DE19516395A1 - Vorrichtung zum Begasen einer Flüssigkeit und Verfahren zum Betrieb einer Kläranlage - Google Patents
Vorrichtung zum Begasen einer Flüssigkeit und Verfahren zum Betrieb einer KläranlageInfo
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- B01F23/20—Mixing gases with liquids
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- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
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- C02F3/02—Aerobic processes
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- C02F3/20—Activated sludge processes using diffusers
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Begasen einer
Flüssigkeit, insbesondere zum Belüften von Abwasser in
einem Klärbecken, bei der unterhalb des Flüssigkeitsspie
gels zumindest zwei jeweils mit einem Anschluß versehene
Gasverteiler angeordnet sind, welche in ihrer Oberseite
Gasaustrittsöffnungen aufweisen. Weiterhin betrifft die
Erfindung ein Verfahren zum Betrieb einer Kläranlage mit
einer solchen Vorrichtung.
In Belebtschlammbecken von Kläranlagen sind üblicherweise
unterhalb des Wasserspiegels Gasverteiler angeordnet,
über welche der zur Oxidation organischer und anorgani
scher Stoffe erforderliche Sauerstoff in Form von feinen,
durch das Abwasser perlenden Luftblasen eingebracht wird.
Als Beispiel für den Stand der Technik sei auf die DE-A-
33 16 140 verwiesen. Wie in dieser Schrift zu lesen ist,
kommt es bei solchen Gasverteilern darauf an, daß nach
dem Abschalten der Gaszufuhr kein Wasser in das Innere
des Hohlkörpers eindringen kann.
Es ist bei der Abwasserreinigung auch bekannt, das in ei
nem Absetzbecken vorgereinigte Abwasser durch Filter zu
leiten, um auch relativ feine Feststoffe abzuscheiden.
Das zu reinigende Abwasser strömt dann durch ein Filter
medium hindurch in einen Auslaßraum. Als Beispiel für
einen solchen Stand der Technik sei auf die EP-B-0 074
966 verwiesen. Aus dieser Schrift ergibt sich, daß man
drehbare Trommelfiltereinrichtungen direkt in eine biolo
gische Abwasserreinigungsanlage einbauen kann, um über
das Filter Wasser abzuziehen.
Filter erfordern es, daß von Zeit zu Zeit der Filtrati
onsvorgang unterbrochen und das Filtermedium von den sich
auf ihm gesammelten Feststoffen befreit werden muß.
Hierzu sind nach unterschiedlichen Prinzipien arbeitende
Abreinigungsvorrichtungen bekannt geworden. Besonders ge
bräuchlich sind solche Vorrichtungen, mit denen zum
Zwecke der Reinigung durch das Filtermedium entgegenge
setzt zur vorangegangenen Filtrationsrichtung Wasser oder
Luft durch das Filtermedium gedrückt wird, damit die auf
ihm liegenden Stoffe vom Filtermedium gelöst und entfernt
werden können.
Sowohl der Einbau von Belüftungsvorrichtungen als auch
der von Filter in ein Abwasserbecken ist recht kostenauf
wendig und führt oftmals zu einem erhöhten Wartungsbe
darf, weil solche Vorrichtungen durch Feststoffe und an
dere Bestandteile im Abwasser stark verschmutzen. Auch in
zahlreichen anderen Bereichen der Technik, in den einer
Flüssigkeit ein Gas zugeführt und die Flüssigkeit fil
triert werden muß, treten ähnliche Probleme auf.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrich
tung zum Begasen einer Flüssigkeit so zu gestalten, daß
der Aufwand für eine zusätzliche Filtration der Flüssig
keit möglichst gering wird. Weiterhin soll ein Verfahren
zum Betrieb einer Kläranlage, bei der in einem Klärbecken
unterhalb ihres Wasserspiegels zumindest zwei Luftvertei
ler vorgesehen sind, entwickelt werden, welches zu seiner
Durchführung einen möglichst geringen baulichen Aufwand
in der Kläranlage erfordert.
Das erstgenannte Problem wird erfindungsgemäß dadurch ge
löst, daß die Anschlüsse wahlweise mit einer Gasquelle
oder einem Flüssigkeitsbehälter verbindbar sind.
Durch diese Gestaltung erhält ein Gasverteiler zusätzlich
zu seiner Funktion der Einbringung von Gas in die Flüs
sigkeit die Funktion eines Filters. Deshalb kann abwech
selnd mittels des Gasverteilers Gas zugeführt und Flüs
sigkeit abgeführt werden. Um hierbei einen kontinuierli
chen Betrieb zu ermöglichen, sind zumindest zwei Gasver
teiler erforderlich, welche dann abwechselnd mit der
einen oder anderen Funktion arbeiten. Das Zuführen von
Gas nach einer Filtrationsphase hat - abgesehen davon,
daß der Flüssigkeit Gas zugeführt wird - die Funktion,
auf dem Gasverteiler angesammeltes Filtrat zu lösen, so
daß es anschließend leicht entfernt werden kann. Deshalb
ist keine spezielle Reinigungsvorrichtung erforderlich.
Der Gasverteiler ist besonders einfach gestaltet, wenn er
gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung
durch einen Hohlkörper aus Metall gebildet ist, welcher
in seiner Oberseite die Gasaustrittsöffnungen aufweist,
und wenn der Hohlkörper von einer porösen, die Gasaus
trittsöffnungen abdeckenden Folie bedeckt oder umschlos
sen ist.
Für die Folie ist wichtig, daß diese aus einer Vielzahl
kleiner Durchlässe möglichst feine Luftbläschen austreten
läßt. Auf eine hierzu speziell zu entwickelnde und des
halb teure Folie kann jedoch verzichtet werden, wenn ge
mäß einer anderen Weiterbildung der Erfindung die Folie
aus einem bei Betonbauten zur Drainage gebräuchlichen
Kunststoffmaterial, zum Beispiel Polypropylen, besteht.
Die aufsteigenden Gasblasen sind sehr klein, was für die
Reaktion in der Flüssigkeit anzustreben ist, wenn ober
halb der Gasverteiler ein Rührer zur Erzeugung einer quer
über die Gasverteiler führenden Flüssigkeitsströmung an
geordnet ist. Durch eine solche Querströmung wirken auf
das austretende Gas Scherkräfte, die zu einem frühen Ab
reißen des Gases führen, bevor sich unerwünscht große
Gasblasen bilden können.
Die zweitgenannte Aufgabe, nämlich die Schaffung eines
Verfahrens zum Betrieb einer Kläranlage, bei der in einem
Klärbecken unterhalb ihres Wasserspiegels zumindest zwei
Luftverteiler vorgesehen sind, wird erfindungsgemäß da
durch gelöst, daß die Luftverteiler abwechselnd zum Zu
führen von Luft in das Klärbecken und zum Abführen von
Wasser aus dem Klärbecken benutzt werden. Durch diese
Verfahrensweise wird ein Luftverteiler vorübergehend als
Filter benutzt, über welches Abwasser aus einem Klärbec
ken abgezogen wird.
Besonders vorteilhaft ist es hierbei, wenn nur eine Teil
menge des abzuführenden Wassers über die Luftverteiler
abgeführt wird. Man kann dann ein Teil des Wassers auf
übliche Weise über einen Überlauf abführen und dem Sedi
mentationsbecken nachgeschaltete Filter weiterbehandeln,
während der restliche Wasseranteil über die ohnehin für
die Belüftung erforderlichen Luftverteiler abfließt. Auf
diese Weise läßt sich mit sehr geringem baulichen Aufwand
eine beträchtliche Leistungssteigerung einer vorhandenen
Kläranlage erreichen.
Die Abreinigung der Luftverteiler ist besonders intensiv,
wenn gemäß einer anderen Weiterbildung des erfindungsge
mäßen Verfahrens zu Beginn des Wechsels zwischen dem Ab
führen von Wasser und dem Zuführen von Luft diese mit ei
nem erhöhten Druck zugeführt wird.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Zur
weiteren Verdeutlichung ihres Grundprinzips ist eine da
von in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend be
schrieben. Die Zeichnung zeigt teilweise ein Klärbecken
1, in welchem kurz oberhalb seines Bodens 2 mehrere Gas
verteiler 3, 4 angeordnet sind, aus welchen feinverteilte
Luftblasen nach oben steigen.
Die Gasverteiler 3, 4 sind jeweils aus einem Hohlkörper 5
aus Metall gebildet, der in seiner Oberseite mehrere
Gasaustrittsöffnungen 6 hat, welche von einer porösen Fo
lie 7 abgedeckt sind. Diese sorgt dafür, daß die Gasbla
sen fein verteilt nach oben ausströmen. Die bisher be
schriebenen Gasverteiler 3, 4 können üblicher Bauart und
beispielsweise so gestaltet sein, wie die nach der DE-B-
25 13 547.
Die beiden Gasverteiler 3, 4 haben jeweils einen Anschluß
8, 9, welcher jeweils über eine Leitung 10, 11 mit einem
Anschluß 12, 13 eines 4/2-Wegeventils 14 verbunden ist.
Das 4/2-Wegeventil 14 hat zwei weitere Anschlüsse 15, 16,
von denen der Anschluß 15 mit einem als Reinwassersammel
raum ausgebildeten Flüssigkeitsbehälter 17 und der An
schluß 16 mit einer als Kompressor ausgebildeten Gas
quelle 18 Verbindung hat. In der dargestellten Stellung
des 4/2-Wegeventils 14 strömt Luft von der Gasquelle 18
über das 4/2-Wegeventil 14, die Leitung 11, den Anschluß
9 und über Einlaßöffnungen 19, 20, 21 in den Gasverteiler
4. Der Gasverteiler 3 hat über den Anschluß 8, die Lei
tung 10 und das 4/2-Wegeventil 14 Verbindung mit dem
Flüssigkeitsbehälter 17. Deshalb kann über den Gasvertei
ler 3 Wasser aus dem Klärbecken 1 abfließen, wobei sich
Feststoffe auf der Folie 7 sammeln.
Wenn nach einiger Zeit des Arbeitens sich so viele Fest
stoffe auf der Folie 7 des Gasverteilers 3 gesammelt ha
ben, daß ein unerwünscht hoher Strömungswiderstand ent
steht, wird das 4/2-Wegeventil 14 umgeschaltet. Dann er
hält der Gasverteiler 3 statt mit dem Flüssigkeitsbehäl
ter 17 mit der Gasquelle 18 Verbindung, während der
Gasverteiler 4 von der Gasquelle 18 abgetrennt und mit
dem Flüssigkeitsbehälter 17 verbunden wird. Die Gasver
teiler 3, 4 arbeiten also immer abwechselnd als Belüf
tungselement oder als ein Filter aufweisende Wasserab
zugseinrichtungen. In der Praxis wird man in ein Klär
becken eine Vielzahl solcher Gasverteiler 3, 4 einsetzen.
Oberhalb des Gasverteilers 3 ist im Klärbecken 1 ein Rüh
rer 22 angeordnet, welcher eine quer zu den Gasverteilern
3, 4 gerichtete Flüssigkeitsströmung erzeugt. Dadurch
werden die sich während der Benutzung der Gasverteiler
als Wasserabzugselemente auf den Gasverteilern 3, 4 ange
sammelten Feststoffe weggeschwemmt, sobald die Gasvertei
ler 3, 4 mit der Gasquelle 18, also bei einer Kläranlage
mit Druckluft, verbunden werden.
Bezugszeichenliste
1 Klärbecken
2 Boden
3 Gasverteiler
4 Gasverteiler
5 Hohlkörper
6 Gasaustrittsöffnung
7 Folie
8 Anschluß
9 Anschluß
10 Leitung
11 Leitung
12 Anschluß
13 Anschluß
14 4/2-Wegeventil
15 Anschluß
16 Anschluß
17 Flüssigkeitsbehälter
18 Gasquelle
19 Einlaßöffnung
20 Einlaßöffnung
21 Einlaßöffnung
22 Rührer
2 Boden
3 Gasverteiler
4 Gasverteiler
5 Hohlkörper
6 Gasaustrittsöffnung
7 Folie
8 Anschluß
9 Anschluß
10 Leitung
11 Leitung
12 Anschluß
13 Anschluß
14 4/2-Wegeventil
15 Anschluß
16 Anschluß
17 Flüssigkeitsbehälter
18 Gasquelle
19 Einlaßöffnung
20 Einlaßöffnung
21 Einlaßöffnung
22 Rührer
Claims (7)
1. Vorrichtung zum Begasen einer Flüssigkeit, insbeson
dere zum Belüften von Abwasser in einem Klärbecken, bei
der unterhalb des Flüssigkeitsspiegels zumindest zwei je
weils mit einem Anschluß versehene Gasverteiler angeord
net sind, welche in ihrer Oberseite Gasaustrittsöffnungen
aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse (8,
9) wahlweise mit einer Gasquelle (18) oder einem Flüssig
keitsbehälter (17) verbindbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gasverteiler (3, 4) durch einen Hohlkörper (5)
aus Metall gebildet ist, welcher in seiner Oberseite die
Gasaustrittsöffnungen (6) aufweist, und daß der Hohlkör
per (5) von einer porösen, die Gasaustrittsöffnungen (6)
abdeckenden Folie (7) bedeckt oder umschlossen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Folie (7) aus einem bei Betonbauten zur Drainage
gebräuchlichen Kunststoffmaterial, zum Beispiels Polypro
pylen, besteht.
4. Vorrichtung nach zumindest einem der vorangehenden An
sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Gasver
teiler (3, 4) ein Rührer (22) zur Erzeugung einer quer
über die Gasverteiler (3, 4) führenden Flüssigkeitsströ
mung angeordnet ist.
5. Verfahren zum Betrieb einer Kläranlage, bei der in ei
nem Klärbecken unterhalb ihres Wasserspiegels zumindest
zwei Luftverteiler vorgesehen sind, dadurch gekennzeich
net, daß die Luftverteiler abwechselnd zum Zuführen von
Luft in das Klärbecken und zum Abführen von Wasser aus
dem Klärbecken benutzt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
nur eine Teilmenge des abzuführenden Wassers über die
Luftverteiler abgeführt wird.
7. Verfahren nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch ge
kennzeichnet, daß zu Beginn des Wechsels zwischen dem Ab
führen von Wasser und dem Zuführen von Luft diese mit ei
nem erhöhten Druck zugeführt wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995116395 DE19516395A1 (de) | 1995-05-04 | 1995-05-04 | Vorrichtung zum Begasen einer Flüssigkeit und Verfahren zum Betrieb einer Kläranlage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995116395 DE19516395A1 (de) | 1995-05-04 | 1995-05-04 | Vorrichtung zum Begasen einer Flüssigkeit und Verfahren zum Betrieb einer Kläranlage |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19516395A1 true DE19516395A1 (de) | 1996-11-07 |
Family
ID=7761088
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995116395 Withdrawn DE19516395A1 (de) | 1995-05-04 | 1995-05-04 | Vorrichtung zum Begasen einer Flüssigkeit und Verfahren zum Betrieb einer Kläranlage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19516395A1 (de) |
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