unterschiedlich hierzu bezieht sich die Erfindung auf die Belüftung von Abwasser, das in einem Belüftungsbecken horizontal umläuft.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Belüftung von Abwasser in einem Belüftungsbecken, in dem dem Abwasser unter Vermischung mit Belebtschlamm durch eine Belüftungsvorrichtung eine horizontal umlaufende Strömung aufgezwungen wird, an Energie zu sparen und eine längere Verweilzeit der Luftblasen im Abwasser zu erzielen. Und zwar soll dies dadurch verwirklicht werden, daß die Lufteinspeisung gleichzeitig den Antrieb für den horizontalen Strömungsumlauf bildet, wodurch die Luftblasen gezwungen werden, länger im Abwasser zu verbleiben als bisher, was zu einer besseren Ausnutzung des Sauerstoffgehalts der Luftblasen führt.

Demgemäß schlägt die Erfindung vor, daß aus dem Bereich der Beckensohle Abwasserschlammgemisch unter gleichzeitiger Belüftung in Fließrichtung des Abwassers angesaugt und in gleicher Richtung unter-

709 619/630

halb des Wasserspiegels und im Bereich desselben in den Abwasserstrom wieder eingeleitet wird.

Dabei steigen die Blasen der Belüftungsluft schräg nach oben auf, wodurch eine lange Verweilzeit im Belebtschlammgemisch erzielt und dieses Gemisch in horizontale Strömung versetzt und mit dem übrigen Beckeninhalt schnell und intensiv vermischt wird.

Die Erfindung schlägt auch eine Vorrichtung zur Durchführung des genannten Verfahrens unter Verwendung von in das Abwasser eingetauchten Luftzuführungsrohren, aus denen die Luft am unteren Ende austritt, vor, die dadurch gekennzeichnet ist, daß im Bereich der Luftzuführungsrohre unterhalb und/oder oberhalb der Luftaustrittsöffnungen gleichsinnig schräg angeordnete Leitwände angeordnet sind.

Dabei wird unter die Luftaustrittsöffnungen der Belüftungsrohre Luft in das Belebtschlammwassergemisch gedrückt, dann saugen die Luftblasen durch ihre aufsteigende Wirkung Belebtschlammwassergemisch an, das mit den Luftblasen vertikal hochsteigt. Da aber die Saugwirkung infolge der nach dem Vorschlag der Erfindung vorgesehenen unteren Leitwand sich nicht vertikal nach unten fortsetzen, sondern sich nur in seitlicher Richtung auswirken kann, wird ein großer Teil der aufsteigenden Flüssigkeit aus horizontaler Richtung angesaugt. Infolge der Trägheit der Flüssigkeit strömt diese nicht vertikal hoch, sondern verharrt in der Fließrichtung, in der sie angesaugt wurde. Die aufsteigenden Luftblasen werden hierdurch von der Vertikalrichtung abgelenkt.

Die Leitwände können aber auch erfindungsgemäß oberhalb der Luftaustrittsöffnungen vorgesehen sein. Es wird dann der aufsteigende Flüssigkeitsstrom durch diese Leitwände abgelenkt und auf diese Weise die der aufsteigenden Flüssigkeit vermittelte Bewegungsenergie horizontal umgelenkt, so daß der Beckeninhalt in horizontaler Richtung in Bewegung kommt. Die vertikal aufsteigenden Luftblasen werden durch die Wasserströmung mitgenommen. Sie vereinigen sich nicht unter der oberen Leitwand zu größeren Luftpolstern und strömen an der höchsten Stelle der oberen Leitwand zur Oberfläche, sondern die aufsteigenden Luftblasen werden durch den Flüssigkeitsstrom an dieser Leitwand vorbeigeführt.

Es können erfindungsgemäß sowohl untere als auch obere Leitwände vorgesehen sein.

Zweckmäßig ist es, die quer zur Fließrichtung liegenden Ränder der Leitwände zu zahnen, d. h. mit Profilierungen, z. B. Ausnehmungen, zu versehen.

Die Erfindung schlägt weiterhin vor, daß zur Verstärkung der Horizontalströmung die oberen Leitwände nach unten und die unteren Leitwände nach oben verlängert und jeweils mit Abstand von der anderen Leitwand unter Bildung eines im Vertikalschnitt S-förmigen Schlitzes angeordnet sind.

Eine weitere Verbesserung der horizontalen Strömung kann erzielt werden, wenn die verlängerten Leitwände unter Bildung eines S-förmigen Kanals durch Seitenwände miteinander verbunden sind.

Ein besonderer Vorteil der Belüftungsvorrichtung nach der Erfindung besteht darin, daß die aufsteigenden Luftblasen stets mit neuen Flüssigkeitsmengen in Berührung kommen und von diesen bespült werden und daß dabei das Sauerstoffdefizit größer ist, als wenn Flüssigkeit schon im unteren Beckenbereich belüftet wird, hochsteigt und weiter von Luftblasen durchströmt wird. Auf diese Weise schafft die Erfindung die für eine gute Wirkung des Belebtschlammbeckens notwendigen Voraussetzungen, nämlich gute Sauerstoffentnahme und gute Durchmischung des Beckeninhaltes und damit eine gute Reinigungswirkung.

In der Zeichnung ist die Erfindung an Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen

F i g. 1, 3 und 5 jeweils eine Belüftungsvorrichtung mit unterer und oberer Leitwand im Schnitt quer zum Luftverteilerrohr,

ίο F i g. 2, 4 und 6 jeweils einen Schnitt nach der Linie H-II, IV-IV und VI-VI in F i g. 1, 3 bzw. 5.

In den F i g. 1 bis 6 ist mit 1 das Luftzufuhrrohr, mit 2 der Luftverteiler mit seinen Luftaustrittsöffnungen, mit 3 eine untere Leitwand, mit 4 eine obere Leitwand, mit 5 aufsteigende Luftblasen, mit 6 die Beckensohle und mit 7 der Flüssigkeitsspiegel bezeichnet.

In F i g. 1 sind die Luftblasen 5 so eingezeichnet, wie sie bei ruhendem Beckeninhalt hochsteigen wür-

ao den. F i g. 3 veranschaulicht die Luftblasen 5, wenn der Beckeninhalt sich in strömender Bewegung befindet. Die Strömung ist mit Pfeilen Λ angedeutet. In F i g. 2 ist die untere Leitwand 3 nicht profiliert. Dagegen besitzt bei der Ausführungsform nach F i g. 4 die untere Leitwand 3 zahnartige Profilierungen 22, damit zwischen den vertikalen und horizontalen Strömungen ein leichter Übergang erreicht wird.

Die F i g. 5 und 6 stellen eine Belüftungseinrichtung dar, in welcher nicht nur untere Leitwände 3 und obere Leitwände 4 vorgesehen sind, sondern auch Verbindungswände 8 zwischen jeder oberen und unteren Leitwand sowie seitliche Begrenzungswände 8' zwecks Bildung eines S-förmigen Strömungskanals.

Die Ausführungsform nach den F i g. 5 und 6 eignet sich mit Vorteil in den Fällen, wo eine besonders wirkungsvolle Erzeugung horizontaler Strömungsenergie gewünscht ist.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Belüften von Abwasser in einem Belüftungsbecken, in welchem dem Abwasser unter Vermischen mit Belebtschlamm durch eine Belüftungsvorrichtung eine horizontal umlaufende Strömung aufgezwungen wird, dadurchgekennzeichnet, daß durch die Belüftungsvorrichtung aus dem Bereich der Beckensohle Abwasserschlammgemisch unter gleichzeitiger Belüftung in Fließrichtung des Abwassers angesaugt und in gleicher Richtung unterhalb des Wasserspiegels und im Bereich desselben in den Abwasserstrom wieder eingeleitet wird.

2. Belüftungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 unter Verwendung von in das Abwasser eingetauchten Luftzuführungsrohren, aus denen die Luft am unteren Ende austritt, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Luftzuführungsrohre (1) unterhalb und/oder oberhalb der Luftaustrittsöffnungen gleichsinnig schräg angeordnete Leitwände (3, 4) angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die quer zur Fließrichtung liegenden Ränder der Leitwände (3, 4) gezahnt sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verstärkung der Horizontalströmung die oberen Leitwände (4)

nach unten und die unteren Leitwände (3) nach oben verlängert und jeweils mit Abstand von der anderen Leitwand unter Bildung eines im Vertikalschnitt S-förmigen Durchflußprofils angeordnet sind (Fig. 5).

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwände (3, 4) durch Seitenwände
(F ig. 6).

(8') miteinander verbunden sind

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 561 395; deutsche Auslegeschrift Nr. 1 093 739; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 702 535.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 619/630 7.67 © Bundesdruckerei Berlin