DE2509913C2

DE2509913C2 - Verfahren zur Belüftung und physikalischen Entsäuerung von Grund- und Oberflächenwasser sowie Vorrichtung zu seiner Durchführung

Info

Publication number: DE2509913C2
Application number: DE19752509913
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. 6200 Wiesbaden Haberer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-03-07
Filing date: 1975-03-07
Publication date: 1986-05-07
Also published as: DE2509913A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Belüftung und physikalischen Entsäuerung von Grund- und Oberflächenwasser geringer Härte in einer Kolonne bei dem das zu entsäuernde Wasser durch mehrere Abschrtitte einer Kolonne geführt wird und das Wasser vor jedem Eintritt in einen folgenden Kolonnenabschnitt gestaut wird.

Belüftungsverfahren und -anlagen sind bekannt und werden beispielsweise häufig als Prallteller-Verdüsungsan.'age gebaut Die Belüftung erfolgt durch größtmöglichen Kontakt des Wassers mit der Umgebungsluft durch Bildung einer großen spezifischen Wasseroberfläche.

Diese bekannten Anlagen sind nicht optimal, zum einen deshalb, weil für die Verdüsungsanlage eine relativ große Fläche i<nd ein relativ großer umbauter Raum benötigt wird, zum anderen, weil selbst bei einer geringen Flächenbeaufschlagung der Wirkungsgrad der Sauerstoffanreicherung sehr niedrig ist, und drittens, weil der Unterhaltungsaufwand für die Anlagen sehr groß ist Die Gebäude leiden unter der Feuchtigkeit der Luft, die Leitungsrohre Pralltellerdüsen und Einbauten korrodieren durch die freigesetzte Kohlensäure sehr schnell.

Es sind sogenannte »Rieselentgaser« bekannt, bei denen Flüssigkeiten im freien Fall von oben nach unten über kaskadenartig angeordnete Bleche geleitet werden während Dampf von unten nach oben im Gegenstrom geführt wird,wodurch Gase ausgetrieben werden (DE-OS18 08 105). Bei bekannten Tropfkörpern für die Wasseraufbereitung oder Abwasserreinigung durch Berieselung wird eine gleichzeitige Belüftung durch in dem Reinigungsraum hängende Folien bewirkt (DE-OS 17 58 102), wobei insbesondere die Gefahr einer Rißbildung auftritt

Soll bei bekannten Anlagen ein hoher Wirkungsgrad durch eine Intensivbelüftung erreicht werden, so ist das aber nur mit einer Zwangsbelüftung möglich, d. h. bei Zufuhr einer entsprechenden Luftmenge unter Druck im Gegenstrom. Durch die dabei erforderliche Verwendung von besonders leistungsfähigen Kompressoren und Ventilatoren sowie durch den erforderlichen Flächen- und Betriebsaufwand sind aucü diese Anlagen für den allgemeinen Gebrauch recht teuer, und außerdem ist die Zuführung von Energie erforderlich. Es ist zwar eine Kolonne zum Belüften von Wasser bekannt geworden, die in etwa gleich große Kolonnenabschnitte unterteilt ist. Diese Vorrichtung dient jedoch einer anderen Aufgabe, indem keine intensive Belüftung angestrebt wird, sondern es soll überschüssige Kohlensäure ausgetrieben werden unter Beibehaltung eines Kohlensäuregleichgewichts im Wasser. Die Luftzufuhr wird dazu gedrosselt oder mit Abluft gemischt, um einen zu großen Austrag von Kohlensäure zu verhindern (DE-OS 23 32 150).

Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Kolonne zur Belüftung und physikalischen Entsäuerung von Grund- und Oberflächenwasser verfügbar zu machen, die unter Vermeidung einer Zwangsbelüftung und damit einer etwa erforderlichen Energiezufuhr einen maximalen Wirkungsgrad erlaubt, wobei eine relativ kleine Fläche für den Aufbau erforderlich ist und eine leichte und bequeme Wartung ermöglicht wird.

Die Erfindung besteht darin, daß jedem Kolonnenabschnitt über eine gesamte Seite der Kolonne quer zum strömenden Wasser über Füllkörper Frischluft zugeführt wird und die Abluft unter den Füllkörpern auf der entgegengesetzten Seite abgeführt wird.

Die gleichermaßen verfügbar gemachte Vorrichtung, bei der das Wasser durch Schwerkraft sich von oben nach unten bewegt, wobei eine Kolonne mittels poröser, eine Wasserstauschicht tragender Böden in im wesentli-

chen gleich große Kolonnenabschnitte aufgeteilt ist, von denen jeder unterhalb des porösen Bodens des darüber angeordneten Kolonnenabschnitts mit einem Belüftungsstutzen und oberhalb des eigenen porösen Bodens mit einem Abluftstutzen versehen ist, zeichnet sich durch die erfindungsgemäße Besonderheit aus, daß die Belüftungs- und Abluftorgane als Schlitze ausgebildet und diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

Zur Verhinderung von Kurzschlußströmungen bestent eine Weiterbildung der Erfindung darin, daß einander zugeordnete K.olonnen einen Entsäuerungskolonnenturm bilden, der einen zentralen Schacht besitzt Dieser zentrale Schacht kann als Abluftschacht ausgebildet sein, wobei um den Umfang herum verbundene Belüftungsschlitze vorgesehen sind. Mit Vorteil kann die Vorrichtung aber auch so ausgebildet sein, daß ein zentraler Zuluftschacht besteht und nach außen gerichtete Abluftstutzen vorgesehen sind.

In zweckmäßiger Weise bestehen die einzelnen Kolonnenabschnitte von unterhalb der Belüftungsschlitze bis oberhalb der Abluftstutzen aus einem das Wasser für eine möglichst große Beaufschlagungsfläche verteilenden Profilblock.

Gemäß einer Weiterbildung ist vorgesehen, daß die einzelnen Kolonnenabschnitte aus gleichartigen Einheiten bestehen die eine Halterung des Füllkörpers, Belüftungsschlitze und Abluftstutzen, einen Boden und Verkleidungen aufweisen und baukastenartig aufeinandersetzbar und aneinanderfügbar sind.

Zweckmäßig bestehen die Böden die am Eingang der Kolonnenabschnitte vorgesehen sind, aus Lochplatten.

Die Erfindung gewährleistet nicht nur einen sehr hohen Wirkungsgrad dadurch, daß das Wasser in den einzelnen übereinander angeordneten Kolonnenabschnitten mittels des in deren Raum angeordneten Füllmaterials und des Querstroms der zugeführten Belüftungsluft maximal belüftet wird, sondern ist auch billig im Betrieb, indem die kinetische Energie des Wassers ausgenutzt wird, und in d^rr Herstellung weil das in Blockform verwendete Füllmaterial eines jeden Kolonnenabschnittes individuelle Eigenschaften aufweist und ohne Schwierigkeiten ausgewechselt, gereinigt und von ausgefällten Substanzen, beispielsweise Eisen-III-Verbindungen, befreit werden kann.

Die Erfindung soll anhand von Ausfii^:irungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 die Vorderseite einer Entsäuerungskolonne,

F i g. 2 die Seitenansicht einer Entsäuerungskoionne,

F i g. 3 bis 6 Ansichten verschiedener Anordnungen von Kolonnentürmen mit einem gemeinsamen Abluftschacht.

Die in Fig. 1 gezeigte Kolonne 2 weist vier Kolonnenabschnitte 8 auf, die mit Hilfe von Lochblechen 4 voneinander getrennt sind. Die Wasserzufuhr erfolgt über den Rohrstutzen 16 und die Ableitung über den Rohrstutzen 18. Wie aus Fig.2 zu ersehen ist, sind die einzelnen Kolonnenabschnitte 8 am oberen Ende mit einem Belüftungsschiitz 10 auf einer Seite und am Boden diametral gegenüberliegend auf der anderen Seite mit einem Abluftstutzen 12 versehen. Mit einem bestimmten Abstand unterhalb des Belüftungsschlitzes 10 und oberhalb des Abluftstutzens 12 ist in jedem Kolonnenabschnitt 8 ein Füllkörper 14 aus das Wasser verteilendem Füllmaterial gehaltert. Jede Kolonne 2 ist mit Füßen 20 ausgestattet, so cVQ der Ablaufstutzen 12 über dem Fußboden geführt werden kann.

Die Böden 4 können in verschiedener Weise durchlässig, porös oder mit Lochern versehen ausgebildet sein, wobei die Größe der Öffnungen so gewählt ist, daß über den Böden eine Wasserstauschicht 6 jederzeit aufrecht erhalten wird. Durch die diagonal geführte Belüftungsluft wird das verteilte Wasser maximal mit Sauerstoff angereichert und die mit Kohlendioxid angereicherte Luft über der Wasserstauschicht 6 ausgeschieden und über den Abluftstutzen 12 in die Außenluft abgeleitet

Durch Aneinanderreihung von zwei oder mehreren derartigen Kolonnen 2 mit nach innen gerichteten Abluftstutzen 12 können Entsäuerungskolonnentürme, gegebenenfalls mit zusätzlichen Blenden 24, so zusammengebaut werden, daß innen ein Abluftschacht 22 entsteht, in den die Abluftstutzen 12 münden; die Belüftungsschlitze 10 sind um den L'mfang des Entsäuerungskolonnenturms herum aufgebracht

Als Kolonnenabschnitte 8 mit geeignetem, leichtem Füllmaterial haben sich Kunststoff-Profilblöcke 14' als vorteilhaft eiwiesen, wie sie im Handel unter der Bezeichnung »FLOCOR E« erhältlich s^J. Eine Vielzahl von gewellten Kunststoffplatten ist zu tinem Profilblock 14' mit einer Höhe von 60 cm, einer Länge von 120 cm und einer Breite von 60 cm zusammengesetzt, wobei das benutzte Profil einen Plattenabstand von 6 cm und wine Kontaktfläche von 80 m² pro m³ hat

In F i g. 3 sind zwei Kolonnentürme mit Blenden 24 derart miteinander verbunden, daß die Abluftstutzen 12 in einen durch die Blenden 24 zwischen den beiden Kolonnen gebildeten gemeinsamen Abluftschacht 22 einmünden.

In Fi g. 4 ist eine Anordnung entsprechend der F i g. 3 gezeigt, wobei jedoch je zwei nebeneinander angeordnete Kolonnentürme durch Blenden 24 derart miteinander verbunden sind, daß die Abluft über ihre Stutzen 12 in einen gemeinsamen Abluftschacht 22 gelangen kann.

F i g. 5 zeigt schließlich eine weitere Anordnung bei der vier Kolonnen 8 um einen zentralen Abluftschacht 22 so angeordnet sind, daß zusätzlich verbindende bienden 24 entfallen können.

In ^c i g. 6 ist eine Anordnung aus zwei bzw. vier Kolonnentürmen im Längsschnitt gezeigt wie sie in den F i g. 3 und 4 dargestellt ist.

Bezugszeichenliste	Kolonne
2	Lochbleche, Böden
4	Wasserstauschicht
6	Kolonnenabschnitte
8	Belüftungsschlitze
10	Abluftstutzen
12	Füllkörper
14	Kunststoff-Profilblöcke
14'	Rohrstutzen
16,18	Füße
20	Abluftschacht
22	Blenden
24	Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Belüftung und physikalischer Entsäuerung von Grund- oder Oberflächenwasser s geringer Härte in einer Kolonne, bei dem das zu entsäuernde Wasser durch mehrere Abschnitte einer Kolonne geführt wird und das Wasser vor jedem Eintritt in einen folgenden Kolonnenabschnitt gestaut wird, dadurch gekennzeichnet, daß jedem dieser Kolonnenabschnitte über eine gesamte Seite der Kolonne quer zum strömenden Wasser über Füllkörper hin Frischluft zugeführt wird und die Abluft unter den Füllkörpern auf der entgegengesetzten Seite abgeführt wird.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der das Wasser durch Schwerkraft sich von oben nach unten bewegt, wobei eine Kolonne mittels poröser, eine Wasserstauschicht tragender Boden in im wesentlichen gleich große Kolonnenabschnitte aufgeteilt ist, von denen jeder unterhalb des porösen Bodens des darüber angeordneten Kolonnenabschnitts mit einem Belüftungsstutzen und oberhalb des eigenen porösen Bodens mit einem Abluftstutzen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Belüftungs- und Abluftorgane als Schlitze (10, 12) ausgebildet und diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß einander zugeordnete Kolonnen einen Entsäuerung»icolonnenturm bilden der einen zentralen Schacht /22) besitzt

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler Ab^; Jttschacht (22) und um den Umfang herum verbundene Belüftungsschütze (iO) vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zentraler Zuluftschacht (22') und nach außen gerichtete Abluftstutzen (12) vorgesehen sind.

6. Kolonne nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Ko'onnenabschnitte (8) von unterhalb der Belüftungsschlitze (10) bis oberhalb der Abluftstutzen (12) aus einem das Wasser für eine möglichst große Beaufschlagungsfläche verteilenden Profilblock (14') bestehen.

7. Kolonne nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Kolonnenabschnitte (8) aus gleichartigen Einheiten bestehen, die eine Halterung des Füllkörpers (14), Belüftungsschütze (10) und Abluftstutzen (12), einen Boden (4) und Verkleidungen aufweisen und baukastenartig aufeinandersetzbar und aneinanderfügbar sind.

8. Kolonne nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Böden (4), die am Eingang der Kolonnenabschnitte (8) vorgesehen sind, aus Lochplatten bestehen.

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