DE2602558A1 - Biological control of water contg. waste - aerated using air compressor with axis extending into underwater pump shaft axis - Google Patents

Biological control of water contg. waste - aerated using air compressor with axis extending into underwater pump shaft axis

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DE2602558A1 DE19762602558 DE2602558A DE2602558A1 DE 2602558 A1 DE2602558 A1 DE 2602558A1 DE 19762602558 DE19762602558 DE 19762602558 DE 2602558 A DE2602558 A DE 2602558A DE 2602558 A1 DE2602558 A1 DE 2602558A1
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Abstract

Modified apparatus is for biological control of waste material-contg. aq. compsns., esp. for small clarifying vessels or tanks. Appts. contains an air compressor, esp. a rotary compressor, and an underwater pump forming one unit with its motor. In operation below water surface, the pump discharges a horizontal air-water mixt. Novelty comprises fitting the axis of rotation of the air compressor shaft in the extension of the axis of the main shaft of the underwater pump. A compact, transportable, efficient appts. it made available, requiring no pipe-conduits. Cooling of air compressor is obviated. Freezing of clarifying vessels can be reduced by a no. of apparatuses corresp. to size of vessel, causing constant mixing of deep-lying water with colder water. Appts. can be placed at any chosen depth without interfering with shipping when placed in navigable waters.

Description

Vorrichtung zum biologischen Beeinflußn von Device for biological influencing of

AI#üallstoffe enthaltenden Wassermassen, insbesondere solchen in Klärbecken Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum biologischen Beeinflußen von Abfallstoffe enthaltenden Wassermassen, bestehend aus einem antreibbaren Luftverdichter, insbesondere Rotationsverdichter und einer antreibbaren, mit ihrüm Motor zu einer Einheit zusammengefaßten Unter wasserpumpe, welch letztere im ßetriebszustand unter dem Wasserspiegel ein Luft-Wasser-Cemisch in im wesentlichen horizontaler Richtung ausstößt. Vorrichtungen dieser Art sind bekannt (Prospekte der Firma Penberthy Houdaille, USA, 1973 Penberthy directional mix jet aeration" und "Penberthy Nozzle" (Operation of a Jet Aerator), 1974 sowie Prospekt der Firma VO@ST INDUSTRIES S*A,, Brüssel EMJA-PUMPEN SYSTEM"), Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art ist der Luftverdichter außerhalb des Wassers auf einer erdfesten Unterlage angeordnet, im Rege Fall innerhalb eines Gebläsehauses, wie Jies auch bei ähnlichen Vorrichtungen der Fall ist, die lediglich Luft in das Abfallstoffe enthaltende Wasser hineindrücken (Prospekt "Unterwassergebläse Subair" der Firma Gebr. Becker, @appertal 2, 1975/. AI # üallstoffe containing water masses, especially those in Clarifiers The invention relates to a device for biological influencing of water masses containing waste materials, consisting of a drivable air compressor, in particular rotary compressors and a drivable, with their motor to one Unit combined under water pump, which the latter in ßetriebsstatus under the water level an air-water mixture in an essentially horizontal direction ejects. Devices of this type are known (brochures from Penberthy Houdaille, USA, 1973 Penberthy directional mix jet aeration "and" Penberthy Nozzle "(Operation of a Jet Aerator), 1974 and prospectus from VO @ ST INDUSTRIES S * A ,, Brussels EMJA-PUMPEN SYSTEM "), In the known devices of this type is the air compressor Arranged outside the water on a solid base, usually inside a blower house, as Jies is also the case with similar devices that just push air into the water containing waste materials (brochure "Underwater Blower Subair "from the company Gebr. Becker, @appertal 2, 1975 /.

Diese bekannten Vorrichtungen sind dementsprechend verhältnismäßig aufwendig, auch wenn man sich damit begnügt, die Gebläsehauser aus billigen Fertigteilen auszubilden, da der bzw. die Luftverdichter auch noch mit der Unterwasserpumpe über mindestens eine Rohrleitung verbunden sein, gkühlt werden und mit Geräusche dämpfenden Mitteln versehen sein müssen. Ist es notwendig, mehrere Unterwasserpumpen einzusetzen, dann sind entweder mehrere Luftverdichter oder ein entsprechend groß bemessener Luftverdichter vorzusehen und mit den zugeordneten Unterwasserpumpen über Rohrleitungen zu verbinden, was nicht nur die Herstellungskosten und die Verlegearbeiten verteuert, sondern auch dazu zwingt, die Leistung der Antriebsmotore der Luftverdichter wegen der auftretenden Druckverluste in den Rohrleitungen zu erhöhen.These known devices are accordingly proportionate expensive, even if one is content with making the blower houses from cheap prefabricated parts, because the air compressor (s) also with the underwater pump over at least be connected to a pipeline, cooled and with noise-dampening means must be provided. If it is necessary to use several submersible pumps, then are either several air compressors or a correspondingly large air compressor to be provided and to be connected to the assigned submersible pumps via pipelines, which not only increases the manufacturing costs and the laying work, but also forces the performance of the drive motors of the air compressor because of the occurring To increase pressure losses in the pipelines.

Besondere Probleme treten auf, wenn verhältrlismäßig kleine Klärbecken, Teiche od. dgl. biologisch beeinflußt werden müssen, weil diese im Regelfall in Gemeinden vorhanden sind, deren Haushaltsmittel nicht ausreichen, den Umwelt-Bestimmungen entsprechende Kläranlagen zu erstellen. Ähnliche Verhältnisse liegen vor, wenn verschmutzte Gewässer biologisch verbessert werden sollen, weil man diesen keine im wesentlichen ortsfeste Anlagen zuordnen kann.Special problems arise when relatively small clarifiers, Ponds or the like must be influenced biologically, because these are usually in Municipalities exist whose budget is insufficient to comply with environmental regulations to create appropriate sewage treatment plants. Similar conditions exist when contaminated Water bodies are to be improved biologically, because one of these no essentially can assign fixed systems.

Bekannt sind zwar transportable, schwimmbar ausgebildete Belüftungsgeräte ("ROBOT TURBO OXYDER", Prospekt der Firma NOGGERATH & CO., Hamburg 36), die verschmutztes Wasser ansaugen, diesem Luft zuführen und dann wieder ausstoßen.Transportable, swimmable ventilation devices are known ("ROBOT TURBO OXYDER", prospectus from NOGGERATH & CO., Hamburg 36), the Suck in polluted water, add air to it and then expel it again.

Die Wasserdurchflußmenge ist verhältnismäßig hoch (ca, 1200 cbm/std.) und dieser Wasserdurchflußmenge wird ebenfalls verhältnismäßig viel Luft zugeführt (ca. 250 cbm/std.).The water flow rate is relatively high (approx. 1200 cbm / h.) and this water flow rate is also supplied with a relatively large amount of air (approx. 250 cbm / hour).

Abgesehen davon, daß das Ansaugen und Ausstoßen des Wassers, dem Luft zugeführt wird, unmittelbar unter der Wasseroberfläche zu erfolgen hat, weil die durch die Vorrichtung hindurch bewegte Wassermenge sonst gar keine Luft über einen Ejektor ansaugen könnte, ist das Verhältnis der angesaugten Wassermenge zur angesaugten Luft unbefriedigend, weil ja zur biologischen Beeinflußung verschmutzten Wassers möglichst viel Luft in dieses Wasser eingebracht werden muß. Da die Luft an einer Stelle in das verschmutzte Gewässer eingebracht wird, die einen verhältnismäßig kleinen Abstand von der Wasseroberfläche hat, sind die eingangs erwähnten, Druckluft einführenden Vorrichtungen viel wirkungsvoller.Apart from the fact that the water, the air, is sucked in and expelled is supplied, has to be done immediately below the surface of the water because the The amount of water moving through the device would otherwise not have any air over you The ejector could suck in is the ratio of the sucked in Amount of water unsatisfactory for the sucked in air, because they are polluted for biological influence Water as much air as possible must be introduced into this water. As the air is introduced into the polluted water at one point, which is a proportionate at a small distance from the water surface are the compressed air mentioned at the beginning importing devices much more effective.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art so weiterzuentwicklen, daß diese als Einheit transportabel ist und entweder schwimmend oder gegenüber einem ortsfesten Punkt in verschmutztem Wasser angeordnet werden kann, so daß die Möglichkeit besteht, solche Einheiten entsprechend den zu reinigenden Wassermengen oder den vorhandenen Beckengrößen anzupassen. Es soll also auch dann, wenn vorhandene Anlagen vergrößert oder verbessert werden müssen, die Möglichkeit bestehen, die Reinigung der vorhandenen Wassermassen zu verbessern und auch die zusätzlich zu reinigenden Wassermassen einwandfrei biologisch zu behandeln.The invention is therefore based on the object of providing a device at the beginning of the type mentioned so that it is transportable as a unit and either floating or opposite a fixed point in polluted water can be arranged so that there is the possibility of such units accordingly adapt to the amount of water to be cleaned or the size of the pool. It should also be used when existing systems have to be enlarged or improved, there is an opportunity to improve the purification of the existing water masses and also to treat the additional water to be cleaned properly and biologically.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Drehachse der Welle des Luftverdichters in der Verlängerung der Drehachse des Motors der Unterwasserpumpe angeordnet ist Dadurch werden mehrere Vorteile erzielt: 1. Es steht eine kompakte, transportable, keine Rohrleitungen benötigende Einrichtung mit ausgezeichnetem Wirkungsgrad zur Verfügung.According to the invention, this object is achieved in that the axis of rotation the shaft of the air compressor in the extension of the axis of rotation of the motor of the underwater pump This has several advantages: 1. There is a compact, Transportable, no pipeline required device with excellent efficiency to disposal.

2. Das Kühlenmüssen des Luftverdichters der bekannten Anlagen entfällt. 2. The air compressor of the known systems does not have to be cooled.

3. Die Gefahr des Einfrierens eines Klärbeckens od. dgl. 3. The risk of freezing a clarifier or the like.

läßt sich durch die der Größe des Beckens od. dgl. can be od by the size of the basin. Like.

entsprechende Anzahl solcher Vorrichtungen erheblich ve ringern, weil bewegtes Wasser praktisch kaum- zufriert, weil jetzt, wie bei den bekannten Anlagen, wärmeres, tief liegendes Wasser so bewegt wird, daß es sich mit kälterem Wasser ständig mischt, 4. Die Vorrichtung kann in wählbaren Wassertiefen fe.tgelegt werden, ohne, beispielsweise in befahrbaren Gewässern, den Schiffsverkehr zu behindern. reduce the corresponding number of such devices considerably, because moving water hardly freezes over, because now, as with the known ones Investments, warmer, deeper water is moved so that it constantly mixes with colder water, 4. The device can be used in selectable water depths be laid without, for example, in navigable waters, the shipping traffic to hinder.

Es gibt verschiedene Möglichkeiten der Ausgestaltung dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung. So kann z,B. der Luftverdichter mit Abstand vom Unterwassermotor derart angeordnet sein, daß er sich im Einsatz oberhalb der Wasseroberfläche befindet. In diesem Fall würde man die Einheit (Luftverdichter, Motor} Unterwasserpumpe) mit einem Schwimmer versehen. Ist der Luftverdichter nicht wasserdicht ausgebildet, dann empfiehlt es sich, ihm eine ihn abdeckende, abnehmbare Haube zuzuordnen, Zwl:kmäRiger ist es jedoch, als Luftverdichter einen trocken laufenden, rostgeschützten Vielzellenverdichter vorzusehen, weil es dann der Anordnung einer abnehmbaren Haube nicht mehr bedarf.There are various ways in which this invention can be designed Contraption. For example, the air compressor at a distance from the underwater motor in such a way be arranged that it is in use above the water surface. In this case the unit (air compressor, motor} underwater pump) would be included provided with a float. If the air compressor is not watertight, then it is advisable to assign him a removable hood covering him, Zwl: kmäRiger However, as an air compressor, it is a dry-running, rust-proof multi-cell compressor to be provided because it is then no longer necessary to arrange a removable hood.

Die Erfindung wird anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispieles nachstehend näher erläutert.The invention is illustrated schematically in the drawing using one Embodiment explained in more detail below.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Motor 1, >der mit einer Wasserpumpe 2 unmittelbar über Flansche 3 und 4 verbunden ist, mit einer Welle 5 versehen, die über das der Unterwasserpumpe abgewandte Ende hinaus verlängert ist und damit gleichzeitig als Welle eines hier als Vielzellenverdichter ausgebildeten Luftverdichters 6 dient. Die Stromzufuhr zum Motor 1 erfolgt über ein Kabel 7.In the exemplary embodiment shown, the motor 1 is the one with a water pump 2 is connected directly via flanges 3 and 4, with a shaft 5 provided, which extends beyond the end facing away from the underwater pump is and thus at the same time as a shaft of one here designed as a multi-cell compressor Air compressor 6 is used. Power is supplied to the motor 1 via a cable 7.

Diese aus Luftverdichter, Motor und Unterwasserpumpe bestehende Einheit ist hier mit einem Schwimmkörper 8 verbunden, welcher mit einem Luftansaugstutzen 81 versehen ist, wobei der Verdichter unter dem Wasserspiegel liegt und damit total geräuschgedämpft ist, Im Schwimmer 8 ist ein Luftfilter9fange#rdnet, aus dem über eine Leitung 10 und einen Krümmer 11 Ansaugluft dem Luftverdichter 6 zugeführt wird, die über einen Krümmer 12, eine Leitung 13, ein Rückschlagventil 14 und eine Leitung 15 einem Mischer 16 zugeführt wird, der mit der Auslaßöffnung 17 der Unterwasserpumpe 2 in Verbindung steht. Der Mischer 16 kann in an sich bekannter Weise ausgebildet sein. Über einen weiteren Krümmer 18 wird das Luft-Wasser-Gemisch schließ lich einer Austrittsdüse 19 zugeführt, die einen Luft-Wasserh Strahl in das verschmutzte Wasser ausströmen läßt.This unit consisting of an air compressor, motor and underwater pump is here connected to a floating body 8, which has an air intake port 81 is provided, the compressor being below the water level and so it is totally noise-dampened, an air filter is caught in float 8, from the intake air via a line 10 and a manifold 11 to the air compressor 6 is fed through a manifold 12, a line 13, a check valve 14 and a line 15 is fed to a mixer 16, which is connected to the outlet opening 17 of the underwater pump 2 is in communication. The mixer 16 can be known per se Way to be trained. The air-water mixture is via a further bend 18 finally fed to an outlet nozzle 19, which injects an air-water jet into lets the polluted water flow out.

Die Unterwasserpumpe 2 saugt über eine Öffnung 20 Wasser an und drückt dieses Wasser über die Austrittsöffnung 17 in den Mischer 16 hinein, so daß dieser ständig mit Wasser gefüllt ist. Um zu vermeiden, daß störender Schmutz den Pumpenraum und den Mischer durchströmt, ist vor der Öffnung 20 ein von einem-Lichtschutzmantel 21 umfaßtes Si ebange ordnet.The underwater pump 2 sucks in water through an opening 20 and presses this water through the outlet opening 17 into the mixer 16, so that this is constantly filled with water. In order to avoid disturbing dirt in the pump chamber and flows through the mixer, there is a light protection jacket in front of the opening 20 21 covered Si ebange grades.

Die Düse 19 ist hier unterhalb des Siebes 22 so angeordnet, daß angesaugter Schmutz durch den ausströmenden. mit Luft versetzten Wasserstrahl abgespült wird Die Düse kann aber auch so angeordnet werden, daß durch die Injektorwirkung des Strahles das umgebende Wasser so mitgerissen wird, daß letzteres die Sieboberfläche reinigt, Selbstverständlich kann die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung auch in anderer Weise gestaltet sein, als dies das Ausführungsbeispiel zeigt, so kann man beispielsweise? wenn der zweckmäßigerweise als trockenlaufender, rostgeschützter Vielzellenverdichter ausgebildete Luftverdichter eine eigene Welle hat, diese Welle mit der Motorwelle über eine Kupplung verbinden. Man kann auch, wie dies gestrichelt angedeutet ist, im unteren Bereich dieser Einheit einen zweckmäßigerweise mit einer Öse versehenen Zapfen 23 vorsehen antman ein Zugmittel, wie Kette od. dgl,, festlegt, um den Strahldruck der Düse 19 aufnehmen zu können.The nozzle 19 is arranged here below the screen 22 so that it is sucked in Dirt through the outflowing. is rinsed off with a jet of air mixed with air The nozzle can also be arranged so that the injector effect of the Jet the surrounding water is carried away so that the latter touches the screen surface cleans, of course, the device designed according to the invention can also be designed in a different way than the embodiment shows, so can one for example? if it is expedient as a dry-running, rust-protected one Multi-cell compressor designed air compressor has its own shaft, this shaft connect to the motor shaft via a coupling. One can also like this in dashed lines is indicated, in the lower area of this unit, expediently with a Provide eyelet provided pin 23 antman a traction means, such as chain or the like, defines, to the To be able to record the jet pressure of the nozzle 19.

Claims (7)

ANSPRÜCHE 1. Vorrichtung aus einem antreibbaren Luftverdichter) insbesondere Rotationsverdichter, und einer antreibbaren, mit ihrem Motor zu einer Einheit zusamme@ efaßten Unter wasserpumpa, welch leu. lehre im Betriebszustand unter dem Wasserspiegel ein Luft-Wasser-Gemisch i ~ im wesentlichen horizontaler Richtung ausstößt, zum biologischen Beeinflußen von vorhandenen, Abfallstoffe enthaltenden Wassermassen, insbesondere solchen, die in verhältnismäßig kleinen Klärbecken, Teichen od. dgl. geat sind, d a -d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Drehachse der Welle des Luftverdichters (6) in der Verlängerung der Drehachse der Motorwelle (5) der linterwasserpumpe (2) angeordnet ist. CLAIMS 1. Device from a drivable air compressor) in particular Rotary compressor, and a drivable one with its motor to form a unit @ I got under water pumpa, what a leu! teach in operational conditions under the water level ejects an air-water mixture in a substantially horizontal direction, for biological influences on existing water masses containing waste materials, especially those that are used in relatively small clarifiers, ponds or the like. geat are, d u r c h e k e n n n z e i c h n e t that the axis of rotation of the shaft of the air compressor (6) in the extension of the axis of rotation of the motor shaft (5) of the linter water pump (2) is arranged. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t , daß der Luftverdichter (6) mit Abstand vom Unterwassermotor (1) derart angeordnet ist, daß er sich im Einsatz oberhalb der Wasseroberfläche befindet.2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t that the air compressor (6) is arranged at a distance from the underwater motor (1) is that it is in use above the surface of the water. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß die Einheit Luftverdichter(6} Motor (1) und Unterwasserpumpe (2) mit einem Schwimmer (6) versehen ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, d a d u r c h g e -k e n n Note that the unit is the air compressor (6}, the motor (1) and the underwater pump (2) is provided with a float (6). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, g e k e n n ze i c hn e t d u r c h eine, den Luftverdichter (6) abdeckende, abnehmbare Hau e.4. Apparatus according to claim 1 or 3, g e k e n n ze i c hn e t d u rc h a removable hood covering the air compressor (6). 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e h , daß der eine Seitenteil des Flansche des Luftverdichters (6) mit dem der Unterw3sserpumpe (2) abgewandten Seitenteil des Motors (1) abge@@chtet verbunden ist.5. The device according to claim 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e h that one side part of the flange of the air compressor (6) with that of the Underwater pump (2) facing away from the side part of the motor (1) connected is. 6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß als Luftverdichter (6) ein trockenlaufender, rostgeschützter Vielzellenverdichter vorgesehen ist.6. Device according to one or more of claims 1 to 5, d a D u r c h g e k e n n n n e i c h n e t that the air compressor (6) is a dry-running, rustproof multi-cell compressor is provided. 7. Vorrichtung mindestens nach Anspruch 1 und 3, d a -d u r c h g e k e n n ze i c h n e t , daß der Schwimmer (8) mit einem Luftansaugstutzen (8'), einem Luftfilter 191 versehen ist und Rohrleitungen (1D, 13, 15) sowie ein Rückschlagventil (14) in sich auFnimmt: bzw. festlegt.7. The device at least according to claim 1 and 3, d a -d u r c h g it is not shown that the float (8) is equipped with an air intake port (8 '), an air filter 191 is provided and pipes (1D, 13, 15) and a check valve (14) absorbs: or defines.
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