DE2554757B2

DE2554757B2 - Tauchkoerper fuer die biologische abwasserreinigung

Info

Publication number: DE2554757B2
Application number: DE19752554757
Authority: DE
Inventors: Yoshihiro; Iwasa Takenori; Mitsui Osamu; Kurashiki Ikeda (Japan)
Original assignee: Asahi Engineering Co Ltd Osaka
Current assignee: Asahi Kasei Engineering Corp
Priority date: 1974-12-12
Filing date: 1975-12-05
Publication date: 1977-12-22
Also published as: JPS5316626B2; GB1522200A; DE2554757C3; JPS5168970A; BR7508182A; DE2554757A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Tauchkörper für die biologische Abwasserreinigung, mit einer drehbaren Welle, die mehrere radial abstehende, durch Abstandhalter getrennt gehaltene Kontaktplatten trägt, welche in im wesentlichen sektorförmige Bereiche unterteilt sind, wobei diejenigen Kontaktplattenbereiche, die, bezogen auf die Welle, im gleichen Winkelsektor liegen, zu einem als Ganzes montier- und demontierbaren Kontaktplattenblock zusammengefaßt sind und jeder Kontaktplattenblock zwischen der Welle und stirnscitig radial von der Welle abstehenden winkelförmigen Armen, die die äußeren radialen Plattenblockkanten begrenzen, gehalten ist.

Bei einer bekannten Scheibentauchtropfkörperanlage (DT-AS 19 56 728) sind die mit Abstand aufeinandergestapelten Kontaktplatten zu Plattenblöcken zusammengefaßt, die durch hindurchgesteckte Schrauben zusammengehalten werden. Die Kontaktplattenblöcke sind zwischen Profileisen gesetzt, die an der Welle des Tauchkörpers befestigt sind. Zu diesem Zweck sind an den Kontaktplattenblöcken Winkcleisen angeschraubt, deren abstehende Flansche mit den von der Welle abstehenden Armen verschraubt sind. Die Antriebskraft beim Drehen des Tauchkörpers wird von den Armen über die Winkelprofile auf die Schrauben übertragen und diese nehmen ihrerseits die einzelnen Platten des betreffenden Kontaktplattenblockes mit. Da die Berührungsstellen zwischen den Schrauben und den Platten stark beansprucht werden, sind Plattendistanzbuchsen eingesetzt, die aus einem härteren Material bestehen und auch die Spannkraft der Schrauben aufnehmen müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Antriebskräfte im Hinblick auf das Festigkeitsverhalten der einzelnen Platten auf günstigere Weise übertragen und zugleich die Plattenblöcke als Ganzes einfacher ausgewechselt werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwischen den stirnseitigen Armen, an deren äußeren Enden parallel zur Wellenachse verlaufende Rahmenteile demontierbar befestigt sind, zwei einen Winkel bildenden Schenkel angebracht sind, von denen jeweils einer an den in Uinlaufrichtung hinien liegenden radialen Plattenkanten eines sektorförmigen Kontaktplattenblockes und der andere, in tangentiale Richtung weisend, an den Plattenumfangskanten des in Umlaufrichtung folgenden Komaktplattenblockes anliegt.

Bei einem Tauchkörper nach der Erfindung brauchen die Kontaktplatten nicht miteinander verspannt zu werden. Sie werden lediglich durch Kleben oder durch beliebige andere Verbindungstechniken, die jedoch keine großen Anforderungen an die Festigkeit zu stellen brauchen, miteinander verbunden, um einen als Ganzes in den Rahmen einzusetzenden Plattenblock zu bilden. Die Festlegung der einzelnen Platten in dem Rahmen erfolgt durch die axial verlaufenden Rahmenteile, die jeweils einen Winkel bilden. Die axialen Rahmenteile bewirken sowohl die Führung der Kontaktplattenblökke in radialer Richtung als auch die Führung in Umfangsrichtung bzw. die Verhinderung des radialen Herausgleitens der Kontaktplattenblöcke aus dem Rahmen. Die Kontaktplattenblöcke brauchen lediglich selbsttragend zu sein, d.h. sie dürfen beim Transport und bei der Montage nicht bereits auseinanderfallen. Größere Festigkeitsanforderungen werden an die Verbindungstechnik der Platten untereinander nicht gestellt, jede Platte wird durch die axialen Rahmenteile unmittelbar in Position gehalten, indem sie sich mit ihrer Hinterkante an dem radialen Schenkel des Winkels abstützt und jede Platte wird gleichzeitig entlang ihrer Außenkante von dem Flansch des benachbarten Winkels am Herausgleiten aus dem Rahmen gehindert Die axialen Rahmenteile bewirken sowohl den Antriet der Platten bei Drehung der Welle als auch die radiale Arretierung der Kontaktplattenblöcke.

Die Antriebskraft wird flächenförmig von der radialen Schenkeln der Winkel auf die rückwärtiger Plattenkanten übertragen. Auch die radiale Abstützung der Platten erfolgt flächenhaft. Hierdurch ergeben sicr günstige Lastverteilungen.

Da die Befestigungsmittel für die Kontaktplattenblök ke sich ausschließlich am Rahmen befinden, können die Kontaktplattenblöcke, die gelegentlich ausgewechsel werden müssen, leicht montiert unci demontiert werden Die Kontaktplattenblöcke enthalten nur diejeniger 1 eiie, die für die biologische runküün unniüicibai erforderlich sind. Sämtliche Befestigungsteile befinder sich am Rahmen.

Zum Auswechseln eines Kontaktpla'.tenblocke:

jraucht nur ein einziges axiales Rahmenteil, das mit iwei Schrauben befestigt ist, demontiert zu werden. Die Schrauben befinden sich an der Außenseite und sind daher leicht zugänglich. Die in einer Ebene befindlichen riattenteile werden praktisch ohne Zwischenräume gegeneinandergelegt, so daß die gesamte Fläche voll ausgenutzt ist.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Teil-Längsschnitt einer Ausführungsform des rotierenden Tauchkörpers zur biologischen Abwasserreinigung entlang der Linie I-I der F i g. 2,

F i g. 2 eine stirnseitige Ansicht des Tauchkörpers der Fig. 1 aus Richtung der Linie 11-11 der Fig. 1, teilweise abgebrochen,

F i g. 3 eine perspektivische Ansicht eints Blockes aus Tauchkörperplatten gemäß F i g. 1 und 2,

Fi g. 4 eine perspektivische Ansicht eines plattenförmigen Materials, aus dem Tauchkörperplatten hergestellt werden,

F i g. 5 eine Ansicht ähnlich derjenigen der F i g. 2 von einer modifizierten Ausführungsform von Blöcken von Tauchkörperplatten,

F i g. 6 einen Teil-Längsschnitt einer zweiten Ausführungsform der Erfindung entlang der Linie Vl-Vl der F ig. 7,

F i g. 7 eine stirnseitige Ansicht der Ausführungiform von F i g. 6 aus Richtung der Linie VIl-VH in Fig. 6,

F i g. 8 eine perspektivische Ansicht eines Blockes aus Tauchkörperplatten wie er bei der Alisführungsform der F i g. 6 und 7 verwendet wird,

F i g. 9 eine perspektivische Teilansicht einer abgeänderten Ausfühmngsform des Blockes von Tauchkörperplatten nach den Fi g. 6 bis 8,

Fig. 10 eine perspektivische Teilansficht einer weiteren Ausführungsform des Blockes von Tauchkörperplatten nach F i g. 6 bis 8 und

Fig. 11 ausschnittsweise eine Seitenansicht des in Fig. 10 dargestellten Blockes von Tauchkörperplatten,

In den Zeichnungen ist ein rotierender Tauchkörper tO zur biologischen Abwasserreinigung dargestellt. Dieser Tauchkörper wird auch als Kontaktkörper bezeichnet. Er enthält eine Welle 12 und einen im wesentlichen zylindrischen Rahmen, der generell mit 13 bezeichnet ist. An den stirnseitigen Enden 14 und 16, die in axialer Richtung die Begrenzung des Rahmens bilden, befinden sich Scheiben 18 und 20, die in axialem Abstand voneinander liegen und durch die hindurch die Welle 12 verläuft. An der Welle 12 sind die Scheiben 18 und 20 so starr befestigt, z. B. durch Schweißung. An der Scheibe 18 sind mehrere Arme 22a, 226, 22c...22/ starr befestigt, von denen nur einige dargestellt sind. Diese Arme stehen radial in etwa gleichen Winkelabständen von der Welle ab, wie Fi g. 2 zeigt. An der Scheibe 20 π sind ebenfalls derartige Arme montiert, die radial abstehen und von denen in F i g. 1 der Arm 24a sichtbar ist. Vorzugsweise bestehen die Arme aus L-förmigen Winkelprofilen. Einem Arm an der Scheibe 18 ist jeweils ein Arm an der Scheibe 20 zugeordnet. Die Arme eines w> derartigen Armpaares sind durch axiale Rahmenteile 26<i, 266, 26c... 26/ miteinander verbunden, die im wesentlichen parallel zur Welle 12 verlaufen und an den radialen äußeren Enden der Arme abnehmbar befestigt sind. Jedes der axialen Rahmenteile besteht vorzugswei- ιύ se aus einem L-förrnigen Winkelprofil, das an du.ri jeweiligen Arm so befestigt ist, daß ein Schenkel 26a' des »L« bezogen auf die Welle 12 in radialer Richtung und der andere Schenkel 26a" des »L« im wesentlichen tangential zu einem konzentrisch zur Achse der Welle 12 angeordneten Kreis weist. Die radialen und tangentialen Schenkel der Winkelprofile der übrigen axialen Rahmenteile sind mit 26#, 2Sd ... 26/ und 266" und 26c" ... 26/' bezeichnet. Innerhalb des zylindrischen Raumes sind ferner im wesentlichen parallel zur Welle 12 Streber. 2?*. 286, 28c... 28/angeordnet, deren Enden jeweils im Mittelbereich der radialen Arme 22a bis 22/befestigt sind, wie aus F i g. 2 ersichtlich ist.

Die radialen Schenkel 26a' bis 26/' unterteilen zusammen mit den Streben 28a bis28/den zylindrischen Raum des Rahmens in mehrere Bereiche 30a, 30b... 30/, von denen jeder im wesentlichen sektorförmigen Querschnitt hat, wie F i g. 2 zeigt. Die Plattenblöcke des Kontaktkörpers sind exakt in jeden der sektorförmigen Bereiche 30a bis 30/ eingepaßt, wobei sie axial zueinander ausgerichtet sind und in enger Berührung zueinander stehen.

Gemäß F i g. 3 besteht jeder Kontaktplattenblock aus einer Anzahl Kontaktplatten 34, die nebeneinander angeordnet sind. Zwischen den Kontaktplatten befinden sich Abstandhalter 36. Die Kontaktplatten 34 und die Abstandhalter 36 sind durch herkömmliche Verbindungstechniken miteinander verbunden, beispielsweise durch Schweißen, Kleben oder durch mechanische Verbindungsmittel und bilden einen Kontaktplattenblock. Der Block wird so in den Rahmen eingebaut, daß die Kontaktplatten 34 radial von der Achse der Welle 12 abstehen. Zwischen den Platten 34 besteht eine Durchflußmöglichkeit für das zu klärende Abwasser.

Jede der Kontaktplatten 34 hat bei dein dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel die Form eines im wesentlichen rechtwinkligen Dreiecks von solcher Größe, daß zwei Dreieckseiten 34a und 346 an den radialen Schenkeln (z. B. 26a' und 266V der Winkelprofile zweier zusammengehöriger Rahmenteile (26a und 266; angreifen. Die zweite Dreieckseite greift mit den genannten Schenkeln an den zugehörigen Streben (28a und 2Sb) an, und die dritte Dreiecksseite 34c greift an den tangentialen Schenkeln (2Sa") eines axialen Rahmenteiles {26a) an. Der Block 32 wird somit während des Drehens des Rahmens in einem Sektorbereich (z. B. 3OaJ festgehalten.

Bei dem dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiel ist der von dem Rahmen eingeschlossene Zylinderraum in zwölf Bereiche 30a bis 30/unterteilt, so daß zwölf Kontaktplatten über den Umfang verteilt s.nd und eine im wesentlichen vollständige Scheibe oder einen Kreis bilden. Dies ist jedoch für die Erfindung nicht wesentlich. Die Anzahl der Sektorbereiche kanr entsprechend den Anforderungen bei der Herstellung der Kontaktplatten variieren. Außerdem müssen die über den Umfang verteilten Kontaktplatten nich unbedingt sämtlich in derselben Radialebene liegen. Dii über den Umfang verteilten Kontaktplattengruppei können in Achsrichtung der Welle 12 gegeneinande versetzt sein. Sie sind auch nicht zur Bildung eine Kreises oder einer Scheibe aneinander befestig Dadurch werden die Installationen und das Auswech sein der Kontaktplattenblöcke erheblich vereinfach und zwar sowohl bei der Montage des Tauchkörpers a! auch bei Reparaturen.

Zwei Kontaktplatten 34 können zweckmäßigerweis hergestellt werden, indem eine rechtwinklige Platte A entlang einer im wesentlichen diagonal verlaufende Linie unterteilt wird, wie F i g. 4 zeigt. Die Platte 40 kan aus Kunststoff, Holz, Blech oder einem andere

Material bestehen.

Beim Betrieb wird der biologische Tauchkörper so angeordnet, daß die Welle 12 geringfügig oberhalb der Abwasseroberfläche liegt und mit sehr geringer Geschwindigkeit rotiert. Die Drehgeschwindigkeit beträgt beispielsweise wenige Umdrehungen pro Minute. Die Drehrichtung ist durch den Pfeil A angegeben. Die um die Welle 12 herum verteilten Kontaktplattenblöcke tauchen nacheinander in das Abwasser ein. An den Flächen der Kontaktplatten 34 bildet sich ein biologischer Rasen, der wächst und dazu beiträgt, das Abwasser biologisch zu reinigen. Dieser biologische Rasen wird belüftet, indem die Kontaktplatten während der Drehung des Tauchkörpers der Atmosphäre ausgesetzt werden. Wenn ein Kontaktplat- r, tenblock 32 eines Bereiches (z. B. 301) in das Wasser eintaucht, wird die Drehung der Scheiben 18 und 20 durch die radialen Schenkel 26a' des L-förmigen Winkelprofils des axialen Rahmenteils 26a und die Streben 28a, die an der Hinterkante des Sektorbereiches 30/angreifen, stoßfrei und gleichmäßig übertragen.

Wenn ein Block 32 defekt ist, kann die Drehung des Tauchkörpers angehalten und der betreffende Block aus dem Wasser entfernt werden. Hierzu wird das betreffende axiale Rahmenteil für den Block ausgebaut, so daß der Block herausgenommen werden kann. Dies kann leicht durchgeführt werden, weil die axialen Rahmenteile 26a bis 26/ abnehmbar an dem Rahmen befestigt sind. Der herausgenommene Block kann dann durch einen anderen Block ersetzt werden und das abgenommene axiale Rahmenteil wird wieder an dem Rahmen angebracht, so daß der Betrieb des Tauchkörpers oder Kontaktkörpers weiterlaufen kann. Die Stillstandszeit des Tauchkörpers bei Reparaturen oder Montagearbeiten wird dort im Vergleich zu den bekannten biologischen Tauchkörpers wesentlich verringert. Der herausgenommene Block ist kompakt und kann leicht zu einer anderen Stelle transportiert werden, um ihn zu reparieren. Ferner werden durch die dichte Berührung zwischen jeweils zwei benachbarten Blöcken Leerräume, die bei den bekannten Tauchkörpern zuweilen anzutreffen sind, vermieden.

Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform 100 des erfindungsgemäßen Tauchkörpers. Dieser Tauchkörper weist Blöcke 132 auf, von denen jeder eine Vielzahl von Kontaktplatten von im wesentlichen sektorförmiger Gestalt besitzt. Die Blöcke 132 sind wie bei dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel an einem Rahmen 113 befestigt. Der Rahmen 113 hat im wesentlichen die gleiche Konstruktion wie der Rahmen 13 der F i g. 1 und ^r,o 2, mit der einzigen Ausnahme, daß die axialen Rahmenteile 126a bis 126/an radialen Armen 122a bis 122/befestigt sind, so daß der zwischen den Schenkeln des L-Profils gebildete Kanal im wesentlichen nach innen gerichtet ist. Solche Teile des zweiten Ausfüh- v> rungsbeispiels, die entsprechenden Teilen des ersten Ausführungsbeispiels entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen, jedoch um hundert erhöht, versehen.

Die F i g. 6 bis 8 zeigen eine generell mit 200 bezeichnete dritte Ausführungsform der Erfindung. Der „0 Tauchkörper 200 besitzt einen Rahmen 213, der im wesentlichen die gleiche Konstruktion aufweist wie der Rahmen 13 des ersten Ausführungsbcispielcs. Gleiche Teile sind daher mit gleichen Bezugszeichen, jedoch um zweihundert (200) erhöht, versehen. Die dritte Ausfüh- ₍,·, rungsform 200 unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in folgenden Punkten:

An einer Welle 212 sind zwei Scheiben 218 und 220 fest angebracht. Die Welle ist zwischen den Scheiben 218 und 220 hohl. Der hohle Abschnitt ist mit 227 bezeichnet. Wie man aus Fig. 7 erkennt, sind die Streben 228a, 2286, 228c... 228/ radial zu den radialen Schenkeln der L-Profile der Rahmenteile 226a bis 226j ausgerichtet und durch Schweißen an dem äußeren Rand des hohlen Wellenabschnittes 227 befestigt. Die axialen Enden einer jeden Strebe 228a bis 228/sind an den Innenflächen der Scheiben 218 und 220 befestigt, was jedoch nicht dargestellt ist. Die Streben 228a bis 228/ haben im wesentlichen dieselbe Funktion wie die Streben 28a bis 28/ des ersten Ausführungsbeispieles. Zwischen den über den Umfang verteilten Paaren radialer Arme 213 sind Versteifungsstege 240a bis 240/ vorgesehen, die die Kontaktplattenblöcke axial abstützen.

Wie aus den F i g. 6 und 8 ersichtlich ist, besteht jeder Kontaktplattenblock 232 aus mehreren im wesentlichen rechtwinkligen dreieckförmigen Kontaktplatten 234, von denen jede generell rechteckförmige Vorsprünge 236 aufweist. Die Vorsprünge an den gegenüberliegenden Flächen zweier benachbarter Kontaktplattenpaare stoßen jeweils aneinander. Die Vorsprünge 236 dienen vorteilhafterweise nicht nur als Abstandhalter, sondern auch zur Vergrößerung der Kontaktoberfläche einer jeden Kontaktplatte 234.

Fig. 9 zeigt eine weitere Ausführungsform der soeben beschriebenen Kontaktplattenblöcke. Diese Ausführungsform ist generell mit 332 bezeichnet und enthält eine Kombination aus konkav-konvexen Kontaktplatten 334, von denen jede abgerundete Vorsprünge 336 auf beiden Seiten besitzt und flachen Kontaktplatten 335. Die beiden Kontaktplattenarten liegen alternativ gegeneinander, so daß die Vorsprünge 336 einer konkav-konvexen Kontaktplatte 334 an der ebenen Fläche der benachbarten Kontaktplatte 335 anliegen. Bei dieser Anordnung dringen nicht die Vorsprünge einer konkav-konvexen Kontaktplatte in Ausnehmungen der Gegenfläche einer benachbarten konkav-konvexen Kontaktplatte ein, was der Fall wäre, wenn die ebene Kontaktplatte nicht zwischen die beiden konkav-konvexen Platten gelegt wäre. Die konkav-konvexen Kontaktplatten 334 können durch wellenförmige Platten ersetzt werden.

Fig. 10 und 11 zeigen eine weitere Modifizierung der in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen erläuterten Kontaktplattenblöcke. Die Modifizierung ist generell mit 432 bezeichnet und enthält zwei Typen von Kontaktplatten 434 und 435, die in jedem Block 432 abwechselnd angeordnet sind. Jede Kontaktplatte 434 eines Typs besitzt pyramidenförmige Vorsprünge 436, während jede Kontaktplatte 435 des anderen Typs pyramidenförmige Vorsprünge 437 aufweist, die jedoch einen anderen Regelabstand voneinander haben als die Vorsprünge 436 des ersten Plattentyps 434. Außerdem haben die Vorsprünge 437 eine größere Breite, obwohl beide Typen von Vorsprüngen im wesentlichen die gleiche Höhe haben. Die beiden Kontaktplattenartrn 434 und 435 bilden, wenn sie gegcncinandergclcgt sind, Flüssigkeitsdurchlässe, wie man am besten aus Fig. 11 erkennt. Bei dieser Pluttcnkombination werden zwischen den mit Vorsprüngen versehenen Kontaktplatten keinerlei ebene Kontaktplattcn benötigt.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Tauchkörper für die biologische Abwasserreinigung, mit einer drehbaren Welle, die mehrere radial "> abstehende, durch Abstandhalter getrennt gehaltene Kontaktplatten trägt, welche in im wesentlichen sektorförmige Bereiche unterteilt sind, wobei diejenigen Kontaktplattenbereiche, die, bezogen auf die Welle, im gleichen Winkelsektor liegen, zu einem ι» als Ganzes montier- und demontierbaren Kontaktplattenblock zusammengefaßt sind und jeder Kontaktplattenblock zwischen der Welle und stirnseitig radial von der Welle abstehenden winkelförmigen Armen, die die äußeren radialen Plattenblockkanten ¹^ begrenzen, gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den stirnseitigen Armen

(z. B. 22a bis 22/, 24a), an deren äußeren Enden parallel zur Wellenachse verlaufende Rahmenteile (z. B. 26a bis 261) demontierbar befestigt sind, zwei einen Winkel bildenden Schenkel (z. B. 26a' bis 26/ und 26a" bis 26Γ) angebracht sind, von denen jeweils einer an den in Umlaufrichtung hinten liegenden radialen Plattenkanten eines sektorförmigen Kontaktplattenblockes (z. B. 32) und der andere, in tangentiale Richtung weisend, an den Plattenumfangskanten des in Umlaufrichtung folgenden Kontaktplattenblockes anliegt.

2. Tauchkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Arme (z. B. 22a bis ω 22/, 24a) an radialen Scheiben (18, 20) befestigt sind, durch die die Welle (z. B. 12) hindurchgeht.

3. Tauchkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei zueinander ausgerichtete radiale Arme (z. B. 22a und 24a) in ihrem 3·> Mittelbereich durch eine axiale Strebe (z. B. 28aJ miteinander verbunden sind.

4. Tauchkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte radiale Arme (z. B. 22a bis 22/^ jeweils durch Versteifungs-Stege (240a bis 240/jmiteinander verbunden sind.