DE1767497C3 - Device for the biological cleaning of polluted water in ponds - Google Patents
Device for the biological cleaning of polluted water in pondsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung jut biologischen Reinigung von verschmutztem Wasser in Teichen mit einer in einer Linie an der Teichsohle angeordneten, quer durch den Teich verlaufenden Lufteinblasvorrichtung.The invention relates to a device jut biological purification of polluted water in ponds with a arranged in a line on the pond sole, across the pond extending air injection.
Zum Reinigen verschmutzten Wassers werden häufig großflächige Teiche benutzt. Es ist bekannt, daß dabei eine Umwälzung des Wassers im Teiche erfolgen muß, um das Entstehen einer Schichtung des Wassers irr. Teich zn unterbinden. Bei stillstehen dem Wasser und bei Bildung von Schichtungen entwickeln sich Fäulnis- and Gärungsprozesse, welche durch aus dem Wasser aufsteigende Gasblasen leicht crkennLar sind und auf Grund der entwickelten Gase zu einer sehr starken Geruchsbelästigung bzw. Luftverunreinigung führen. Bei der Reinigung von verschmutztem Wasser in Teichen vollziehen sich eine Reihe von biologischen und/oder chemischen Vorgängen, und es werden Sinkstoffe aus dem Wasser ausgefällt, die sich am Boden bzw. der Sohle des Teiches absetzen.Large ponds are often used to clean polluted water. It is known that the water in the pond must be circulated in order to err the formation of stratification of the water. Prevent the pond. When the water stands still and layers form, putrefaction and fermentation processes develop, which are easily recognizable by gas bubbles rising from the water and, due to the gases developed, lead to a very strong odor nuisance or air pollution. When cleaning polluted water in ponds, a number of biological and / or chemical processes take place, and sediments are precipitated out of the water and settle on the bottom or bottom of the pond.
Bisher wurde eine Schlammansammlung in Teichen oder Becken vermieden; denn es wurde zu recht befürchtet, daß sich im Schlamm Fäulnis- und Gärungsprozesse entwickeln.So far, sludge accumulation in ponds or basins has been avoided; because it turned out to be right fears that putrefaction and fermentation processes will develop in the sludge.
Durch die Umwälzung des Wassers in den Teichen soll erreicht werden, daß auch das unmittelbar an der Teichsohle befindliche Wasser an die Oberfläche und damit mit dem Luftsauerstoff in Berührung gebracht wird. Eine bekannte Maßnahme zur Erzielung einer Umwälzung des zur Reinigung im Teich befindlichen Wassers besteht darin, durch den Teich ein natürliches fließendes Gewässer hindurchzuleiten. Hierbei ist die Gefahr jedoch sehr groi daß ungereinigtes Wasser in das fließende Gewässer gelangt und mitgerührt wird. Außerdem bleibt die Umwälzung des Wassers auf einen relativ schmalen Bereich beiderseits des Strömungsweges des Gewässers beschränkt. Bekannte Vorrichtungen zum Reinigen von verschmutztem Wasser in Teichen sind in Form von Rührwerken. Rotoren oder anderen mechanisch angetriebenen Einrichtungen ausgebildet. Mit ihnen wird eine mechanische Umwälzung des Wassers angestrebt. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß derartige Vorrichtungen nur mit einem sehr hohen Kostenaufwand erstellt und betrieben werden können. Trotz dieses Aufwandes bleibt die erzielte Umwälzung nur ai.f ..inen relativ engen Bereich in der Umgebung der jcv.'.-iMgen Vorrichtung beschränkt. Es wurde auch sonst versucht, diejenigen Bereiche des Te.ches, die von der Umwälzung nicht mit erfaßt werden, durch Einblasen von Luft mit Sauerstoff anzureichern Auch hier hat sich herausgestellt, daß die fäulnisfind gärungsverhuunde Wirkung auf einen relativ er gen Bereich beschrankt bleibt.The circulation of the water in the ponds is intended to ensure that this is also directly at the The water in the pond bottom is brought to the surface and thus brought into contact with the oxygen in the air will. A known measure to achieve a circulation of the cleaning in the pond Water is a natural by the pond to pass flowing water through it. Here However, there is a very high risk that uncleaned water will get into flowing water and stir it with it will. In addition, the circulation of the water remains in a relatively narrow area on both sides the flow path of the water is restricted. Known devices for cleaning soiled Water in ponds are in the form of agitators. Rotors or other mechanically driven Facilities trained. A mechanical circulation of the water is sought with them. However, practice has shown that devices of this type can only be used at a very high cost can be created and operated. Despite this effort, the upheaval achieved only remains ai.f ..a relatively narrow area around the jcv .'.- iMgen device limited. It was too otherwise try to pass through those areas of the Te.che that are not affected by the upheaval Blowing in air to be enriched with oxygen Here, too, it has been found that the putrefaction finds Fermentation inhibiting effect on a relative he remains restricted in the area.
Schließlich sind Einrichtungen der eingangs gc nannten Art für Teichbecken bekanntgeworden (USA-Patentschrift 3?34Ι2Γ·), bei denen in deiFinally, devices of the type mentioned at the beginning for pond basins have become known (USA Patent 3? 34Ι2Γ ·), in which in dei
»5 Sohle oder in der Nahe der SohK des Teiches paral IcI zueinander verlaufende Verteilerrohre für zuzu führende Druckluft angeordnet sind, um oberhalb der Rohre eine Aufwärts^römung der Flüssigkeit und intensive Berührung mit dem Luftsauerstoff zu erreichen, während zwischen benachbarten Rohren eine Abwärtsströmung erzeugt werden soll, so dali praktisch zwischen zwei benachbarten Rohren zwei Umwälz-Kreislaufströmungcn entstehen. Dabei erfolgt im Bodenbereich der paral'el zueinander ver-»5 level or near the level of the pond parallel IcI mutually extending distribution pipes for zuzu leading pressurized air are arranged to cause an upward flow of the liquid above the pipes and to achieve intense contact with the oxygen in the air while between adjacent tubes a downward flow is to be generated, so there are practically two between two adjacent pipes Circulating circulatory currents arise. In the floor area, the paral'el to each other takes place.
laufenden Abwärtsströmungen benachbarter Kreisläufe eine Absetzung der Schwebstoffe, die sich nicht vermeiden läßt, weil durch die Umlenkung der Stiömung in Richtung parallel zum Boden des Teichtekkens ein strömungstechnischer Totraum entsteht. Die von den ein. einen Luftzuführunfsrohrn erzeugte Umlaufströmung des zu reinigenden Wassers ist ört-Hch sehr eng begrenzt, so daß es zur Erfassung des gesamten Teichvolumens notwendig ist, eine Vielzahl derartiger Luftzuführungsrohre parallel zueinander im Bereich des Teichbodens anzuordnen. Kicrrfürcb c-gibt sich ein sehr großer Aufwand sownhl baulicher als auch betriebstechnischer Art. Dabei lassen sich nur verhältnismäßig geringe Strömungsgeschwindigkeiten erzielen, wobei ein Teil der Strö-ongoing downward currents of neighboring circuits cause a sedimentation of the suspended solids, which are not can be avoided, because by deflecting the flow In the direction parallel to the bottom of the pond corner, a dead space in terms of flow is created. the of the one. generated an air supply pipe Circulating flow of the water to be cleaned is locally very narrow, so that it is used to capture the entire pond volume is necessary, a large number of such air supply pipes parallel to each other to be arranged in the area of the pond floor. Kicrrfürcb c-there is a very great expense sownhl structural as well as of an operational nature. Only relatively low flow velocities can be achieved achieve, with part of the flow
so mungjenergie noch dadurch aufgezehrt wird, daß jeweils oberhalb der Lufteinführungsrohre an cierTeiehoberfluche Schv-allbildungen auftreten und an der 1 eichobcrflärhc die benachbarten Umlaufströmungcn einander entgegengerichtet sind.so mung energy is still consumed by the fact that in each case above the air inlet pipes at cierTeiehoberfluche V-all formations occur and at the 1 calibrate the neighboring circulating currents are opposed to each other.
rö E^i ErHsdtisg lieo* nunmehr die Aufgabe zugrunde, eine mit geringem Kostenaufwand erstell* und betreibbare Einrieb mg der eingangs genannten Art zu schaffen, mit welcher unter Vermeidung von strömungstechnischen Toträumen eine intensiverö E ^ i ErHsdtisg lieo * is now based on the task a rubbing mg of those mentioned above that can be created and operated at low cost Art to create with which, while avoiding fluidic dead spaces, an intensive
6a Umiaufstromuhg in dem Teich erzielt wird.6a Umiaufstromuhg is achieved in the pond.
Zur Lösung vorgenannter Aufgabe kennzeichnet sich die genannte Hinrichtung crfindungsgcmäß dadurch, daß über der LufteinblasvorriJitung zwei senkrechte, in geringem Abstand voneinander angeordnete, parallel zueinander verlaufende und den Teich durchfeilende Leitwände angeordnet sind, die hart über der Teichsohle eine waagerecht verlaufende Fortsetzung und in der Nähe des Wasscrspic-In order to solve the above-mentioned problem, the execution mentioned is characterized according to the following: that above the air injection device there are two vertical, slightly spaced apart, parallel to each other and the Pond through-filing guide walls are arranged, the hard above the pond floor a horizontally Continuing and in the vicinity of the water spike
3 43 4
gels oberhalb des durch die Leitwände «ebildeten Die Figur stellt in sehematischer Darstellung einengels above the structure formed by the guide walls
senkrechten Schachtes Umlenkelemente zur Um- Schnitt durch die neue Einrichtung dar.
Wandlung der im Schacht erzeugten Auftriebsströ- Die in der Figur gezeigte Einrichtung zum Reim·vertical shaft deflection elements for cutting through the new facility.
Conversion of the buoyancy currents generated in the shaft The device shown in the figure to rhyme ·
mung des Wassers in eine Oberflächenströmung auf- gen von verschmutztem Wasser in Teichen weist /\seiThe transformation of the water into a surface current due to polluted water in ponds shows
weisen. 5 aufrechtstehende, parallel zueinander angeordnetpoint. 5 au f htstehende arranged parallel rec
Die Luftblasvorrichtung mit dem durch die Leitwande I auf, welche sich linienförmig über die
Leitwande gebildeten senkrechten Schacht der neuen sesamte Breite des Teiches erstrecken und zwischen
Einrichtung arbeitet nach dem Prinzip einer Mam- sich einen Schacht! begrenzen. Das obere Ende des
mutpumpe, wobei diese jedoch abweichend von der Schachtes 2 befindet sich in einem Abstand unterhalb
bisher bekannten Verwendjne derartiger Pumpen to des Wasserspiegels 3 im Teich. Über diesem oberen
/um Hochfordnrn von Flüssiekeits-Feststoffsemi- Ende des Schachtes 2 sind Umlenkelemente 4 anbchen
ausschließlich zur Erzielung einer intensiven geordnet, weiche dafür sorgen, daß das in ansteigen-Umwalzung
des zu reinigenden Wassers im Teich der Richtung durch den Schacht strömende Wasser
dient. Durch die hart über der Teich .chic verlau- umgelenkt wird, so daß sich eine Oberflächenströfende
waagerechte Fortsetzung der den ScM-:M bil- 15 mung in Richtung der Pfeile 5 in der Figur ergibt,
dendcn Leitwände wird eine gleichmäßige .-«nallel- Am unteren Ende des Schachtes 2 ist eine Lufteinstromung
im Bereich der Teichsohie eiy-spi -nd das blasvorrichtung? in Form mehrerer parallel verlaiiunmittelbar
über der Teichsohle \".Πη&[.':κ Wasser fender Rohre vorgesehen, die an eine Luftfördereinin
den von den Leitwänden gebildet. Schacht einge- richtung (nicht gezeigt) angeschlossen sind, so daß
saugt. Die Umlenkelemt ite arr „b;ren Ende des ao Luft in Richtung der Pfeile 8 ausgestoßen wird
Schachtes verhindern ein A..· Gewalten des in dem Durch das Einblasen von Luft in den Schacht 2 entSchacht
nach oben strömenden \Vassers und führen steht eine Mainmutpumpenwirkung.
zu einer gleichmäßigen Parallelströmung des zu rei- Am unteren Ende des Schachtes ^hen die Leitnigenden
Wassers auch dn der Teichoberfläche Man wände 1 jeweils in eine hart über der TJchsohle 10
cn eicht somit durch die neue Einrichtung relativ 25 verlaufende Fortsetzung9 über, die im wesentlichen
hohe Strömungsgeschwindigkeiten und damit eine parallel zur Teichsohie IO verlaufen. Zwischen der
si hnclle Umwälzung sowie gleichzeitig eine intensive Teichsohie 10 und den Fortsetzungen 9 der Leit-Belüftung
des zu reinigenden Wassers. Durch die wände I erstrecken sich Zuströmquerschnitte II, die
gleichmäßige Parallelstiömung an der Sohle des Tei- so eng ausgebildet sind, daß Ablagerungen in deren
dies wird infolge der relativ hohen Strömungsge- 30 Bereich nicht eintreten können. Die Strömungsrichschwindigkeit
ein Absetzen leichter Schwebstoffe tung ist durch Pfeile 12 in der Figur angedeutet. Die
verhindert. Infolge der Mammutpumpenwirkung läßt Fortsetzung 9 der Leitwande 1 und die Ausbildung
sich die neue Einrichtung auch bei diesen Teichen des Querschnittes der Zuströmquerschnitte 11 bewirmit
großen zu überströmenden Sohlenflächen anwen- ken gemeinsam, daß das unmittelbar oberhalb der
<len· _ 35 Teichsohle IO befindliche Wasser des Teiches inThe air blowing device with the vertical shaft formed by the guide walls I, which extend linearly over the guide walls, extends over the entire width of the pond and between the device works according to the principle of a Mam-a shaft! limit. The upper end of the mut pump, which, however, differs from the shaft 2, is located at a distance below the previously known use of such pumps to the water level 3 in the pond. Above this upper / um Hochfordnrn of liquid-solid semi- end of the shaft 2, deflecting elements 4 are arranged exclusively to achieve an intensive, which ensure that the water flowing in the direction through the shaft in the rising circulation of the water to be purified in the pond serves . Through which the pond is deflected.
The baffles will create a uniform. At the lower end of the shaft 2 is an influx of air in the area of the pond shell eiy-spi -nd the blower? in the form of several parallel verlaiiunmittelbar above the pond sole \ "Π η & [ ':... are provided κ water fender tubes formed at an air conveying Reinin the of the baffles shaft einge- device (not shown) so that aspirates. Umlenkelemt ite arr "b; the end of the ao air is ejected in the direction of the arrows 8 shaft prevent an A .. · violence of the water flowing upwards through the blowing of air into the shaft 2 and lead to a Mainmut pump effect.
At the lower end of the shaft, the leading water also dn the pond surface Flow velocities and thus a parallel to the pond area IO. Between the si hnclle circulation and at the same time an intensive pond shell 10 and the continuations 9 of the guide aeration of the water to be purified. Inflow cross-sections II extend through the walls I, and the uniform parallel flow at the bottom of the part is so narrow that deposits cannot occur in these areas due to the relatively high flow area. The flow rate of the settling of light suspended matter is indicated by arrows 12 in the figure. Which prevents. Due to the mammoth pump effect can be continued 9 of Leitwande 1 and the formation of the new device even in these ponds of the cross section of the Zuströmquerschnitte 11 bewirmit large to overflowing base surfaces user-ken common that the water immediately above the <len · _ 35 pond sole IO contained the Pond in
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der neuen einer relativ dünnen Schicht in Richtung auf denIn a preferred development of the new a relatively thin layer in the direction of the
Einrichtung sind zur Steigerung der Luftzufuhr hart Schacht in Bewegung gesetzt wird,
über der Teichsohle außerhalb der Fortsetzung der Im Bereich der Eintrittsöffnungen der Zuström-Devices are set in motion to increase the air supply,
Above the pond floor outside the continuation of the In the area of the inlet openings of the inflow
dcn Teich durchteilenden Leitwände zusätzliche querschnitte 11 sind weitere Lufteinblasvorrich-additional cross-sections 11 are additional air injection devices
Luftcinblasvorrichtungen vorgesehen. 40 tungen 14 in Form von Rohren vorgesehen. DurchAir blowing devices provided. 40 lines 14 provided in the form of tubes. Through
Vorteilhaft ist es, wenn gemäß einer anderen diese zusätzlichen Lufteinblasvorrichtungen 14 wirdIt is advantageous if, according to another, these additional air injection devices 14 are used
Weiterbildung der Erfindung Schwimmer für die in die Anreicherung des Wassers mit Sauerstoff gestei-Further development of the invention swimmers for the increased oxygenation of the water
Nühe des Wasserspiegels vorgesehene Umlenkele- geri.Deviating elements provided near the water level.
mentc vorgesehen sind. Durch diese Schwimmer stel- Bei einer praktisch verwirklichten Ausführung dermentc are provided. With this float, in a practically realized implementation of the
len sich die Umlcnkciemente auf den jeweiligen Was- 45 Vorrichtung weist der Teich eine Tiefe von etwa 3 mthe Umlcnkciemente to drop on the respective water 45 device, the pond a depth of about 3 m
serspii'gsl automatisch ein, so daß auftretende " auf. Bei einer derartigen Tiefe können die Luftein-serspii'gsl automatically, so that occurring "on. At such a depth the air intake can
Schwankungcn des Wasserspiegels nicht zu einer blasvorrichtungen 7 bzw. 14 an ein FörderluftgebläseFluctuations in the water level not to a blower 7 or 14 to a conveying air fan
Funktionsbeeinträchtigung der neuen Einrichtung angeschlossen werden. Es wurde gefunden, daßFunctional impairment of the new facility. It was found that
führen. selbst bei Teichen mit sehr großer Flächenausdeh-to lead. even in ponds with a very large area
Ein AusfUhrungsbcispicl der Erfindung ist in der 50 nung bereits in sehr kurzer Zeit eine völlige Umwäl-One embodiment of the invention is a complete revolution in a very short time.
Zcichnung wiedergegeben. zung Hes Wassers erzielt werden konnte.Drawing reproduced. Zung H, it was possible to achieve water.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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