DE2524918C2 - Oberflächenbelüfter zum Umwälzen und Belüften einer Flüssigkeit bei der biologischen Abwasserreinigung - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen mit im wesentlichen vertikaler Achse rotierbaren Oberflächenbelüfter zum Belüften und Umwälzen einer Flüssigkeit bei der biologischen Abwasserreinigung, bestehend aus im wesentlichen radial geführten Schaufeln und ringscheibenförmig geführten Verbindungsblechen, wobei die Schaufeln und die Verbindungsbleche zwei Systeme von im wesentlichen radial verlaufenden Strömungskanälen mit in bezug auf die Rotationsachse innerem Kanaleintritt und äußerem Kanalaustritt bilden. Die Auslegung ist bei gattungsgemäßen Oberflächenbelüftern regelmäßig so getroffen, daß die Strömungskanäle des einen Kanaisystems in bezug auf Strömungsprofil, Geschwindigkeit und Menge anders fördern als die Strönregskanäie des anderen Kanajsystems, was intensive Durchmischung und feine Gasverteilung bewirkt

Bei den bekannten gattungsgemäßen Oberflächenbelüftern (DT-AS 1911 469) sind die Schaufeln oberseiög und unterseitig auf eine kreisringförmig umlaufende Schaufelplatte aufgesetzt Die Verbindungsbleche siad ihrerseits volle Kreisringscheiben and von oben und unten auf die Schaufeln als Abdeckbleche aufgesetzt So entstehen Strömungskanäle, die geschlossene Kanäle darstellen. Oie beiden Strömungskanalsysteme liegen einerseits oberhalb und andererseits unterhalb der Schaufelplatte und damit in bezug auf die Rotationsachse des Oberflächenbelüfters in unterschiedlicher Höhe und gleichsam in zwei Ebenen. Das ist aus mehreren Gründen nachteilig. Einerseits neigen geschlossene Strc.mungskanäle bei Anlagen zur biologischen Abwasserreinigung zu Verstopfungen durch Ablagerungen. Zumindest sind geschlossene Strömungskanäle nur schwer von Ablagerungen zu säubern. Im übrigen sind die bekannten gattungsgemäßen Oberflächenbelüfter auch funktionell nicht befriedigend, nämlich kaum steuerbar bzw. regelbar: Bekanntlich trfolgt die Regelung bei gattungsgemäßen Oberflächenbelüftern nicht nur durch Änderung der Rotationsgeschwindigkeit, sondern hauptsächlich durch Änderung der Eintauchtiefe (== Einstellung des Spiegels der Oberfläche der Flüssigkeit im Belüftungsbecken oder Graben). Eine Änderung der Eintauchtiefe bedingt bei der bekannten Ausführungsform offenbar cmc Mark unterschiedliche Änderung der Strömungsverhältnisse bei Strömungskanälen der beiden Kanalsysteme, da diese in bezug auf die Rotationsachse und damit in bezug auf die Ein· tauch'iefe in unterschiedlicher Höhe angeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Oberflächenbelüfter so weiter auszubilden, daß beide Kanalsysteme duich Änderung der Eintauchtiefe in gleicher Weise regelbar oder steuerbar sind.

Ausgehend von einem gattungsgemäßen Oberflächenbelüfter besteht die Lösung der vorstehenden Aufgabe darin, daß die Verbindungsbleche in abwechselnder Folge an jeweils zwei Oberkanten und an jeweils zwei Unterkanten der Schaufeln angeschlossen sind und ein erstes Kanalsystem mit nach oben offenen, ein zweites Kanalsystem mit nach unten offenen Strömungskanälen bilden, deren Strömungskanäle miteinander abwechseln und in bezug auf die Rotationsachse in gleicher Höhe angeordnet sind.

Bei dem erfindungsgemäßen Oberflächenbelüfter sind die Strömungskanäle ohne weiteres offene Kanäle, was Verstopfungen vermeidet oder eine Befreiung von eventuellen Ablagerungen auf einfache Weise zuläßt. Die erreichten Vorteile sind jedoch vor allem darin zu sehen, daß bei einem erfindungsgemäßen Oberflächenbelüfter durch Änderung der Eintauchtiefe die Strömungskanäle der beiden Kanalsysteme in gleicher Weise beeinflußt werden und damit in gleicher Weise regelbar und steuerbar sind. Dabei ergibt sich ein sehr breiter Regelbereich, wenn man die axiale Höhe der Schaufeln groß wählt. Die Regelbreite ist nämlich gleichsam definiert durch die axiale Höhe dieser Schaufeln.

Zu besonders definierten Strömungsverhältnissen im gesamten Regelbereich kommt man dadurch, daß in

Kombination zu den beschriebenen Maßnahmen die Schaufeln und die Verbindungsbleche an einen zentralen Einströmungstrennzylinder angeschlossen sind, der Einströmausnehmungen für die nach oben offenen Kanäle aufweist Der Einströmungstrennzylinder kann insbesondere nach unten hin, langer sein, als der Höhe der Schaufeln entspricht, was die Trennwirkung \ erbessen. In dem Begriff Zylinder steckt, daß der Einströmtrennzylinder einen freien inneren Durchmesser aufweist, der einen bei der Auslegung wählbaren Abstand von der Rotationsachse besitzt.

Das Strömungsverha'ten der Strömungskanäle des einen Kanalsystems und das Strömungsverhalten der Strömungskanäle des anderen Kanalsystems läßt sich bei einem erfindungsgemäßen Oberflächenbelüfter weitgehend variieren und unterschiedlichen Zweckbestimmungen anpassen. Insbesondere läßt sich auch stark unterschiedliches Strömungsverhalten der Strömungskanäle in den beiden Kanalsystemen ohne Schwierigkeiten erreichen. Eine Möglichkeit dazu ist dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbleche, die die nach unten offenen Strömungskanäle nach oben begrenzen, und die Verbindungsbleche, die die nach oben offenen Strömungskanäle nach unten begrenzen, gegen die Horizontale geneigt sind. Bewährt hat sich in diesem Zusammenhang eine Ausführungsform, bei der die Verbindungsbleche, die die nach unten offenen Strömungskanäle abdecken, aber auch die Verbindungsbleche, die die nach oben offenen Strömungskanäle abdecken, vom Umfang zur Achse nach unten fallend angeordnet sind. Dabei sind unterschiedliche Neigungswinkel für die Verbindungsbleche des einen Kanalsystems in bezug auf die Verbindungsbleche des anderen Kanalsystems möglich. Im Rahmen der Erfindung liegt es, die Schaufeln gegen die Vertikale geneigt anzuordnen, so daß die Strömungskanäle in einer Abwicklung ihres Außenumfanges gleichsam schwalbenschwanzförmiges Profil aufweisen. Im Rahmen der Erfindung liegt es fernerhin, die Schaufeln bogenförmig zu führen oder in den Strömungskanälen auch zusätzliehe Einbauten vorzusehen. Der Kanalquerschnitt kann von der Rotationsachse zum Umfang hin sich in der Höhe vergrößern oder auch verkleinern.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Oberflächenbelüfters,

F i g. 2 die Abwicklung des Umfanges des Oberflächenbelüfters der F i g. 1, abschnittsweise und

F i g. 3 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach F i g. 2.

Der in den Figuren dargestellte Oberflächenbelüfter dient zum Belüften und Umwälzen einer Flüssigkeit bei der biologischen Abwasserreinigung. Er rotiert im eingebauten Zustand um eine im wesentlichen vertikale Achse 1, die in F i g. I strichpunktiert dargestellt worden ist. Nicht gezeichnet ist die mechanische Ausführung der entsprechenden Welle, über die das Drehmoment in den Oberflächenbelüfter eingeleitet wird, und die Tragkonstruktion, die den dargestellten Oberflächenbelüfter mit dieser Welle verbindet. Der Oberflächenbelüfter besteht in seinem grundsätzlichen Aufbau zunächst aus im wesentlichen radial verlaufenden Schaufeln 2 und aus ringscheibenförmig geführten Verbindungsblechen 3. Die Schaufeln 2 und die Verbindungsbleche 3 bilden zwei Systeme I, Il von im wesentlichen radial verlaufenden Strömungskanälen 4. I und 4, Il mit innerem Kanaleintritt 5,1 bzw. 5, Il und äußerem Kanalaustritt 6,1 und 6, II.

Insbesondere aus einer vergleichenden Betrachtung der F i g. 1 bis 3 entnimmt man, daß die Verbindungsbleche 3 in abwechselnder Folge an jeweils zwei Oberkanten und an jeweils zwei Unterkanten der Schaufeln 2 angeschlossen sind und ein erstes Kanalsystem 4, I mit nach oben offenen, ein zweites Kanalsystem 4. Il mit nach unten offenen Strömungskanälen bilden, deren Strömungskanäle miteinander abwechseln und in bezug auf die Rotationsachse in gleicher Höhe angeordnet sind.

Die Schaufeln 2 und die Verbindungsbleche 3 sind an einen zentralen Einströmungstrennzylinder 7 angeschlossen, der Einströmungsausnehmungen 8 für die nach oben offenen Kanäle 4, I aufweist. Die Verbindungsbleche 3, die die nach unten offenen Strömungskanäle 4, Π begrenzen, und die Verbindungsbleche 3, die die nach oben offenen Strömungskanäle 4. I abdekken, können gegen die Horizontale geneigt sein, was jedoch nicht gezeichnet wurde. In den F i g. I und 2 verlaufen die Schaufeln 2 parallel zur Rotationsachse 1. F i g. 3 macht deutlich, daß die Schaufeln 3 auch gegen die Vertikale geneigt sein können, so daß die Strömungskanäle 4, I und 4, II in der Abwicklung schwalbenschwanzförmiges Profil aufweisen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Mit im wesentlichen vertikaler Achse rotierba-

ter Oberflächenbelüfter zum Belüften und Umwälzen einer Flüssigkeit bei der biologischen Abwasserreinigung, bestehend aus im wesentlichen radial verlaufenden Schaufeln und ringscheibenförmig geführten Verbindungsblechen, wobei die Schaufeln und die Verbindungsbleche zwei Systeme von im wesentlichen radial verlaufenden Strömungskanälen mit innerem KanaJeintrkt «nd äußeren Kanalaustritt bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbleche (3) in abwechselnder Folge an jeweils zwei Oberkanten und an jeweils zwei Unterkanten der Schaufeln (2) angeschlossen sind und ein erstes Kanalsystem (4,1) mit nach oben offenen, ein zweites Kanalsystem (4, II) mit nach unten offenen Strömungskanälen bilden, deren Strömungskanäle miteinander abwechseln und in bezug auf die Rotationsachse (1) in gleicher Höhe angeordnet sind.

2. Oberflächenbelüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (2) und die Verbindungsbleche (3) an einen zentralen Einströmungstrennzylinder (7) angeschlossen sind, der Einströmausnehmungen (8) für die nach oben offenen Kanäle (4,1) aufweist

3. Oberflächenbelüfter nach einem der Ansprüche

1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbleche (3), die die nach unten offenen Strömungskanäle (4, II) begienzen, und die Verbindungsbleche (3), die die nach oben offenen Strömungskanäle (4,1) begrenzen, gegen die Horizontale geneigt sind.

4. Oberflächenbelüfter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbleche, die die nach unten offenen bzw. die nach oben offenen Strömungskanäle (4, I bzw. 4, II) begrenzen, vom Umfang zur Achse (1) nach unten fallend angeordnet sind.

5. Oberflächenbelüfter nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die gegen die Horizontale geneigten Verbindungsbleche (3) des einen Kanalsystems (z. B. 4,1) einen gegenüber den Verbindungsblechen (3) des anderen Kanalsystems

(z. B. 4, II) unterschiedlichen Neigungswinkel aufweisen.

6. Oberflächenbelüfter nach einem der Ansprüche

1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaufeln (2) gegen die Vertikale geneigt sind und dadurch in der Abwicklung schwalbenschwanzförmiges Profil aufweisen.