DE19740840C1 - Biorotor - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Biorotor für Abwasserreinigung und Gewässersanierung mit einem Antrieb.

In der deutschen Patentanmeldung Nr. 196 39 265.5 ist ein Bioro­ tor mit einem Antrieb für die Abwasserreinigung und Gewässersa­ nierung beschrieben, der im wesentlichen einen mit eine fein­ struktuierte Oberfläche aufweisende Spezialhohlkugeln gefüllten, halbgetaucht selbstschwimmfähigen und in einer Haltevorrichtung gelagerten Trommelkörper aufweist. Der Trommelkörper wird aus einer Reihe nebeneinander liegender, scheibenförmiger Platten sowie zwei den seitlichen Abschluß bildenden Endplatten gebil­ det, zwischen denen die Hohlkugeln einlagig angeordnet und durch die benachbarten Platten oder Endplatten arretiert sind. In den Platten und den Endplatten ist zentral eine Bohrung vor­ gesehen, die ein Zentralrohr aufnimmt, durch das eine stählerne Antriebswelle geführt ist. Am äußeren Umfang der Platten und der Endplatten sind weitere Bohrungen vorgesehen, durch die Rand­ rohre hindurchgeführt werden, die parallel zum Zentralrohr lau­ fen. Diese Randrohre dienen sowohl der Stabilität als auch dem Antrieb und der Belüftung des Rotors. Sie weisen deshalb ent­ sprechende Bohrungen auf. Der lichte Abstand der Randrohre zu­ einander ist geringer als der Durchmesser der Hohlkugeln. Für die biologische Wirksamkeit des Rotors ist eine einwandfreie Arretierbarkeit der Hohlkugeln zu gewährleisten, weil die ge­ ringste Eigenbewegung der Kugeln deren Bewuchs mit den abwasser­ reinigenden, mikrobiellen Filterrasen unterbindet.

Diese Arretierbarkeit der Hohlkugeln ist nicht immer gewährlei­ stet. Die Kugelfestbefüllung ist wegen der für einen Rotor von Hand vorzunehmenden und zu erreichenden ein- und insbesondere geschlossenlagigen Kugelanordnung außerordentlich aufwendig. Aufwendig sind ebenfalls das manuell auszuführende Verschweißen von Randrohren und Zentralrohr mit den einzelnen Platten und den Endplatten.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Biorotor zu schaffen, mit dem die vorgenannten Mängel beseitigt und gleichzeitig eine deutlich größere Bewuchsfläche für den Biofilterrasen, eine Erhöhung des schnelleren Austausches von Wasser und Luft im Rotorkörper und damit auch eine höhere Wirksamkeit erreicht werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen in einer Haltevor­ richtung gelagerten Biorotor, derart gelöst, daß der Rotorkörper aus einer Reihe nebeneinanderliegender, alternierender scheiben­ förmiger genoppter Platten und scheibenförmiger glatter Platten sowie zwei den seitlichen Abschluß bildenden Endplatten besteht.

Es ist erfindungsgemäß, daß die genoppte Platte einseitig mit im regelmäßigen, quadratischen Abstand angeordneten, kegelstumpf­ förmigen Hohlnoppen versehen ist.

Zur Regulierung der Eintauchtiefe des Rotors ist vorgesehen, daß an den Gabelenden der Haltevorrichtung Führungsrohre angeordnet sind, die eine auf dem Gewässergrund sich abstützende vertikale Stütze aufnehmen und mittels Stellbolzen in jeder Position stu­ fenlos arretieren.

Der erfindungsgemäße Rotor weist eine Reihe von Vorteilen auf. Durch die alternierende Anordnung von glatten und genoppten Platten wird ein stabiles, rotierendes Festbett für den Biofil­ terrasen erzielt, dessen Bewuchsfläche gegenüber den bisherigen Biorotoren auf ca. das 2,5-fache je m³ Rotorvolumen gesteigert ist. Die vorteilhafte Anordnung der Hohlnoppen auf der Platte und zueinander ermöglichen auch bei hoher Schmutzlast, bei kräf­ tig entwickelten Biorasen und bei höherer Drehzahl des halbge­ tauchten Rotors den für eine zügige, effiziente Abwasserreini­ gung erforderlichen, schnellen Austausch und Wechsel von Abwas­ ser und Luft bis zur Mitte des rotierenden Körpers.

Der Biorotor ist deutlich kompakter und robuster ausgeführt. Der Fertigungsaufwand konnte durch die Verringerung der Anzahl der Randrohre, deren Abstand voneinander nicht mehr durch die erfor­ derliche Blockierung von Kugeln nach außen begrenzt ist, durch die Verringerung des Schweißaufwandes und durch das Wegfallen des Befüllens des Rotorkörpers mit Kugeln deutlich reduziert werden.

Die erfindungsgemäße Lösung wird anhand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtansicht,

Fig. 2 ein Schema der Anordnung der Platten,

Fig. 3 einen Schnitt A-A nach Fig. 2,

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine der Platten.

Die in Fig. 1 dargestellte Biofiltertrommel besteht im wesentli­ chen aus einem zylindrischen Rotorkörper 1, der aus einer Reihe nebeneinanderliegender, alternierender scheibenförmiger genopp­ ter Platten 13 und scheibenförmiger glatter Platten 10 sowie zwei Endplatten 14 aufgebaut ist. Die Endplatten 14 bilden den seitlichen Abschluß und dienen gleichzeitig der seitlichen Sta­ bilität des Rotors.

In den genoppten Platten 13, den glatten Platten 10 und den Endplatten 14 ist zentral eine Bohrung 12 vorgesehen, die ein Zentralrohr aufnimmt, durch das eine stählerne Antriebswelle 5 geführt ist. Diese Antriebswelle 5 ist mit je einem als Flansch 4 ausgebildeten Verbindungselement fest verbunden, das zentral auf der Außenseite der Endplatte 14 angeordnet ist.

Am äußeren Umfang der genoppten Platten 13, der glatten Platten 10 und der Endplatten 14 sind Randbohrungen 11 vorgesehen, durch die Randrohre 2 hindurchgeführt werden. Diese Randrohre 2 dienen sowohl der Stabilität als auch dem Antrieb und der Belüftung des Rotors. Sie weisen deshalb entsprechende Bohrungen auf. Fig. 4 zeigt die Anordnung der zentralen Bohrung 12 und der Randbohrun­ gen 11 auf einer der Platten 10, 13 bzw. 14 ohne Darstellung der übrigen Elemente.

In Fig. 2 ist ein Schema der alternierenden Anordnung der Plat­ ten 10 und 13 dargestellt, während Fig. 3 einen Schnitt A-A nach Fig. 2 darstellt. Die genoppten Platten 13 weisen auf einer Seite im regelmäßigen, quadratischen Abstand kegelstumpfförmige Hohlnoppen 19 auf. Beim Aufbau des Rotorkörpers 1 ist es bei der Anordnung der Platten vorteilhaft, wenn die genoppten Platten 13 nach bzw. vor der Endplatte 14 montiert werden. Es ist nicht bedeutsam, ob die Hohlnoppen 19 der hintereinander angeordneten genoppten Platten 13 in einer Reihe liegen oder nicht. Alle benachbarten Platten 10, 13 oder 14 kontaktieren miteinander. Ihre Anzahl richtet sich nach der erforderlichen Trommellänge.

Der Rotorkörper 1, die Randrohre 2, die Platten 10, 13 und 14 und das Zentralrohr bestehen vollständig aus dem umweltfreundli­ chen Polyethylen.

Der indirekte, auftriebsbedingte Antrieb des Rotors erfolgt dadurch, daß Normalluft durch einen Motortauchverdichter über einen Druckschlauch 7 in einen unter dem Rotor mittels Halterun­ gen 6 angeordneten Antriebs- und Belüftungskörper 8 gepumpt wird, von dort im Abwasser aufströmt, in den Randrohren 2 auf­ triebsgemäß komprimiert wird und dadurch den Rotor in Bewegung setzt. Der Antriebs- und Belüftungskörper 8 ist auf der gesamten Oberfläche mit feinporigen Schlitzen 15 versehen, um das Ein­ dringen von Wasser und Verschmutzungen in den Antriebs- und Belüftungskörper 8 zu vermeiden.

Dieser indirekte Antrieb ist mit einem Direktantrieb durch einen Getriebemotor 3 kombiniert. Dazu ist der Getriebemotor 3 an einem Ende des Rotors auf die Antriebswelle 5 aufgesteckt und mit dieser fest verbunden. Die Kraftübertragung von der An­ triebswelle 5 auf den Rotor erfolgt mittels des Flansches 4.

Wie bereits ausgeführt, bewirkt der indirekte Antrieb mit einer stufenlos regelbaren, zugeführten Luftmenge von 0 bis ca. 150 m³/Stunde eine Drehbewegung des Rotors von 0 bis 2 Umdrehungen/- min. Für höhere Drehzahlen wird der Getriebemotor 3 zugeschal­ tet.

Die Halterungen 6 des Antriebs- und Belüftungskörpers 8 und der Getriebemotor 3 sind an einer gabelförmigen Haltevorrichtung 9 angebaut. Der durch das spezifische Gewicht des verwendeten Polyethylen von 0,95 fast vollständig abtauchende Rotorkörper 1 wird durch die an den Gabelenden der Haltevorrichtung 9 instal­ lierten und in einer vertikalen Stütze 16 stufenlos verschieb­ bare Führungsrohre 17 mittels Stellbolzen 18 halbgetaucht, ge­ stützt montiert. Die Stütze 16 stützt sich auf dem Gewässer­ grund ab. Der Anbau an einem Steg oder an einer Uferbefestigung ist daher problemlos.

Die Herstellung des Biorotors ist sehr zügig in der Weise mög­ lich, daß nach dem Einziehen des Zentralrohres und der Randrohre 2 in die Bohrungen 12 bzw. 11 einer Endplatte 14 und dem festen Verbinden der Rohre mit der Endplatte 14 im rechten Winkel, durch z. B. Verschweißen, die erste scheibenförmige genoppte Platte 13 mit ihren Bohrungen 12 und 11 über das Zentralrohr und die Randrohre 2 geschoben und gegen die bereits vorhandene Endplatte gedrückt wird. Danach wird eine glatte Platte 10 mit ihren Bohrungen 12 und 11 über das Zentralrohr und die Randrohre 2 geschoben und an die vorher montierte Platte 13 gelegt. Jetzt folgt wiederum eine Platte 13, dann eine Platte 10 solange bis die erforderliche Rotorlänge erreicht und schließlich der Ab­ schluß des Rotors durch die Montage der zweiten Endplatte 14 abgeschlossen wird. Mit dieser zweiten Endplatte 14 werden ab­ schließend die Randrohre 2 und das Zentralrohr verschweißt. Ein Verschweißen der Randrohre 2 und des Zentralrohres mit den ge­ noppten Platten 13 bzw. den glatten Platten 10 erfolgt nicht. Damit ist die Bewuchsfläche dauerhaft stabilisiert.

Bezugszeichenliste

1

Rotorkörper

2

Randrohr

3

Getriebemotor

4

Flansch

5

Antriebswelle

6

Halterung

7

Druckschlauch

8

Antriebs- und Belüftungsrohr

9

Haltevorrichtung

10

Glatte Platte

11

Randbohrung

12

Zentrale Bohrung

13

Genoppte Platte

14

Endplatte

15

Schlitz

16

Stütze

17

Führungsrohr

18

Stellbolzen

Claims (3)

1. Biorotor für Abwasserreinigung und Gewässersanierung mit einem Antrieb, dessen Rotorkörper in einer Haltevorrichtung gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotorkörper (1) aus einer Reihe nebeneinanderliegender, alternierender scheibenförmiger genoppter Platten (13) und scheibenförmi­ ger glatter Platten (10) sowie zwei den seitlichen Abschluß bildenden Endplatten (14) besteht.

2. Biorotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genoppte Platte (13) auf einer Seite im regelmäßigen, qua­ dratischen Abstand angeordnete, kegelstumpfförmige Hohlnop­ pen (19) aufweist.

3. Biorotor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an den Gabelenden der Haltevorrichtung (9) auf einer vertika­ len Stütze (16) stufenlos verschiebbare und in jeder Ver­ tikalstellung arretierbare Führungsrohre (17) angeordnet sind.