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Füllmaterial für Rieseltürme, insbesondere fdr biologische Tropfkörper
Die Erfindung betrifft ein Füllmaterial für Rieseltürme fr Teil otoff- und/oder
ttßärmeaustausch, insbesondere für biologische Tropfkörper f~,r die Abwasserreinigung,
bestehend aus parallel nebeneinander angeordneten, hochkant gestellten @latten aus
dünnem kunststoffmaterial, in dj.e mindestens teilweise eine Vielzahl von nebeneinander
angeordneten aus-@uchtungen eingeforrnt sind und die an gegenseitigen berührunspunkten
miteinander zu Blöcken verbunden sind.
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Ein bekanntes, unter dem Warennarmen FLOCOR im wandel befindliches
Füllmaterial dieser Art besteht aus abwechselnd
ebenen, unverformten
Platten und Wellplatten, wobei die Wellplatten zickzackförmig von oben nach unten
verlaufende und zusätzlich in Querrichtung gerippte Wellungen als kusbuchtungen
aufweisen. Ein solches Füllmaterial wird in Blöcken hergestellt, die im Rieselturm
bzw. Tropfkörper neoen- una übereinandergestapelt werden Das Material hat sich vor
allem in Tropfkörpern für biologische Abwasserreinigung bewährt und hat den Vorteil
einer sehr einfachen Iilontage und einer günstigen Statik, da es im wesentlichen
nur den Stützboden, nicht aber die Wände des Rieselturms bzw. Tropfkörpers belastet.
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Das bekannte Material ist im wesentlichen darauf angelegt, daß die
Flüssigkeit in dünnem Film auf einer möglichst großen Oberfläche pro Raumeinheit
verteilt wird und abwärts fließt, wobei durch die zickzackförmigen Wellungen gewundene
Fließwege für den Flüssigkeitsfilm geschaffen werden. hhnliches gilt für bekannte
Füllmaterialien, die nur aus zahlreichen lotrechten, gleichbleibend geraden Fließquerschnitten
in Röhren-, Trapez- oder Wabenform bestehen (Handelsnamen Hydropak oder Cloisenyl).
Daneben sind für Tropfkörper und Rieseltürme Füllungen aus regellos geschütteten
Teilchen wie Kies, Schlacke, Kunststofformkörpern usw. bekannt, bei denen vorwiegend
ein Tropfen der Flüssigkeit stattfindet, wobei derartige Füllungen jedoch den Nachteil
haben, daß der Hohlraumanteil relativ gering ist und sie daher leicht der Verstopfungsgefahr
bzw. bei biologischen Tropfkörpern dem Zuwachsen mit Biomasse ausgesetzt sind.
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rufgabe der Erfindung ist es, ein Fu-llmaterial der eingangs genannten
ist hinsichtlich seiner firksamkeit vor allem fïr die biologische Abwasserreinigung
zu verbessern. Die Lösung dieser Auf gabe beruht hauptsächlich auf dem Prinzip,
das D~unnfilmllieí3en der Flüssigkeit beizubehalten, es aber in häufigen, regelmäßigen
Abständen durch gezielte Tropf-und Aufprallvorgänge zu unterbrechen.
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Ein Füllmaterial der eingangs genannten Art ist gemäß der #~rfindung
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausbuchtungen in Vielzahl übereinander angeordnet
und an ihren unteren Enden mit Abtropfkanten versehen sind. Dadurch findet immer
wieder ein Abtropfen der Flüssigkeit und ein anschließender Aufprall auf der darunter
befindlichen Ausbuchtung mit entsprechender Neuverteilung der Flüssigkeit zum dünnen
Fließfilm statt.
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Weitere, diese Wirkungsweise noch verbessernde Merkmale des erfindungsgemäßen
Füllmaterials sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen näher
beschrieben.
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Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine Kunststoffplatte -folie mit
schematisch dargestellten Ausbuchtungen.
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Fig. 2 zeigt zwei miteinander verbundene Folien im Vertikalschnitt.
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Fig. 3 zeigt in größerem Maßstab eine Draufsicht auf einen Teil der
Folie mit mehr im Detail dargestellten Ausbuchtungen.
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Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht von Fig. 3.
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Fig. 5 zeigt eine teilweise Draufsicht auf eine Ausbuchtung der Folie.
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In Fig. 1 ist eine Platte aus Kunststoffmaterial von Folienstärke
dargestellt, vorzugsweise aus einem thermoplastischen Material. Darin sind z.B.
durch Vakuum-Tiefziehen eine Vielzahl von Ausbuchtungen ausgeformt, die nach der
einen Seite der Folie vorspringen, wobei sie auf der Rückseite entsprechende Einbuchtungen
bilden. Die Ausbuchtungen haben im wesentlichen die Form von Kegelhälften mit nach
unten gerichteter Spitze und kugelig abgerundeter Oberseite.
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Sie sind angeordnet in lotrechten Längsreihen sowie in Querreihen,
die, wie dargestellt, nicht horizontal, sondern etwas geneigt, z.B. unter einem
Winkel von 10 bis 150, verlaufen.
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Das Füllmaterial besteht aus einer Vielzahl von Folien 1, die parallel
nebeneinander angeordnet und an den BerUhrungspunkten
miteinander
durch Punktklebung oder Punktschweissung verbunden werden, wie dies in Fig. 2 für
zwei Folienplatten 1 und 1a gezeigt ist. Dabei sind die Folienplatten vorzugsweise
so geformt, daß die usbuchtungen 2a der einen Folienplatte etwa auf Lücke (bezüglich
der waagrechten und lotrechten Abstände) zu den Ausbuchtungen 2 der benachbarten
lolienplatte 1 angeordnet sind. In Fig. 1 ist die Lage der Ausbusntullgen 2a einer
benachbarten Folienplatte strichpunktiert angedeutet.
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sie unteren Spi-tzen der kegelförmigen Ausbuchtungen 2 bilden Abtropfkanten,
die, wie aus Fig. 2 ersichtlich, etwas aus der ebene der Folie 1 heraus versetzt
sind. Dies kann durch entsprechendes Ausstanzen der Folie im Bereich der KegelsUpitzen
erreicht werden, wie noch im einzelnen erläutert wird. Lotrecht unterhalb jeder
als Abtropfkante wirwenden Kegel spitze D befindet sich die im mittleren Bereich
nahezu horizontal verlaufende Oberseite 4 der nächsttieferen Ausbuchtung, die als
Prallfläche für die abtropfenden Tropfen wirkt. Die abtropfende Flüssigkeit wird
dadurch teilweise versprüht und teilweise gleichmäßig als dünner Film auf die Gesamtfläche
der Ausbuchtung verteilt, bis sie anschließend wieder an deren unterer Spitze zusammenläuft
und abtropft.
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rEr die Verbindung der Folien durch Punktschweißung
oder
Punktklebung können besondere punktartige Ausbuchtungen in den Folien ebenfalls
durch Tiefziehen ausgeformt sein.
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Wie Fig. 2 zeigt, sind solche Ausbuchtungen 5 vorzugsweise nicht an
den höchsten Punkten der kegelförmigen Ausbuchtungen 2 ausgeformt, da dort durch
die Verformung ohnehin eine Materialschwächung vorliegt, sondern an den entsprechenden
Bertihrungsstellen in der benachbarten Folie Ia, wo sich keine kegelförmigen Ausbuchtungen
2a befinden. Falls gelmnscht, können diesen in Richtung auf die benachbarte Folie
1 vorspringenden punktförmigen Ausbuchtungen 5 passende Binbuchtungen (nicht dargestellt)
am jeweils höchsten Punkt der kegelförmigen Ausbuchtungen 2 entsprechen, wodurch
zusätzlich zu der Klebung oder Schweißung eine formschlüssige, druckknopfartige
Sicherung der Folien gegen Verschiebung erzielt wird.
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Statt der in Fig. 1 und 2 der Einfachheit halber dargestellten glatten
Kegelform haben die Ausbuchtungen 2 vorzugsweise eine etwas kompliziertere Form,
die im einzelnen aus Fig. 3, 4 und 5 ersichtlich ist. Man erkennt dort, daß in der
kugelförmigen oberen Fläche der kegelförmigen Ausbuchtungen 2 Rinnen 6 ausgeformt
sind, die von der zentralen Aufprallfläche 4 etwa radial ausgehen. Ferner sind in
der eigentlichen Kegelmantelfläche in Umfangsrichtung verlaufende Rillen 7 ausgeformt,
die, wie aus Fig. 4 hervorgeht, in einem Winkel von z.B. 150 gegen die Horizontale
geneigt verlaufen.
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Man erkennt aus Fig. 3 weiterhin, daß die Spitze 3 jeder kegelförmigen
Ausbuchtung 2 von einer ungefähr herzförmigen Ausstanzung 8 umgeben ist. Beim Ausstanzen
dieser Öffnungen 8 können die Seitenkanten der Kegelspitze 3 so mit angeschnitten
werden, daß schräg zur Folienebene verlaufende Kanten 3a (vgl. Fig. 4) entstehen,
so daß die Abtropfspitze 3b aus der Ebene der Folie 1 herausgerückt ist. Die relativ
großflächigen Öffnungen 8 bieten außerdem den Vorteil, daß sie eine Luftzirkulation
in Querrichtung durch das gesamte Folienpaket ermöglichen.
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Die die kegelförmigen Ausbuchtungen 2 umgebenden Bereiche der Folie
1 sind vorzugsweise ebenfalls mit einer Profilierung versehen. Insbesondere sind
aus Fig. 3 und 4 kreisbogenförmig verlaufende Rillen 9 ersichtlich, die so angeordnet
sind, daß sie entlang der Folie 1 abwärts fließendes Wasser zu der oberen Aufprall-
und Verteilfläche 4 der jeweils nächsten kegelförmigen Ausnehmung 2 hinlenken (die
in Fig. 3 der Einfachheit halber nur im Umriß dargestellten Ausbuchtungen haben
selbstverständlich die gleiche Formgebung wie die im Detail dargestellte Ausbuchtung
links oben).
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Zu benachbarten Ausbuchtungen 2 gehörende Ablenkrillen 9 gehen, wie
bei 10 angedeutet, ineinander über, so daß mit Sicherheit der gesamte längs der
Folie fließende Wasserfilm erfaßt wird.
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Falls zweckmäßig, können in den Zwischenräumen zwischen den dem Abtropfen
dienenden Ausbuchtungen 2 weitere kleinere Ausbuchtungen lig z.B. von einfacher
Kegelform, ausgeformt sein, die als Bremse für den längs der Folie strömenden Wasserfilm
wirken und die Verweilzeit verlängern.
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Die Dimensionierung, d.h. insbesondere die Größe und die Abstände
der Außbuchtungen 2 in jeder einzelnen Folie sowie die Abstände benachbarter Folien
1, 1a voneinander richten sich naoh dem Anwendungszweck. So wird man insbesondere
für hochbelastete Tropfkörper mit starkem Schlammbefall größere Abmessungen und
Abstände wählen, z.B. solche, wie sie in Fig. 3 bis 5 maßstäblich dargestellt sind,
als für für schwachbelastete Tropfkörper, für welch8ver Abmessungen im Maßstab der
Fig. 1 und 2 in Frage kommen.
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Das Material und die Stärke der Kunststoffolien selbst richten sich
im wesentlichenrnch den jeweiligen statischen Anforderungen. Im Rahmen solcher Anforderungen
können in die Folien auch zusätzliche, der Versteifung und Verbindung der Folien
dienende Ausbuchtungen eingeformt werden bzw.
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die beschriebenen Ausbuchtungen in ihrer Form abgeändert werden, vorausgesetzt,
daß mindestens ein wesentlicher Teil der Ausbuchtungen die erfindungsgemäßen Abtropfkanten
mit darunter befindlichen Aufprall#lächen aufweist.
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Außer für den bevorzugten Anwendungszweck als FUllmaterial
für
biologische Tropfkörper in dei Abwasserreinigung, insbesondere auch zur Entlastung
bestehender Abwasserreinigun£sanlagen nach dem Belebungsprinzip, kann das erfindungsgernäße
Füllmaterial auch für andere Anwendungszwecke Verwendung finden, beispielsweise
bei der Trinkwasseraufbereitung, wobei hier die durch die Durchbrechungen 8 in den
Folien ermöglichte Querbelüftung von besonderem Vorteil ist.