DE2415940A1 - Verfahren und einrichtung zur behandlung von fluessigkeiten oder trueben - Google Patents

Description

PATENTANWALT 8 MÖNCHEN, 2.4.1974/R DR. WILHELM HASSE _{p 4147}/_Waa DIPLOMINGENIEUR

Waagner-Biro Aktiengesellschaft, A 1051 Wien, Margaretenstraße 70

Verfahren und Einrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten oder Trüben

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Behandlung von Flüssigkeiten, Trüben, oder Trüben mit suspendierten Feststoffen biologischer Submers- oder chemischer Prozesse mit einem Fluid, wie z.B. Gas, Flüssigkeit oder Schaum, in einem Behälter, bei welchem die Flüssigkeit oder Trübe durch eine Pumpe aus dem Behälter angesaugt und mittels eines Fallkanales im Kreislauf über eine Kontaktstelle für das Fluid rückgeführt wird.

Zur Züchtung von Mikroorganismen ist eine Einrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten bekannt geworden, bei der in einem runden Gefäß zentral die Flüssigkeit angesaugt und über einen ringförmigen Kanal koaxial zum Ansaugrohr rückgeführt wird, wobei durch eingebaute, stehende Flügel das Gas zur Begasung der Flüssigkeit dem abwärts strömenden Flüssigkeitsstrom zugeführt wird. Durch diese zentrale Umwälzung werden jedoch die Randteile der Flüssigkeit kaum belüftet, wohingegen die zentralen Teile infolge einer Art Mammutpumpenwirkung nur mit geringem Wirkungsgrad belüftet werden.

Eine ähnliche Konstruktion (Ö.P. Nr. 208.788) verwendet zur Abwasserbelüftung eine offene Strahlpumpe, bei der in einer ringförmigen Zone eine Mammutpumpenwirkung auftritt, die die angrenzenden Ringzonen positiv beeinf3.ussen soll. Auf jeden Fall wird keine gleichmäßige Belüftung erzielt, und auch die 02-Ausnützung ist gering, wobei keine Regelung des 02-Eintrages geoffenbart ist. Anstelle der offenen Strahlpumpen können auch Venturirohre mit rundem Querschnitt (DTOS Nr. 1,584.930 und 1,658.148) verwendet werden, wobei -Begasungsstelle an einem horizontalen bzw. geneigten Leitungsteil vorgesehen ist.

Abgesehen davon, daß die Begasung immer nur durch die Randzonen der durch das Venturirohr strömenden Flüssigkeit erfolgt, tritt infolge des Auftriebes eine Entgasung der tiefer liegenden Flüssigkeitsteilchen und damit eine Vergrößerung der Luftblasen auf, so daß auch hier keine optimale Og-Ausnutzung erfolgt.

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Die vorliegende Erfindung vermeidet die angeführten Nachteile und erlaubt eine gleichmäßige Begasung der durch den Kanal strömenden Flüssigkeit, wobei im anschließenden Fallkanal eine Verlängerung der Verweilzeit der Gasblasen im Flüssigkeitsstrom auftritt. Durch die besondere Ausbildung und Anordnung des Fallkanales wird eine gleichmäßige Verteilung . · der aufsteigenden Gasblasen über den Behandlungsraum erreicht und damit eine rasche Entgasung vermieden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß die zu beaufschlagende Flüssigkeit oder Trübe in einem Fallkanal mit länglichem Querschnitt eingebracht wird, der unterhalb der Flüssigkeitseinbringung zu einem langgestreckten Schlitz verengt ist, durch welchen die Flüssigkeit oder Trübe geführt wird und wobei durch Ansaugöffnungen im Bereich der Verengung durch die bewegte Flüssigkeit Fluid angesaugt und in der Flüssigkeit bläschenformig verteilt wird. Vorzugsweise wird die Menge der durch den Fallkanal strömenden Flüssigkeit oder Trübe durch Verstellung des Strö-• mungsquerschnittes an der engsten Stelle des Fallkanales geregelt.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Begasung von Flüssigkeiten ist dadurch gekennzeichnet, daß der Fallkanal einen länglichen oder ringförmigen Querschnitt und mindestens eine schlitzartige Einschnürung aufweist und in dieser Einschnürung längs den längeren Seiten Ansaugöffnuiigen zur Einsaugung des Fluides, wie z.B. Luft- oder Rauchgas, oder eines Gasflüssigkeitsgemisches, wie z.B. Schaum, angeordnet sind.

Die Erfindung ist in den Fig. 1 bis 18 beispielsweise und schematisch dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Aufriß, Fig. 2 einen Seitenriß und Fig. einen Grundriß einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 4 zeigt im Aufriß, Fig. 5 in Draufsicht, sowie Fig. 6 im Schnitt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei in den Fig. 4a und 4b Details dargestellt sind.

Fig. 7 zeigt einen Aufriß, Fig. 8 einen Kreuzriß, Fig. 9 und jeweils einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Ausbilfangsform.

Fig. 11 zeigt einen Aufriß, Fig. 12 einen Kreuzriß, die Fig. 13 und 14 einen Grundriß bzw. Schnitt eines weiteren erfindungsgemäßen Begasungsbehälters.

Die Fig. 15 und 16 zeigen im Auf- und Kreuzriß, sowie die Fig. 17 und 18 in zugehörigen Schnitten eine weitere Ausführungsvariante.

In den Fig. 1 bis 3 ist ein etwa zu 80 Prozent seines Volumens mit zu begasender Flüssigkeit gefüllter, oben geschlossener zylindrischer Behälter 12 mit lotrechter Achse 13 dargestellt. Im Behälter befindet sich ein lotrechter Fallkanal 1 von sehr schlankem, rechteckähnlichem Querschnitt, welcher den oberen Abschlußdeckel 14 des Behälters 12 durchdringt,und welcher über den Behälterboden 15 mit einer sich erweiternden Öffnung 16 endet. An seinem oberen Ende besitzt der Fallkanal 1 eine engste Stelle 2, an der in den längeren Rechteckseiten Löcher 4 angeordnet sind. Nach der engsten Stelle 2 erweitert sich der Fallkanal nach unten diffusorartig auf seinen endgültigen Querschnitt. Dem Fallkanal 1 wird über eine Umwälzrohrleitung 17 durch eine Pumpe Flüssigkeit zugeführt, welche dem Behälter 12 entweder in Bodennähe über denRingkanal 19 oder aber unterhalb des Flüssigkeitsspiegels über den strichliert eingezeichneten Ringkanal 20 entnommen wird. Die Entnahme erfolgt entlang zweier, einander annähernd gegenüberliegender und/oder etwa parallel zum Fallkanalaustritt liegender Behälterwandstellen über Öffnungen und über einen, von diesen zur Saugseite der Pumpe 18 führenden Saimnelkanal 19 bzw. 20. Das an etwa der höchsten bzw. engsten Stelle 2 des Fallkanales 1 durch Heberwirkung und im Zusammenhang mit der hohen Strömungsgeschwindigkeit auftretende Vakuum bewirkt ein Ansaugen des zugeführten Gases bzw. der umgebenden Luft. Das Gas wird in Form von kleinen Blasen einheitlicher Größe durch die Löcher 4 in die durch den Fallkanal 1 abwärts strömende Umwälzflüssigkeit eingesaugt. Die diffusοrartige Er-Weiterung des Fallkanales auf einen entsprechend

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größeren Strömungsquerschnitt gestattet im Zusammenhang mit der durch die Lochgröße oder die Einstellung des engsten Fallkanalquerschnittes 2 wählbaren Bläs.engröße eine extreme Verlängerung der Kontaktzeit zwischen Gasblasen und Flüssigkeit während der Abwärtsströmung, wobei die relativ zur Flüssigkeit aufstei-■ genden Gasblasen von großen Flüssigkeitsmengen überholt werden, wodurch ein Sinkschwebebett.entsteht.

' :._w .. ' . Die Zweiteilung des die Fallkanalöffnung 16 verlassenden Gasblasen-Flüssigkeit sgemisches, welche durch die erzwungene Flüssigkeitsströmung nach zwei, einander diametral gegenüberliegenden Entnahmestreifen am Behälterumfang erzielt wird, bewirkt, bezogen auf die Behältergrundflache, eine besonders gleichmäßige Flüssigkeitsströmung. Letztere vermeidet weitgehend alle unerwünschten Luftheber - bzw. die Mammutpumpenwirkungen, welche ihrerseits eine Verkürzung der Gasblasenaufstiegszeit und somit eine Beeinträchtigung der angestrebten Stoffaustausch-Intensität zwischen Flüssigkeit und Gas zur Folge hat. Weiters wird durch diese grundflächenbezogene Strömungsgleichmäßigkeit die volle Ausnützung der gesamten Behältergrundfläche zur Entfernung der durch den Fallkanal 1 in den Behälter 12 eingebrachten"Gasblasen erreicht und so ein Mitreißen von Gasblasen in die Umwälzpumpe 18 vermieden.

.Wird nun der grundflächenbezogenen Strömung eine Flüssigkeitssteigströmung überlagert, indem die Umwälzflüssigkeit zur Pumpe etwa in der Höhe des Flüssigkeit sspiegels abgezogen wird, so wird im Behälterraum die Verweilzeit der Gasblasen gemäß der Umwälzmenge verkürzt. Doch wird infolge der aufsteigenden Flüssigkeit eine Fließbettwirkung erzielt, welche suspendierte Sinkstoffe, wie z.B. Belebtschlamm, bis zu einer beträchtlichen Teilchengröße dauernd in Schwebe hält und somit am Absetzen hindert. Dadurch wird bei

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biologischen Kläranlagen eine Vorkläreinrichtung vermieden oder sehr vereinfacht. Das vorliegende Verfahren gestattet einen weitgehenden Abbau biologischer Verunreinigungen innerhalb der Belebtschlammstufe oder aber in einer nach dem gleichen Verfahren arbeitenden aeroben Überschußschlamm-Stabilisierungsstufe. Dadurch können Faulräume zur anaeroben Überschußschlamm-Nachbehandlung entfallen oder zumindest reduziert werden.

folgende

Die erfindungsgemäße Einrichtung gestattet durch/einfache Maßnahmen,die Menge des in die Flüssigkeit eingesaugten Gases, bzw* dessen Blasengröße einzustellen:

1.) Drosselung der Umwälzmenge ode? .a^reil·' Eins te llung durch,Drehzahlverstellung der,Pumpe.

2.) Verstellung der Zahl und/oder der Querschnitte der Gaseinsaugöffnungen am engsten Querschnitt 2 des FaIlkanales 1 oder Drosselung in den Gasansaugkanälen.

3.) Verstellung des engsten Querschnittes des FaIlkanales durch nachgiebige Ausbildung der schmalen Begrenzungsseiten 11, wie z.B, durch halbkreisförmige und elastische Formgebung der Enden des engsten Querschnittes, sowie durch Abstandsverringerung zweier Fallkanalwände. (Fig.4a und 4b).

Die einheitliche Blasengröße des in den Umwälzstrom eingesaugtnn Gases ist ein wesentlicher Faktor für die Güte des Verfahrens. Dadurch werden die bei mikrobiologischen Submersprozessen gefürchteten Schaumprobleme entschärft. Der erforderliche Stoffaustausch zwischen dem Fluid und der zu behandelnden schwereren Flüssigkeit erfordert eine bestimmte minimale Gasflüssigkeitsgrenzfläche, d.h. eine Gesamtoberfläche der in der Flüssigkeit befindlichen Gasblasen. Wenn nun ein breites Größenspektrum der Gasblasen vorliegt, so ist die spezifische Oberfläche der größeren Blasen und. damit auch deren spezifischer Stoffaustausch geringer. Durch die Vereinheitlichung der Blasengröße wird somit auch die mittlere Blasengröße verkleinert, so daß der Stoffaustausch verbessert wird.

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In den meisten praktischen Anwendungen entsteht bei abnehmender Blasengröße ein Schaum mit einer progressiv ansteigenden Stabilität. Diese Schäume erfordern zur Abscheidung der flüssigen Phase von der gasförmigen Phase einen hohen Investitions-, Energie- und sonstigen Betriebsmittelaufwand.

Durch die Vereinheitlichung der Blasengröße kann dieser kritische Bereich der Schaumstabilität vermieden werden, so daß eine Schaumseparation in einfacher Weise erzielt werden kann. Erfindungsgemäß wird das Abgas und'allfällig gebildeter Schaum vom Deckel 14 des Behälters 12 über die Rohrleitung 21 in einen Schaumseparator, wie z.B. Zyklon 22, geleitet, von welchem aus die rein·, gasförmige Phase durch die Zyklonüberlaufleitung 23 abgeführt wird. Die überwiegend flüssige Phase wird vom Unterlauf des Zyklons durch die Rohrleitung 24, erforderlichenfalls'unter Zugabe eines schaumzerstörenden Mittels dem Flüssigkeitsinhalt des Behälters 12 zugemischt. Diese Zumischung erfolgt über einen Teil der Öffnungen 4 in der Einschnürung des Fallkanales 1,

In den Fig. 4 bis 6 ist im Aufriß, Draufsicht und in einem Schnitt ein oben offener, zylindrischer Reaktionsbehälter 12 dargestellt, welcher zum Teil mit Flüssigkeit gefüllt ist. Der langgestreckte Fallkanal wird durch zwei konzentrische Zylinder, und zwar durch den Mantel des Behälters 12 und durch einen unten offenen Innenzylinder 27 gebildet.. Die Beschikkung des Fallkanales mit Umwälzflüssigkeit bewirkt eine Pumpe 18, die als Unterwasserumwälzpumpe ausgebildet ist, welche aus der Behältermitte Flüssigkeit abzieht. Eine Flüssigkeitsentnahme im Bereich des Flüssigkeitsspiegels bietet die Möglichkeit, durch Fließbettwirkung der aufsteigenden Flüssigkeit sedimentierende Feststoffe am Abbauprozeß biologischer Kläranlagen intensiv teilnehmen zu lassen, bzw. die Wirkung suspendierter körniger Katalysatoren zu erhöhen. In der Zeichnung ist die Pumpe 18

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in der Nähe des Behälterbodens 15 angeordnet. Von der Pumpe 18 gelangt die Umwälzflüssigkeit durch das Steigrohr 17 in den Ringkanal 25 und aus diesem in die gleichmäßig verteilten, langgestreckten Einzelkanäle 26, die in den Fig. 4a und 4b im Detail dargestellt sind, deren jeder mit einer Einschnürung 2 unmittelbar nach dem Ringkanal 25 beginnt und sich in einer diffusorartigen Erweiterung nach unten fortsetzt, um dann in den gemeinsamen ringförmigen Fallkanal 1 einzumünden. Eine besonders günstige Lösung stellt die Verwendung eines aus elastischem oder zumindest teilweise elasbischem Wandmaterial hergestellten zylindrischen und gegebenenfalls sieh nach unten erweiternden Rohres dar, welches an seinem oberen Eintrittsende durch Zusammendrücken nach Art eines Quetschhahnes durch Spannschrauben 28 seine in der Spaltweite stufenlos einstellbare Einschnürung erhält.

In den Fig. 7 bis 10 ist in mehreren Schnitten eine zweistufige biologische Kläranlage dargestellt, die einen ersten und einen zweiten Belüftungsraum 7 und mit je einem zugehörigen Nachklärraum 9 und 8 umfaßt. Diese Anlage ist in Kompaktbauweise in einem kreiszylindrischen, stehenden Behälter 12 untergebracht. Der erste Nachklärraum 9 ist über dem zugehörigen ersten Begasungsraum 7 und der zweite Nachklärraum 8 über demzweiten Begasungsraum 6 angeordnet. Jeder der beiden Nachklärräume 8 und 9 bildet die Hälfte eines auf die Spitze gestellten Kegels mit je einem unteren Belebtschlammauslaß für die beiden Nachklärräume 8 und 9. Die Trennung der beiden Nachklärräume 8 und 9 und der beiden Begasungsräume 6 und 7 wird durch die Begrenzungswände/des Fallkanales 1 bewirkt. Im oberen Bereich des ersten Begasungsraumes 7 wird die Umwälzflüssigkeit- in einer dem Fallkanalaustritt 16 etwa parallel gegenüberliegenden Zone des Behälters 12 entnommen und über einen Sammelkanal 19 von der Pumpe 18 angesaugt und über die Einschnürung 2 unter

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Ansaugung eines Fluides, wie z.B. Luft, über den Fallkanal 1 dem Begasungsraum 7 wieder zugeführt. Eine mittels eines Scharnieres 38 drehbare Klappe 39 gestattet die Abzweigung eines während des Betriebes einstellbaren Anteiles des durch den Fallkanal 1 in den ersten Begasungsraum 7 eingebrachten und dort aufsteigenden Gases zur Begasung des zweiten Begasungsraumes 6. Dazu wird dieser abgezweigte Gasanteil durch einen den Fallkanal durchdringenden Gaskanal 10 einem unten offenen und in etwa seiner breitesten Stelle beidseitig mit Begasungsöffnungen 30 versehenen Hohlkörper 29 zugeleitet. Eine Umlenkwand 31 bewirkt zufolge der aufsteigenden Gasblasen eine ständige Durchmischung des Begasungsraumes 6.

Das in den Begasungsräumen 6 bzw. 7 verbrauchte Gas nimmt aus der Flüssigkeit austretend die überschüssige Flüssigkeit aus den Begasungsräumen 6 und 7 durch die Rohre 32 bzw. 33 in die Ausgasungsräume 34 bzw. 35 mit, von wo diese Flüssigkeitsströme über die halbzylindrischen Tauchwände 36 bzw. 37 in die Nachklärräume 8 bzw. 9 strömen. Aus dem Nachklärraum 8 wird das zweistufig geklärte Abwasser abgeführt und aus dem Nachklärraum 9 das einstufig zwischengeklärte Abwasser dem zweiten Begasungsraum 6 zugeleitet. Der Überlauf des ersten Nachklärraumes 9 wird zusammen mit dem Rücklaufschlamm vom Schlaminauslaß des ersten Nachklärraumes 9 über einen Zweiweghahn der Pumpe 18 zugeleitet. Nur während der kurzzeitig erfolgenden Überschußschlamm-Entfernung wird der Zweiweghahn 42 auf Schlammabfuhr umgestellt, so daß der Überschußschlamm über die Rohrleitung 40 die Anlage verläßt. In ähnlicher Form, jedoch nicht extra dargestellt, erfolgt die Rückführung des Belebtschlammes in die Steigstromseite der Umlenkwand 31 des zweiten Begasungsraumes 6, oder aber die kurzzeitige Überschußschlammentfernung aus dem zweiten Nachklärraum 8. In Fig. 7 ist die Abwassereinleitung in den sekundär begasten zweiten Begasungsraum

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über ein abgeschlossenes Übertrittsabteil 41 mit ühtenauslaß in den Raum zwischen Außenwand 12 und Umlenkwand dargestellt. Der Zulauf des zu behandelnden Rohabwassers erfolgt über das Zulaufabteil 43 (Pig. 8) zur Umwälzpumpe 18, oder aber,- wie nicht dargestellt -, in den Sammelkanal 19,

Es ist auch jene Lösung im Rahmen der Erfindung möglich, bei der der Fallkanal die zweite Behandlungsstufe begast und der erste Begasungsraum mit dem zweiten Begasungsraum über den Gaskanal 10 zur Begasung verbunden ist.

In den Fig. 11 bis 14 ist eine weitere zweistufige biologische Kläranlage in mehreren Schnitten dargestellt. Jede Stufe besteht aus einem geschlossenen Begasungsraum 6 bzw. 7, welcher durch den zugehörigen Nachklärraum 8 bzw. 9 oben abgeschlossen ist. Die Nachklärräume 8 bzw. 9 werden von Rohren 32 bzw. 33 durchdrungen, die in einen oberen Ausgasungsraum 34 bzw. 35 mit halbzylindrischen Tauchwänden 36 bzw. 37 zur Flüssigkeitsverteilung im zugehörigen Nachklärraum münden. Jede der beiden Stufen umfaßt ferner einen Sammelkanal 19 mit Anschluß an die Saugseite der zugehörigen Umwälzpumpe 18 und mit druckseitiger Rohrleitung zu dem entsprechenden Fallkanal 1 mit der Einschnürung 2 und der Austrittsöffnung 16. In der Zeichnung sind die Einrichtungen, die zum Begasungsraum 7 gehören im Unterschied zu 3&nen des Begasungsraumes 6 . mit "a" bezeichnet. Bei dieser Anlage ist jeder der beiden Begasungsräume mit einer eigenen Umwälzpumpe 18 und I8ä ausgerüstet, die über den Fallkanal 1 und 1a fein verteilte Gasblasen den Begasungsr&tnen*=zuführen. Die Belebt Schlammrückführung erfolgt, wie in denFig, 7 bis 10 beschrieben wurde. Sowohl bei dieser Anlage als auch bei der vorher beschriebenen können beide Hälften des Nachklärkegels als ein gemeinsamer Nachklärraum einer einzigen Behandlungsstufe verwendet werden, während die Nachklärung der jeweils anderen Behandlungsstufe außerhalb der Kompaktkläranlage in einem getrennt angeordneten Nachklärbecken vorgenommen wird.

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In den Pig. 15 "bis 18 ist eine Weiterentwicklung der zweistufigen biologischen Kompaktkläranlage gemäß den Fig. bis 14 dargestellt, bei welcher die beiden Begasungsräume 6 und 7 und auch die beiden Nachklärräume 8 und 9 gegeneinander flüssigkeitsdicht abgeschlossen in einem kreis- " zylindrischen Behälter 12 mit leicht konischem Boden 15 zusammengebaut sind. Der Flüssigkeitsspiegel in den einzelnen Räumen weist gemäß dem Druckabfall Gefällesprünge auf, so daß die Durchströmungsrichtung ersichtlich ist. Etwa in der Höhe des Flüssigkeitsspiegels wird in jedem der beiden Begasungsräume 6 bzw. 7 Umwälzflüssigkeit durch die Umwälzpumpe 18 bzw; 18a angesaugt und über die Einschnürung 2 bzw. 2a unter Gaseinsaugung durch die nicht dargestellten Öffnungen 4 in den Fallkanal 1 bzw. .1a gefördert und schließlich mit den suspendierten Gablasen über die Öffnungen 16 bzw. 16a in den Begasungsraum 6 bzw. 7 rückströmen gelassen. Zwischen den beiden Fallkanälen 1 und 1a sind die Nachklärräume 8 bzw. 9 vorgesehen. Der Nachklärraum 8 ist zwischen zwei geneigten Zwischendecken 44 und 46 angeordnet, welcher zur Erhöhung des Sedimentationseffektes lamellenartige Zwischenwände 45 aufweist, die etwa die gleiche Neigung wie die Zwischendecken 44 und 46 aufweisen. Über der oberen Zwischendecke 46 liegt der zweite Nachklärraum Unterhalb der Zwischendecke 44 ist ein Teilraum des Belüftungsraumes 6 vorgesehen.

Unterhalb der Ansaugstelle der Umwälzflüssigkeit in den beiden Begasungsräumen sind Prallwände 49 vorgesehen, die das unerwünschte Ansaugen von Gasblasen durch die Pumpe vermeiden. Die Zuführung des zu klärenden Abwassers erfolgt an der.Pumpensaugseite gemäß Pfeil 50 in die erste Begasungsstufe 6. Der Flüssigkeitsübertritt in den ersten Nachklärraum 8 erfolgt über die Öffnungen 47'.in der Trennwand zwischen dem ersten Begasungsraum 6 und dem ersten Nachklärraum 8. Diese Öffnungen liegen jeweils knapp unterhalb jedes Endes der lamellenartigen Zwischenwände 45. In der. gegenüberliegenden Trennwand

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verläßt die einstufig geklärte Flüssigkeit gemäß Pfeil 51 in Pig. 17 über ein Überlaufwehr den ersten Nachklärraura und strömt in den zweiten Begasungsraum 7. Von hier erfolgt der Übertritt in den zweiten Nachklärraum durch die Öffnung 48, Der Abfluß des zweistufig geklärten Abwassers erfolgt wieder über ein Überlaufwehr in der Gegend der höchsten Stelle der Zwischenwand 46, wie dies in Fig. 17 durch den Pfeil 52 schematisch dargestellt ist. Der in den beiden Nachklärräumen 8 bzw. 9 sedimentierte Schlamm wird zum größten Teil in die zugehörige Begasungsstufe rückgeführt oder aber zur Aufrechterhaltung des für die optimale Klärleistung erforderlichen Schlammgehaltes mittels laufender oder intermittierender Schlammabfuhr geregelt. Zu diesem Zweck kann eine eigene Schlammpumpe ' für die Belebtschlammrückführung oder für die Überschußschlammentfernung eingesetzt werden.

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Claims (16)

1. Patentansprüche :

   My Verfahren zur Behandlung von Flüssigkeiten, Trüben oder Trüben mit suspendierten Feststoffen biologischer Submers- oder chemischer Prozesse mit einem Fluid, wie z.B. Gas, Flüssigkeit oder Schaum, in einem Behälter, bei welchen die Flüssigkeit oder Trübe durch eine Pumpe aus dem Behälter angesaugt und mittels eines FaIlkanales im Kreislauf über eine Kontaktstelle für das Fluid rückgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die zu beaufschlagende Flüssigkeit oder Trübe in einem Fallkanal mit länglichem Querschnitt eingebracht wird, der unterhalb der Flüssigkeitseinbringung zu einem langgestreckten Schlitz verengt ist, durch welchen die Flüssigkeit oder Trübe geführt wird und wobei durch Ansaugöffnungen im Bereich der Verengung durch die bewegte Flüssigkeit Fluid angesaugt wird und in der Flüssigkeit bläschenförmig verteilt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der durch den Fallkanal strömenden Flüssigkeit oder Trübe durch Verstellung des Strömungsquerschnittes an der engsten Stelle des Fallkanales geregelt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit oder Trübe im Fallkanal so bemessen ist, daß sie etwas höher ist als die Steiggeschwindigkeit der Fluidblasen in der Flüssigkeit oder Trübe, so daß die Verweilzeit bzw. Kontaktzeit und Durchmischung erhöht wird.

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4. 4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des eingesaugten Fluides durch eine Drosselstelle in der Zuleitung des Fluides regelbar ist.
5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im Behälter entstehende Schaum durch einen Zyklon und der im Zyklon konzentrierte Schaum durch die Ansaugung des Fluids in den Behälter rückgesaugt wird.
6. 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
   die Absaugung der umgewälzten Flüssigkeit oder Trübe an einer Stelle erfolgt, die höhenmäßig oberhalb der Austrittsöffnung des Fallkanales, dieser jedoch gegenüberliegt, so daß eine Sedimentation möglichst lange im Behälter vermieden wird und die Fluidbläschen in Schwebe
   gehalten v/erden.
7. 7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
   die aufsteigenden Blasen unter dem Spiegel der Flüssigkeit gesammelt und über eine leitung einer anderen Stufe der Behandlungseinheit unter Beibehaltung des hydrostatischen Druckes zugeführt werden.
8. 8. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß der Fallkanal (1) einen länglichen oder ringförmigen Querschnitt und mindestens eine schlitzartige Einschnürung (2) aufweist, und in dieser Einschnürung (2) längs den längeren Seiten (3) Ansaugöffnungen (4) zur Einsaugung des Fluides, v/ie z.B. luft oder Rauchgas, oder eines Gasflüssigkeitsgemisches, wie z.B. Schaum, angeordnet sind.

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9. 9. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fallkanal (1) als Trennwand einer zweistufigen Anlage ausgebildet ist, die zwei nebeneinanderliegende Behandlungskammern (6, 7) aufweist, deren Nachbehandlungskammern (8, 9) zumindest teilweise über den Behandlungskammern (6, 7) angeordnet sind.
10. 10. Einrichtung nach Anspruch 8 oder 9» dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behandlungskammer (6, 7) ein getrennter Fallkanal (1) zugeordnet ist, die nebeneinander angeordnet, die Trennwand der beiden Behandlungskammern (6, 7) bilden.
11. 11. Einrichtung nach Anspruch 8 oder-9, dadurch gekennzeichnet, daß nur die zuerst durchströmte Behandlungskammer (7) einen Fallkanal (1) aufweist, und daß die beiden Behandlungskammern (6, 7) durch einen Gaskanal (10) miteinander verbunden sind, durch den ein Teildes aus dem Fallkanal (1) austretenden und sich sammelnden Fluides in die Behandlungskammer (6) übergeführt wird.
12. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die schmale Seite (11) des;. Fallkanales (1), insbesondere nach Art eines Quetschhähnes, elastisch ausgebildet ist, so daß der Spaltquerschnitt veränderbar ist.
13. 13· Enrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen (4) an der engsten Stelle des Fallkanales (1) auf seiner Längsseite angeordnet, und zumindest teilweise verschließbar sind, so daß die Fluidmenge zur Behandlung des Mediums regelbar ist.

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14. 14. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in einem gemeinsamen Gefäß (12) die Begasungsräume (6 u. 7) nebeneinander und zwischen ihnen zum Teil übereinander die Nachbehandlungskammern (8, 9) angeordnet sind. ·
15. 15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Nachbehandlungskammern (8, 9) ein Teil des Begasungsraumes (6) angeordnet ist.
16. 16. Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Fallkanal (1) längs der Wandung des Behälters (12), insbesondere ringförmig, und die Ansaugöffnung der Pumpe (18) unterhalb der Austrittsöffnung (16) des Fallkanales (1) in der Mitte des Behälters (12) angeordnet ist (Fig. 4).

    WAAGNER-BIRÖ Akt i enge s e11s ch aft

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