DE1255596B - Vorrichtung zur Wasseraufbereitung - Google Patents

Description

JNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C 02 b

Deutsche K!.: 85 b-2/01

Nummer: 1 255 596

Aktenzeichen: D 35890IV a/85 b

Anmeldetag: 20. April 1961

Auslegetag: 30. November 1967

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Wasseraufbereitung, in der das aufzubereitende Wasser nacheinander ein Belüftungs- und ein Dekantierbecken durchläuft, die nebeneinanderliegen, während der sich im Dekantierbecken absetzende Schlamm unter der Einwirkung von in das Belüftungsbecken eingeführter Druckluft durch einen Schlammrückführkanal vom Dekantierbecken zum Belüftungsbecken geführt wird.

Bei bekannten Vorrichtungen dieser Art, insbesondere wenn sie für größere Leistungen ausgelegt sind, hat sich die Tatsache als sehr nachteilig herausgestellt, daß sie einen sehr verwickelten Aufbau aufweisen, vor allem wegen der Anordnung umlaufender Teile bzw. Pumpen, die für notwendig erachtet werden, um die Schlammrückführung vom Dekantierbecken zum Belüftungsbecken ohne die Gefahr einer Verstopfung sicherzustellen. So ist bereits aus der USA.-Patentschrift 2 825 691 eine Wasseraufbereitungsanlage der eingangs genannten Art bekannt, die so einen vertikal nach aufwärts gerichteten Schlammrückführkanal umfaßt, dem der Schlamm über einen horizontalen Kanalabschnitt von einer Rinne am Boden des Dekantierbeckens aus zugeleitet wird. Der vertikale Schlammrückführkanal ist von einem koaxial angeordneten äußeren Rohr umgeben, das ebenso eine Umlaufbewegung ausführt wie Kratzflügel, die in die Schlammsammelrille am Boden des Dekantierbeckens hineinragen. Ebenso baulich aufwendig und damit störungsanfällig ist die Wasseraufbereitungsvorrichtung nach der USA.-Patentschrift 1 139 024.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Wasseraufbereitungsvorrichtung der eingangs genannten Art so weiter auszugestalten, daß sich eine wenig Platz beanspruchende, sehr leistungsfähige Bauweise ergibt, bei der die vorstehend aufgeführten Nachteile herkömmlicher Vorrichtungen ausgeschaltet sind.

Gegenstand der Erfindung ist daher eine Vorrichtung zur Wasseraufbereitung mit einem Schlammkreislauf durch ein Belüftungsbecken und ein Dekantierbecken, die dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Schlammrückführkanal mit einer oberen Leitwand am Boden eines ,Dekantierbeckens angeordnet ist, wobei die Leitwand eine Schlammsammelfläche mit einer oder mehreren Schlammeintritten in den Schlammrückführkanal besitzt, und daß im Belüftungsbecken Düsen einer Druckluftleitung, welche höher liegen als die Düsen einer entfernteren Druckluftleitung, vorgesehen sind und daß ferner die Düsen der entferntesten Druckluftleitung in einem Vorrichtung zur Wasseraufbereitung

Anmelder:

Raymond Edmond Dufournet, Paris

Vertreter:

Dipl.-Ing. H. H. Zimmermann, Patentanwalt,

München 2, Rosental 7

Als Erfinder benannt:

Raymond Edmond Dufournet, Paris

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 28. April 1960 (825 534)

solchen horizontalen Abstand von den Düsen der höher gelegenen Druckluftleitung angeordnet sind, daß die Blasen der Düsen der ersteren Druckluftleitung die Blasen der Düsen der letzteren Druckluftleitung nicht beeinflussen.

Eine derartige Vorrichtung arbeitet vollkommen statisch ohne bewegliche Teile und ohne Schlammrückführpumpe, ohne daß deswegen Verstopfungsgefahren in Kauf genommen werden müßten. Da sich der Schlammrückführkanal am Boden des Dekantierbeckens entlang erstreckt, ergibt sich trotz länglicher Ausbildung des Kanals eine sehr kompakte Bauweise. Zwischen den beiden Becken ist kein verlorener Raum vorhanden. Gleichzeitig ist sichergestellt, daß der Kanal keine Behinderung oder Beeinträchtigung für den Dekantierbereich des Dekantierbeckens darstellt. Da die obere Wand des Kanals selbst als Sammelgleitfläche für den Schlamm in Richtung auf einen oder mehrere Eingänge in den Kanal ausgebildet ist, ist kein Raum im Dekantierbecken ungenutzt; weshalb dieses höchst wirtschaftlich arbeitet. Eine wirksame Oxydation des Schlammes wird durch die Luftzuführung im Bereich der Einmündung des Schlammrückführkanals in das Belüftungsbecken erreicht. Hierbei wird der Schlamm durch die aufsteigenden Luftblasen umgewälzt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind außer den im Bereich des Kanalausganges mündenden Druckluftleitungen zusätzliche, in das Belüftungsbecken geführte Druckluftleitungen, die in einiger Entfernung vom Kanalausgang münden, zur Abgabe eines veränder-

709 690/440

3 4

lichen Luftstromes vorgesehen. Dabei hat es sich als wie bei 19a dargestellt, zu diesem Zweck stufenweise

sehr zweckmäßig herausgestellt, wenn den Druck- abgesetzt.

luftleitungen eine gemeinsame Druckluftquelle züge- Der Schlammrückführkanai 6 hat die Aufgabe, den

ordnet und die durch die Druckluftleitungen züge- ihn durchfließenden Schlamm zu homogenisieren.

führte Druck]uftmenge unabhängig von der durch die 5 Zweckmäßägerweise ist ein Probeentnahmestutzen 7

Druckluftleitung zugeführten Druckluftmenge frei (F i g. 2) vorgesehen, um beispielsweise die Feststel-

einstellbar ist. lung der Dichte und weiterhin die Regelung des Be-

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der triebes der Vorrichtung im Hinblick auf eine optimale

Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschrei- Arbeitsweise zu ermöglichen.

bung. In der Zeichnung sind verschiedene Ausfüh- io Wie aus der Zeichnung ersichtlich, schließt sich an

rungsformen der Vorrichtung nach der Erfindung das höchslgelegene Ende des RückführkanaJs 6 im

dargestellt, und zwar zeigt Dekantierbecken D eine Ablenkplatte 33 an, die sich,

F i g. 1 eine schematische Schnittansicht einer Was- ausgehend von der Nähe des Beckenbodens nach

seraufbereitungsvorrichtung nach der Erfindung, oben sowie in Richtung zum Belüftungsbecken A

Fig. 2 eine Schnittansicht eines Teiles dieser Vor- 15 hin erstreckt. Sie ist so bemessen, daß sie vollständig

richtung in vergrößertem Maßstab und unterhalb der Trennlinie F endet, die das klare Was-

Fig. 3 und 4 Schnittansichten, die derjenigen der serC von dem in dem Dekantierbecken D befind-

Fig. 2 entsprechen, jedoch jeweils zwei abgewan- liehen Schlamm M trennt. An ihrem oberen Ab-

delte Ausführungen betreffen. schnitt weist die Ablenkplatte 33 eine Reihe von

Wie aus den F i g. 1 und 2 ersichtlich ist, umfaßt 20 Stäben 34 (F i g. 2) nach Art eines Rechens auf.

die dargestellte Vorrichtung zur Aufbereitung von Zweck der Ablenkplatte 33 ist es, eine sehr langsame

Abwässern ein Belüftungsbecken A und ein Dekan- Wirbelbewegung des von dem Leitkanal 4 herkom-

tierbecken D. Beide Becken verlaufen beispielsweise menden Wassers hervorzurufen. Diese durch die

geradlinig, so daß Fig. 1 einen Querschnitt darstellt. Pfeile/ in Fig. Ί und 2 veranschaulichte Bewegung

Im Fall des Aufbaues nach F i g. 1 sind zwei Dekan- 25 beeinflußt lediglich die liefgelegene Schicht des Bek-

tierbecken D vorgesehen, die sich beiderseits des Be- kens D, die von der oberen Leitwand 19, der Ablenk-

lüftungsbeckens A befinden. Die Vorrichtung könnte platte 33 und der Wand 12 begrenzt wird. Die Be-

statt dessen jedoch auch kreisförmig ausgebildet sein. wegung / führt auf ihrem Weg die angrenzenden Was-

F i g. 1 wäre dann ein diametraler Schnitt durch diese serschichten im Dekantierbecken D mit, so daß eine

Vorrichtung, und das Dekantierbecken D würde das 3c ebenfalls sehr langsame Wirbelbewegung längs der

Becken A konzentrisch umgeben. Pfeile f entsteht. Da diese Bewegung /' längs des Bo-

Die Becken A und D (Fig. Ί und 2) sind vonein- dens 17 des Beckens D in abfallender Richtung ander durch zwei Wände getrennt. Die eine Wand 10 (s. Pfeil f in Fi g. 1) verläuft, wird die Entfernung des (Fig. 2) weist einen oberen Randll (Fig. 2) auf, Schlammes von der klaren Schichte und seine Ander ein wenig unterhalb des Wasserspiegels N in dem 35 näherung zum Schlammrückführkanai 6 begünstigt. Belüftungsbecken A und dem Dekantierbecken D In der Zone 21 ist eine horizontale Druckluftleiliegt. Im Vergleich zur Wand 10 ist die andere Wand tung 23 mit Düsen 24 für die Abgabe von Luft-12 (Fig. 2) nach oben versetzt angeordnet, so daß blasen B angeordnet. Aufgabe dieser Blasen ist es, sich das untere Ende 13 wesentlich oberhalb des eine Belüftung des Wassers in dem Belüftungs-Bodens der Becken befindet. Die beiden Wände 10 40 becken A zu ermöglichen, die für die Entwicklung und 12 begrenzen einen Leitkanal 4 (Fig. 1, 2), in aerober Bakterien günstig ist und darüber hinaus das dem das Wasser nach abwärts fließt, um von dem Wasser über den folgenden Kreislauf in Bewegung Belüftungsbecken A in das Dekantierbecken D zu zu setzen: Anstieg in dem Belüftungsbecken^ in der gelangen. In dem in den Fig. 1 und 2 veranschau- Nähe der Wand 10 (Fig. 2), Abfall in dem lichten Beispiel ist der Boden 14 des Belüftungs- 45 Leitkanal 4, Eintritt in das Dekantierbecken D beckens Λ horizontal. Demgegenüber verläuft der und Durchfluß durch den Schlammrückführ-Boden 15 (Fig. 1) des Dekantierbeckens D zuerst im kanal 6.

Bereich einer oberen Leitwand 19 schwach anstei- Außer den Düsen 24 sind weitere Düsen 25 am

gend und geht dann in einen stark ansteigenden Ende von Druckluftleitungen 26 in der Nähe des

Boden 17 über. Die Gesamtheit der Becken weist 50 Bodens 14 des Belüftungsbeckens A (Fig. 1) vorge-

somit eine der Gestalt eines Schiffskieles entspre- sehen. Diese Düsen 25 geben Luftblasen B' ab, durch

chende, besonders robuste Form auf. die die Behandlung, d. h. die Umwälzung und die

Die schwach ansteigende obere Leitwand 19 bildet biochemische Aufbereitung des im Belüftungsdie obere Begrenzung eines langen und schmalen beckens A befindlichen Wassers ergänzt wird,
bzw. engen Schlammrückfübrkanals 6, der das De- 55 Über die Druckluftleitung 23 laßt sich Druckluft kantierbecken Ό mit einer Zone 21 (F i g. 2) des Be- einer vorbestimmten und konstanten Menge den lüftungsbeckens A verbindet. Die Zone 21 befindet Düsen 24 zuführen, die so gewählt ist, daß einerseits sich in der Nähe der Wand 10 leicht oberhalb der ein Kreislauf des Wassers über die Kanäle 4, 6 er-Ebene des Bodens 14 (Fig. 1). Vom Boden 14 des zeugt wird, der ausreichend ist, einen Schlammver-Belüftungsbeckens A ist sie durch eine kleine Mauer 60 schluß in dem Rückführkanal 6 zu verhindern, je-22 (Fig. 2) getrennt. Vorteilhafterweise sind in der doch nicht so kräftig, um eine allgemeine Aufrührung kleinen Mauer 22 Verbindungskanäle 22a (Fig. 2) im Becken Ό hervorzurufen. Derartige Wirbel könnvorgesehen, ten nämlich die genaue Arbeitsweise der Anlage be-

Die obere Leitwand 19 des Rückführkanals 6 einträchtigen und verhindern, daß das über den Ab-

(F i g. 2) sammelt die dichtesten Schlammablagerun- 65 lauf 5 des Beckens D verlassende Wasser schlamm-

gen, bevor sie in den Schlammrückführkanai 6 über frei ist.

Schlammeintritte 32 eingeleitet werden, die in der In F i g. 1 ist nun eine Luftdosiereinrichtung ver-

Leitwand 19 vorgesehen sind. Die Leitwand 19 ist, anschaulicht, die die Zufuhr von Druckluft einer

vorbestimmbaren Menge zu den Düsen 24 ermöglicht. Wie ersichtlich, sind die Druckluftleitungen 23 über Leitungen 27, in die jeweils ein Drosselventil 28 eingeschaltet ist, an eine Druckluftquelle 29, beispielsweise einen Kompressor, angeschlossen, von dem außerdem über Leitungen 30 die zu den Düsen 25 führenden Druckluftleitungen 26 gespeist werden, jedoch ohne Einschaltung eines Drosselventils.

Der Kompressor hat eine veränderliche Leistung, die in Abhängigkeit von dem Luftbedarf des Belüftungsbeckens A eingestellt werden kann. Eine größere Leistungsabgabe ist erforderlich, wenn das Wasser sehr unsauber ist, eine kleinere, wenn das Wasser wenig Verunreinigungen enthält. Die Steuerung der Kompressorleistung kann automatisch erfolgen, beispielsweise durch einen Fühler 31, der in das Bekken A eintaucht und auf den Schlammgehalt dieses Beckens anspricht. Da die Strömungsmenge der aus den Düsen 24 austretenden Blasen B durch die Drosselventile 28 konstant gehalten wird, ändert sich ao lediglich die zusätzliche Strömungsmenge in Form der Blasen B' bei Veränderung der von dem Kompressor gelieferten Menge. Die zusätzliche Strömungsmenge an Blasen B' kann somit von einem sehr kleinen Wert bis auf äußerst bedeutende Werte verändert werden.

Hierbei ist auf die richtige Anordnung der Düsen 25 für die Blasen B' zu achten, denn sie dürfen die Blasen B in ihrer Wirkung nicht beeinflussen. Um die beabsichtigte Wirkung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, wie sie in der F i g. 1 veranschaulicht ist, erzielen zu können, müssen die Düsen 24 hoher als die Düsen 25 liegen, damit der Leistungsverlust der Drosselventile 28 ausgeglichen wird.

Im Betrieb wird das Robwasser, beispielsweise zu reinigendes Abwasser, auf an sich bekannte Weise in das Belüftungsbecken A geleitet und dort der Behandlung durch die Luftblasen B und B' unterworfen. Über die Kanäle 4, 6 wird eine Wasserzirkulation hervorgerufen, die eine teilweise Rückführung des Schlammes mit sich bringt. In dem Dekantierbecken D findet eine Trennung des Schlammes vom Wasser statt. Das obere klare Wasser C wird über den Ablauf 5 abgeleitet. Der dichteste Schlamm fällt zum Boden des Dekantierbeckens D ab. Teilweise tritt er durch die Öffnungen 32 der oberen Leitwand 19 in den Rückführkanal 6 ein, über den er in das Belüftungsbecken A zurückgelangt. Die Schlammüberschüsse werden aus dem Dekantierbecken D auf bekannte, nicht näher veranschaulichte Weise abgeleitet, beispielsweise ist dies über den Probeentnahmestutzen 7 möglich.

Nunmehr wird auf F i g. 3 Bezug genommen, in der eine abgewandelte Anordnung veranschaulicht ist. Wie ersichtlich, mündet der Rückführkanal 6 statt unterhalb der Düsen 24 hier bei dem Kanalausgang 6a oberhalb dieser Düsen 24. Darüber hinaus ist der Rückführkanal 6 vom Dekantierbecken D zum Belüftungsbecken A hin ansteigend ausgebildet. Der Schlamm wird dabei dem Schlammeintritt 32 des Rückführkanals 6 durch Abgleiten infoige der Schwerkraft längs der oberen Leitwand 19 zugeführt. Die kleine Mauer 22 ist vorzugsweise bis zu einer Stelle erhöht, die über dem Kanalausgang 6 a liegt, wodurch die Zirkulation begünstigt wird, ohne dennoch zu verhindern, daß der über den Ausgang 6a in das Belüftungsbecken A zurückgeführte Schlamm die Gesamtheit der verschiedenen Bereiche dieses Beckens erreicht, der dann die Umformung des neu angekommenen Schlammes durch die Luft beschleunigen kann.

Bei der in F i g. 4 dargestellten abgewandelten Vorrichtung ist die kleine Mauer 22 weggelassen. Der Übergang vom Belüftungsbecken A zum Dekantierbecken D geschieht über einen oder mehrere den Leitkanal bildende Rohrleitungen 4a. Eine Wand 10a ist bei dieser Ausführung bis oberhalb des Wasserspiegels TV verlängert.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Wasseraufbereitung mit einem Schlammkreislauf durch ein Belüftungsbecken und ein Dekantierbecken, dadurch gekennzeichnet, daß ein Schlammrückführkanal (6) mit oberer Leitwand (19) am Boden (15) eines Dekantierbeckens (D) angeordnet ist, wobei die Leitwand (19) eine Schlammsammelfläche mit einem oder mehreren Schlammeintritten (32) in den Schlammrückführkanal (6) besitzt, und daß im Belüftungsbecken (A) Düsen (24) einer Druckluftleitung (23), welche höher liegen als die Düsen (25) einer Druckluftleitung (26), vorgesehen sind und daß ferner die Düsen (25) in einem solchen horizontalen Abstand von den Düsen (24) angeordnet sind, daß die Blasen (B') der Düsen (25) die Blasen (B) der Düsen (24) nicht beeinflussen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlammrückführkanal (6) aufsteigend mit einer nicht durchbrochenen Leitwand (19) und über den Düsen (24) durch einen Kanalausgang (6 a) in das Belüftungsbecken (A) einmündend ausgebildet ist.

"3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (6) aufsteigend in eine Zone (21) zwischen einem Boden (14), einer Wand (10 a) und unterhalb der Düsen (24) in das Belüftungsbecken (A) einmündend angeordnet ist und daß ferner der das Belüftungsbecken (A) und das Dekantierbecken (D) verbindende Leitkanal als eine Rohrleitung (4 a) ausgebildet ist, während die Wand (IQa) über den Wasserspiegel (N) hinaus verlängert ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 418 319, 466 743;
USA.-Patentschriften Nr. 1 139 024, 2 825 691.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

709 690/440 11.67