DE19513220C1 - Stützkonstruktion für Festbetten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Stützkonstruktion für Festbetten, wie sie vor allem in Kläranlagen, aber auch in biologischen Filtern Anwendung finden. Der Stand der Technik und die Erfindung werden nachstehend am Beispiel Festbetten für biologische Kläranlagen näher beschrieben.

Derartige Festbetten (Festbettkörper) sind in unterschied­ lichsten Konfigurationen bekannt. Dazu gehören rohrförmige Festbettkörper, deren Mantelfläche netzartig ausgebildet ist (auch Netzrohre genannt), wobei die Mantelfläche als Aufwuchsfläche für Mikroorganismen dient. Bei der Abwasserreinigung durchströmt das Abwasser den Festbettkörper in allen drei Richtungen des Koordinaten­ systems und in Abhängigkeit von der Nährstoffzufuhr wächst der Biomassenbelag auf der Oberfläche zum sogenannten "biologischen Rasen" heran. Ein solcher Festbettkörper ist beispielsweise aus der DE 94 11 700 U1 bekannt.

Die bekannten rohrförmigen Festbettkörper werden in der Regel zu größeren "Blöcken" zusammengestellt, wobei parallel nebeneinander aus gerichtete Netzrohre stirnseitig mitein­ ander verschweißt werden.

In jedem Falle ist es das Ziel, eine möglichst große Auf­ wuchsfläche auf möglichst kleinem Raum zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig eine gute Durchströmbarkeit des Festbettes zu gewährleisten.

Zum Stand der Technik gehören auch kugelförmige Festbett­ körper, deren Oberfläche durchbrochen ist, und die nach Art einer "Schüttung" konfektioniert werden. Bei diesem Typ ist es meist notwendig, die Körper in einem Aufnahmekorb zu konfektionieren. Im übrigen gilt auch hier, daß eine Viel­ zahl von Festbettkörpern vorgesehen werden muß, um die gewünschte große Aufwuchsoberfläche bereitzustellen.

Ein Problem bereitet es in allen Fällen, Festbettkörper bzw. deren Aufnahmekörbe auf einer entsprechenden Auflage sowie mehrere Festbettkörper/Aufnahmekörbe miteinander, insbesondere übereinander, sicher zu konfektionieren und ein Verrutschen zu vermeiden.

Insbesondere, wenn es sich um belüftete Festbetten handelt, können diese nicht einfach auf den Boden der Kläranlage gestellt werden, da Platz für die Belüftungseinrichtung unterhalb des Festbetts bereitstehen muß.

Werden sie aufeinander gestapelt, fehlt es an einer "durchgehenden Auflagefläche", da eine wesentliche Eigenschaft der Festbettkörper ihre "Porosität", also ihre offene Struktur ist, um eine gute Durchströmbarkeit für das Abwasser zu gewährleisten.

Hierdurch wird die Stapelung/Konfektionierung mehrerer Festbettkörper untereinander erschwert. Technisch befriedigende Lösungen sind der Anmelderin bisher nicht bekannt. Mit der Erfindung soll eine geeignete Lösung angeboten werden.

Dabei geht die Erfindung von der Überlegung aus, einen Auflageboden für das Festbett (in der Regel bestehend aus mehreren Festbettkörpern) zu schaffen, der vor allem folgende Kriterien erfüllt:

• - er dient als Grundfläche zur Aufnahme des oder der Festbettkörper,
• - er positioniert/fixiert unmittelbar oder mittelbar die daraufangeordneten Festbettkörper,
• - er sichert die freie Durchströmbarkeit des Festbetts,
• - er schafft eine Abstandsfläche zum Boden der Kläranlage, so daß unterhalb des Auflagebodens Belüfter angeordnet werden können.

In ihrer allgemeinsten Ausführungsform betrifft die Erfindung danach eine Stützkonstruktion für Festbetten mit folgenden Merkmalen:

• - einem Auflageboden für das Festbett,
• - der Auflageboden weist eine Vielzahl von Durchbrechungen auf,
• - von der dem Festbett zugewandten Seite des Auflagebodens erstrecken sich Mittel zur lösbaren Fixierung und/oder Abstützung des Festbetts gegenüber dem Auflageboden,
• - von der dem Festbett abgewandten Seite des Auflagebodens erstrecken sich Mittel zur Positionierung des Auflagebodens im Abstand zu einer korrespondierenden Aufstellfläche.

Die Durchbrechungen sichern die Durchströmbarkeit des Auflagebodens, und zwar sowohl für das Abwasser wie auch für die in das Abwasser eingedüste Luft. Entsprechend kann der Auflageböden rostartig (mit Löchern) gestaltet sein.

Die Mittel auf der dem Festbett zugewandten (oberen) Seite dienen als Positionier- oder Befestigungshilfe für den oder die Festbettkörper. Sie können die Form von zapfenartigen Vorsprüngen haben, die zum Beispiel in entsprechende Rücksprünge/Vertiefungen der Festbettkörper eingreifen.

Sind die zapfenartigen Vorsprünge in Axialrichtung hohl und verlaufen die so gebildeten Ausnehmungen jeweils in Verlängerung korrespondierender Durchbrechungen des Auflagebodens, so können Wasser und Luft ungehindert hindurchtreten.

Ist die äußere Querschnittsfläche eines Vorsprungs gleich oder geringfügig kleiner als die innere Querschnittsfläche einer korrespondierender Öffnung des Festbettkörpers, so kann der Festbettkörper einfach auf die korrespondierenden Vorsprünge aufgeschoben/aufgeklemmt werden. Die Positionierung und Festlegung des Festbettkörpers auf dem Auflageboden erfolgt in diesem Fall ohne Werkzeug.

Ausgehend von den eingangs genannten Netzrohren beziehungs­ weise Netzrohrblöcken können die Vorsprünge zum Beispiel eine Zylinderform oder Kegelstumpfform aufweisen.

Natürlich lassen sich Auflageboden und Festbett(körper) auch invers zueinander konfektionieren. Dabei greifen Vorsprünge am unteren Ende des Festbetts in entsprechende Öffnungen des Auflagebodens ein.

Der Auflageboden läßt sich auf seiner dem Festbett abgewandten Seite spiegelbildlich zu seiner dem Festbett zugewandten Seite ausbilden.

Der Auflageboden hat dann zum Beispiel (auch) Vorsprünge, die nach unten (vom Festbett weg) abstehen. Diese lassen sich so gestalten und dimensionieren, daß sie die Funktion von Stützfüßen oder von Mitteln zur Festlegung von Stützfüßen für den Auflageboden und ein darauf angeordnetes Festbett erfüllen können.

Die Stützfüße lassen sich an die Vorsprünge zum Beispiel anclipsen, anschrauben, anklemmen oder auf/in die Vorsprünge auf-/einstecken.

Ein solcher Auflageboden kann auch dazu benutzt werden, benachbarte Festbettkörper gegeneinander zu positionieren und zu halten, indem diese auf entsprechende zapfenartige (hohle) Vorsprünge auf beiden Seiten des so als Zwischenboden dienenden Bauteils aufgesetzt und am Zwischenboden gegebenenfalls zusätzlich verankert werden.

Auch hier bleibt die volle Durchströmbarkeit des Festbetts aufgrund der Durchbrechungen/hohlzylindrischen Vorsprünge im Zwischenboden uneingeschränkt erhalten.

Die Mittel zur lösbaren Fixierung und/oder Abstützung des Festbetts (Festbettkörpers) gegenüber dem Auflageboden sowie die Mittel zur Positionierung des Auflagebodens im Abstand zu einer korrespondierenden Aufstellfläche können aber auch ganz anders gestaltet sein.

So kann die Stützeinrichtung nach einer Ausführungsform Stangen umfassen, die durch das Festbett und/oder durch die Durchbrechungen des Auflagebodens steckbar und

• - am Auflageboden, oder
• - am Auflageboden und am Festbett, und/oder
• - an der Aufstellfläche für den Auflageboden, und/oder
• - an dem Festbett benachbarten Bauteilen, zum Beispiel einer Wand der Kläranlage oder einem eigenen Sperrteil

befestigbar sind.

Der wesentliche Gedanke dabei ist, über die durch mehrere Festbettkörper gemeinsam hindurchgeführten Stangen eine Verbindung/Fixierung der Festbettkörper untereinander zu schaffen, so daß diese nicht mehr gegeneinander verrutschen können.

Die Befestigung der Stangen erfolgt zum Beispiel am Auflageboden oder die Stangen werden durch den Auflageboden hindurchgeführt und können unmittelbar als Stellfüße für den Auflageboden dienen, mit dem sie in diesem Fall natürlich verbunden werden.

Diese Ausführungsform ist insbesondere für übereinander angeordnete Körper von Bedeutung.

Die Stangen können aber auch horizontal durch nebeneinander angeordnete Festbettkörper geführt werden.

Es liegt im Rahmen der Erfindung, beide Formen miteinander zu kombinieren, bis hin zu komplexen Tragwerkskonstruktionen aus den genannten Stangen, wobei die Stangen zur weiteren Versteifung auch untereinander verbunden sein können.

Der Begriff "Stange" beschreibt dabei jede Art von länglichem Verbindungselement und umfaßt zum Beispiel auch Spannseile, die durch entsprechende Kanäle im Festbett geführt und endseitig fixiert werden. Die endseitige Fixierung kann bei vertikal verlaufenden Stangen (Bändern) am Boden der Kläranlage ebenso erfolgen wie am Auflageboden und am anderen Ende zum Beispiel über eine Scheibe, die auf den obersten Festbettkörper aufgelegt wird.

Bei horizontaler oder diagonaler Verspannung wird man die endseitige Befestigung entsprechend anpassen.

Zumindest einzelne der Stangen können durch den Auflageboden zur Ausbildung von Stützfüßen (für den Auflageboden) geführt und am Auflageboden befestigt werden.

Die beschriebene Stützkonstruktion ist in Abhängigkeit von der konkreten Festbettgeometrie in weiten Bereichen adaptierbar. Die nachfolgende Figurenbeschreibung zeigt ein besonders einfaches, aber funktionelles Stützsystem.

Die Erfindung umfaßt auch ein mit der beschriebenen Stützkonstruktion konfektioniertes Festbett aus mindestens zwei Festbettkörpern, die übereinander und/oder nebeneinander auf einem gemeinsamen Auflageboden angeordnet sind und mit Hilfe der beschriebenen Vorsprünge am Auflageboden und/oder mit Hilfe der genannten Stangen positioniert und fixiert werden.

Die Festbettkörper können aus Netzrohrblöcken bestehen und auch beabstandet zueinander verlaufen, indem zwischen benachbarte Festbettkörper zum Beispiel ein Zwischenboden gesetzt wird, wie er im einzelnen dargestellt wurde oder durch verdickte/verbreiterte Abschnitte (Abstandhalter) an den Stangen, die dort zum Beispiel in Form von Flanschen aufgesetzt werden.

Ein solches Festbett (mit Stützgerüst) kann außerhalb einer Kläranlage zusammengebaut und als ein Bauteil eingesetzt werden. Im Revisions-/Reparaturfall kann es ganz oder teilweise entnommen beziehungsweise demontiert werden.

Weitere Merkmale der Erfindung beschreiben die Merkmale der Unteransprüche sowie die übrigen Anmeldungsunterlagen, zu denen auch die nachfolgende Darstellung eines Ausführungsbeispiels gehört, wobei - stark schematisiert - in

Fig. 1 ein Festbett mit Stützsystem,

Fig. 2 ein alternatives Beispiel für einen Auflageboden des Stützsystems
dargestellt sind.

Fig. 1 zeigt drei Festbettkörper 10a, b und c, die übereinander konfektioniert auf einem Auflagekörper 12 angeordnet sind. Die Festbettkörper bestehen hier aus Blöcken von Netzrohren.

Eine Ausführungsform des Auflagekörpers 12 ist näher in Fig. 2 dargestellt. Er ist als Platte gestaltet, die Durchbrechungen 12d aufweist, in deren Verlängerung zylinderförmige Öffnungen 14o von zylinderförmigen Vorsprüngen 14 verlaufen.

Die Vorsprünge 14, . . . 14a, 14b auf der Oberseite des Auflagebodens 12 dienen zur Aufnahme korrespondierender Netzrohre, von denen eines mit 10n schematisch dargestellt ist. Man erkennt, daß das Netzrohr 10n einfach auf den entsprechenden Vorsprung 14 aufgeschoben worden ist. Durch eine leichte Konizität der Vorsprünge 14 lassen sich die Netzrohre (Blöcke) noch leichter aufsetzen/aufklemmen.

Der Abstand der Vorsprünge 14 ist an den Abstand der Netzrohre 10n angepaßt und hier nur schematisch dargestellt.

Dies gilt auch für die Vorsprünge 14, . . . 14c, 14d auf der Unterseite des Auflagebodens 12, die zur Aufnahme korrespondierender Stützen 18 (Stützfüße) (mit durchbrochener Oberfläche) dienen, die eine Kegelstumpfform besitzen und sich unter leichtem Preßsitz in die Öffnungen 14o der entsprechenden zylinderförmigen Vorsprünge 14c, 14 d einsetzen lassen. Natürlich sind mehr als die hier erkennbaren zwei Stützen vorgesehen, um den Auflageboden 12 im Abstand zu einem Boden 20 eines hier nicht näher dargestellten Klärbeckens zu halten, so daß zwischen Boden 20 und Auflageboden 12 Belüfter 21 angeordnet werden können, deren Luft - ebenso wie das im Klärbecken befindliche Abwasser - durch die Durchbrechungen 12d des Auflagebodens ebenso strömen kann wie durch die Stützen 18, die Öffnungen 14o der Vorsprünge 14 und/oder die Netzrohre 10n beziehungsweise die zugehörigen Festbettkörper 10a, b, c.

Die Festbettkörper 10a, b, c können untereinander mit einem Zwischenboden verbunden werden, der in seinem prinzipiellen Aufbau dem Auflageboden 12 entspricht. In diesem Fall werden die Netzrohre von beiden Seiten aufgesetzt und benachbarte Festbettkörper durch den Zwischenboden gegeneinander fixiert und gegen Verrutschen gesichert.

Eine andere Ausführungsform ist in Fig. 1 dargestellt. Dabei sind Stangen 22 (aus Edelstahl) durch die übereinander angeordneten Festbettkörper 10a, b, c (aus Kunststoff) sowie die Durchbrechungen 12d des Auflagebodens (aus Edelstahl) geführt und bilden gleichzeitig in ihrem nach unten vorstehenden Teil Stützfüße für den Auflageboden 12. Am Auflageboden sind sie befestigt. Dies erfolgt hier über ein Außengewinde der Stangen, das mit einem Innengewinde der Durchbrechungen 12d korrespondiert. Andere Verbindungen sind möglich.

Am gegenüberliegenden freien Ende sind Scheiben 24 auf die Stangen 22 aufgeklemmt, die die Festbettkörper 10 a, b, c gegen Auftrieb im Abwasser sichern. An deren Stelle könnten auch Balken oder anderen Hilfmittel eingesetzt werden.

Ähnliche Scheiben 24 sind zwischen den Festbettkörpern 10b, c angeordnet, während die Festbett-Blöcke 10a, b direkt aufeinanderliegen.

Eine Sicherung horizontal benachbarter Festbettkörper gegeneinander sowie gegen Verrutschen und/oder Auftrieb ist ebenso mit horizontal durch die Körper verlaufenden Stangen möglich, die in Fig. 1 mit der gestrichelten Linie 22h angedeutet sind und zum Beispiel an der Wand des Klärbeckens befestigt werden.

Vorteile des dargestellten Aufbaus sind eine hohe Stabilität des Festbetts beziehungsweise der Festbettkörper untereinander bei gleichzeitig praktisch ungehinderter Durchströmbarkeit.

Die Verwendung der Haltemittel für die Festbettkörper als Führungen für Stangen, die durch die Festbettkörper geführt werden oder ihre Nutzung als Füße für den Auflageboden stellen einfache und wirkungsvolle Lösungsvorschläge dar.

Die Stangen können ebenso nur durch die Festbettkörper und Durchbrechungen im Auflageboden geführt werden.

In allen Fällen wird ein Verrutschen der Festbettkörper verhindert.

Die beschriebenen Ausführungsformen lassen sich auch bei großen Bauhöhe von 5 und mehr Metern realisieren.

Claims (16)

1. Stützkonstruktion für Festbetten mit folgenden Merkmalen:

• 1.1 einem Auflageboden (12) für das Festbett (10 a, b, c),
• 1.2 der Auflageboden (12) weist eine Vielzahl von Durch­ brechungen (12d) auf,
• 1.3 von der dem Festbett (10a, b, c) zugewandten Seite des Auflagebodens (12) erstrecken sich Mittel (14, 14a, 14b, 22) zur lösbaren Fixierung und/oder Abstützung des Festbetts (10a, b, c) gegenüber dem Auflageboden (12),
• 1.4 von der dem Festbett (10a, b, c) abgewandten Seite des Auflagebodens (12) erstrecken sich Mittel (14, 14c, 14d) zur Positionierung des Auflagebodens (12) im Abstand zu einer korrespondierenden Aufstellfläche (20).

2. Stützkonstruktion nach Anspruch 1, bei der der Auflageboden (12) rostartig gestaltet ist.

3. Stützkonstruktion nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Auflageboden (12) auf seiner dem Festbett (10a) zugewandten Seite mit zapfenartigen Vorsprüngen (14, 14a, 14b) zur lösbaren Fixierung und/oder Positionierung eines korrespondierenden Festbetts (10a) ausgebildet ist.

4. Stützkonstruktion nach Anspruch 3, bei der die zapfenartigen Vorsprünge (14, 14a, 14b) in Axialrichtung hohl sind und die so gebildeten Ausnehmungen (14o) jeweils in Verlängerung korrespondierender Durchbrechungen (12d) des Auflagebodens (12) verlaufen.

5. Stützkonstruktion nach Anspruch 3 oder 4, bei der die äußere Querschnittsfläche jedes Vorsprungs (14) gleich oder geringfügig kleiner als die innere Querschnittsfläche einer korrespondierender Öffnung des auf dem Vorsprung (14) zu positionierenden Festbetts ist.

6. Stützkonstruktion nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der die Vorsprünge (14) eine Zylinderform aufweisen.

7. Stützkonstruktion nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der die Vorsprünge eine Kegelstumpfform aufweisen.

8. Stützkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Auflageboden (12) auf seiner dem Festbett (10a) abgewandten Seite spiegelbildlich zu seiner dem Festbett (10a) zugewandten Seite ausgebildet ist.

9. Stützkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei der einzelne Vorsprünge (14c, d) auf der dem Festbett (10a) abgewandten Seite des Auflagebodens (12) so gestaltet und dimensioniert sind, daß sie die Funktion von Stützfüßen oder von Mitteln zur Festlegung von Stützfüßen (18) für den Auflageboden (12) und ein darauf angeordnetes Festbett (10a, b, c) erfüllen.

10. Stützkonstruktion nach Anspruch 9, bei der die Stützfüße (18) an die Vorsprünge angeclipst, angeschraubt, angeklemmt oder auf/in die Vorsprünge (14c, d) (ein)gesteckt werden.

11. Stützkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit Stangen (22), die durch das Festbett (10a, b, c) und/oder Durchbrechungen (12d) des Auflagebodens (12) steckbar und

• 11.1 am Auflageboden (12), oder
• 11.2 am Auflageboden (12) und am Festbett, und/oder
• 11.3 an der Aufstellfläche (20) für den Auflageboden (12), und/oder
• 11.4 an dem Festbett (10a, b, c) benachbarten Bauteilen
  befestigbar sind.

12. Stützkonstruktion nach Anspruch 11, bei der die Stangen (22) untereinander verbindbar ausgebildet sind.

13. Stützkonstruktion nach Anspruch 11 oder 12, bei der zumindest einzelne der Stangen (22) durch den Auflageboden (12) zur Ausbildung von Stützfüßen für den Auflageboden (12) führbar und am Auflageboden (12) befestigbar ausgebildet sind.

14. Festbett (10a, b, c) mit einer Stützkonstruktion nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bestehend aus mindestens zwei Festbettkörpern (10a, b, c), die übereinander und/oder nebeneinander konfektioniert auf einem gemeinsamen Auflageboden (12) angeordnet sind und mit Hilfe der Vorsprünge (14) des Auflagebodens (12) und/oder den durch die Festbettkörper (10a, b, c) geführten Stangen (22) gegeneinander positioniert und fixiert werden.

15. Festbett nach Anspruch 14, bei dem die Festbettkörper (10a, b, c) aus blockartig zusammengestellten Netzrohren (10n) bestehen.

16. Festbett nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die Festbettkörper (10a, b, c) durch auf die Stangen (22) aufgesetzte oder an den Stangen ausgebildete verdickte Abschnitte (24) beabstandet zueinander angeordnet und/oder gegen Lösen gesichert sind.