DE2618369A1 - Aerator for biological sewage treatment - directing water jet across air exit pores for fine bubble distribution - Google Patents

Aerator for biological sewage treatment - directing water jet across air exit pores for fine bubble distribution

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Abstract

An aerator for use in activated sludge tanks of biological sewage treatment produces air bubbles by an element with fine pores at the submerged outlet of compressed air pipe. To achieve a certain water velocity across the air exit plane, a slotted nozle produces a tangential water jet or the exit plane is moved mechanically relative to the water. The aerator consists of a tube which is connected to a blower and terminates in a discharge element with fine pores. The bubbles leaving the pores are torn away by a water jet before they can grow. A preferred method of producing this jet is by a slotted nozzle which is directed tangentially against the element. This results in bubbles of much smaller dia. so that the better ratio of contact are to volume ensures a higher oxygen diffusion efficiency.

Description

"Verfahren und Belüftungsvorrichtung zum Ein- "Procedure and ventilation device for

tragen von Luftsauerstoff in Wasser" Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine BelUftungsvorrichtung zum Eintragen von Luftsauerstoff in Wasser, z. B. Abwässer oder offene Gewässer, insbesondere zur Versorgung von Belebtschlamm im Wege biologischer Abwasserreinigung, wozu einer feinporigen Luftaustrittsfläche zur Erzeugung feiner Luftblasen in einem BelUftungsbecken Druckluft zugeführt wird. Carrying atmospheric oxygen in water "The invention relates to a method and a ventilation device for introducing atmospheric oxygen into water, e.g. B. Wastewater or open waters, in particular for supplying activated sludge in Ways of biological wastewater treatment, including a fine-pored air outlet surface Compressed air is fed in to generate fine air bubbles in an aeration basin.

Eine spezielle Form der biologischen Abwasserreinigung ist das Belebtschlammverfahren. Dabei werden die Vorgänge der biologischen Selbstreinigung eines natürlichen Gewässers auf engstem Raum abgekürzt. Durch künstliche Belüftung in Belüftungsbecken ballen sich zunächst kolloidal gelöste Stoffe um teils organische, teils anorganische Schwebestoffe zu Flocken zusammen. Diese bilden einen guten Nährboden für Mikroorganismen.The activated sludge process is a special form of biological wastewater treatment. Thereby the processes of the biological self-cleaning of a natural water body are Abbreviated in a very small space. Bale through artificial ventilation in aeration basins Initially, colloidally dissolved substances are partly organic, partly inorganic suspended matter together into flakes. These form a good breeding ground for microorganisms.

Die Belüftung hat vornehmlich die Aufgabe, dem Abwasser im Belüftungsbecken Sauerstoff in ausreichender Menge fr die Lebenstätigkeit der Mikroorganismen zuzuführen. Daneben soll sie den belebten Schlamm in der Schwebe halten und für seine gute Durchmischung mit dem Abwasser sorgen. Das aus dem Belüftungsbecken zusammen mit dem belebten Schlamm abfließende Wasser wird in einem Nachklärbecken von dem Belebtschlamm getrennt und fließt dann als biologisch gereinigtes Wasser einem Vorfluter zu. Ein Teil des Belebtschlammes wird als Rücklaufschlamm wieder dem Belüftungsbecken zugeführt, wo er den biologischen Abbau der fäulnisfähigen organischen Substanzen des Abwassers vollzieht.The main task of the aeration is to remove the wastewater in the aeration basin To supply oxygen in sufficient quantity for the vital activity of the microorganisms. In addition, it should keep the revitalized sludge in suspension and ensure that it is well mixed take care of the sewage. The one from the aeration tank along with the animate one Sludge draining water is separated from the activated sludge in a secondary clarifier and then flows as biologically cleaned water to a receiving water. Part of the Activated sludge is returned to the aeration basin as return sludge, where it takes place the biological degradation of putrefactive organic substances of the sewage accomplishes.

Bei den zur Zeit gebräuchlichen Verfahren des Sauerstoffeintrages in das zu behandelnde Abwasser im Zuge seiner Belüftung diffundieren weniger als 10 % Luftsauerstoff in das Wasser, während über 90 % unausgenutzt wieder entweichen. Dieser unbefriedigende Wirkungsgrad ist im wesentlichen dadurch bedingt, daß es nicht gelingt, die eingegebene Luft in hinreichend kleine Blasen zu zerlegen. Das gilt selbst für feinblasige Druckluftbelüftung mittels gelochter Rohre oder Belüftungskerzen aus porösem Filtermaterial. Jede feine Pore des Filtermaterials und damit der Luftaustrittsfläche ist zunächst von einer dünnen Wasserhaut überzogen. Die aus einer Pore austretende Luft wölbt diese Wasserhaut auf, nachströmende Luft weitet die Wölbung zu einer Kugelform bzw. einem Bläschen, welches jedoch erst bei entsprechender Größe durch seinen Auftrieb von der Pore bzw.With the currently common methods of introducing oxygen less than diffuse into the wastewater to be treated in the course of its aeration 10% atmospheric oxygen in the water, while more than 90% escape unused. This unsatisfactory efficiency is essentially due to the fact that it it is not possible to break up the introduced air into sufficiently small bubbles. That applies even to fine-bubble compressed air ventilation using perforated pipes or ventilation candles made of porous filter material. Every fine pore of the filter material and thus the air outlet surface is initially covered by a thin layer of water. The one emerging from a pore Air arches this water layer, air flowing in expands the arch into one Spherical shape or a bubble, which, however, only comes through with the appropriate size its buoyancy from the pore or

seiner Entstehungsstelle abgelöst wird. Insoweit läßt sich der Luftblasendurchmesser bisher nicht unbeschränkt vermindern, vielmehr hat die unter Wasser austretende Luftblase einen viel größeren Durchmesser als die betreffende Pore. - Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.its place of origin is replaced. In this respect, the Air bubble diameter so far has not diminished indefinitely, rather the underwater has Air bubble is much larger in diameter than the pore in question. - I want here the invention provide a remedy.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Belüftungsvorrichtung anzugeben, mit welcher der Wirkungsgrad hinsichtlich des Eintragens von Sauerstoff in Abwässer durch hinreichend kleine Luftblasenbildung beachtlich verbessert wird.The invention is based on the object of a method and a ventilation device indicate with which the efficiency with regard to the introduction of oxygen in waste water is considerably improved by the formation of sufficiently small air bubbles.

Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch, daß die Luftaustrittsfläche von Wasser mit vorgegebener Geschwindigkeit an- bzw. umströmt und/oder zur Erzeugung einer Wasserströmung auf der Luftaustrittsfläche mit vorgegebener Geschwindigkeit im Abwasser bewegt wird. Vorzugsweise wird die Luftaustrittsfläche tangential vom Wasser an- bzw.The invention solves this problem with a method of the generic type in that the air outlet surface of water at a predetermined speed flows on or around and / or to generate a water flow on the air outlet surface is moved at a predetermined speed in the wastewater. Preferably the The air outlet surface is tangential to or from the water.

umströmt. Erfindungsgemäß kann die Luftaustrittsfläche aber auch durch das Abwasser gezogen bzw. verfahren Und/oder in Rotationsbewegung versetzt werden, um eben eine Relativbewegung zwischen Abwasser und Luftaustrittsfläche von vorgegebener Geschwindigkeit zu erreichen. Denn dadurch werden die auf der feinporigen Luftaustrittsfläche entstehenden Luftblasen schon früher, also vor Erreichen ihrer normalen Größe von den Poren abgelöst. Es entsteht ein sehr feinblasiges Luft/Wasser-Gemisch, welches bei gleichem Luftanteil eine sehr viel größere Kontaktfläche als bei herkömmlich erzeugten Luftblasen aufweist und daher einen erheblich besseren Sauerstoffeintrag gewährleistet.flows around. According to the invention, however, the air outlet surface can also pass through the wastewater is drawn or moved and / or rotated, about a relative movement between the wastewater and the air outlet surface of a given value To achieve speed. Because this causes the on the fine-pored air outlet surface resulting air bubbles earlier, i.e. before they reach their normal size of detached from the pores. A very fine-bubble air / water mixture is created, which with the same proportion of air a much larger contact surface than with conventional has generated air bubbles and therefore a significantly better oxygen input guaranteed.

Die Diffusionsgeschwindigkeit des Sauerstoffes aus den Luftblasen in das Abwasser ist der dargebotenen Kontaktfläche direkt proportional. Tatsächlich verweilt jede Luftblase in dem Abwasser für eine bestimmte Zeit, bevor sie an der Oberfläche zerplatzt. Während dieser Zeit ist die Luftblase mit dem Abwasser in Kontakt und es vollzieht sich ein dauernder Übergang des Sauerstoffs in das Abwasser. Dieser Sauerstoffübergang wird durch Molekulardiffusion an der Grenzschicht zwischen Luft und Wasser bewirkt. Bei gleichem Luftanteil ist durch Verminderung der Blasengröße die Summe aller Blasenoberflächen um ein Mehrfaches größer. Dieselbe Luftmenge aufgeteilt auf Luftblasen von Bruchteilen ihres üblichen Durchmessers ergibt eine mehrfach größere Oberfläche. Daraus wird. unmittelbar deutlich, daß eine bessere Ausnutzung der dargebotenen Luftmengen den Aufwand für den erforderlichen Sauerstoffeintrag bei der Behandlung von Abwässern ganz erheblich reduzieren kann, wenn man nach Lehre der Erfindung verfährt. Tatsächlich wird nur noch ein Bruchteil der bisher geförderten Luftmenge benötigt, um den gleichen Kläreffekt zu erzielen.The rate of diffusion of oxygen from the air bubbles in the wastewater is directly proportional to the contact area presented. Indeed Each air bubble lingers in the wastewater for a certain period of time before reaching the Surface bursts. During this time the air bubble is with in contact with the wastewater and there is a constant transfer of oxygen into the sewage. This oxygen transfer occurs through molecular diffusion at the Boundary layer between air and water causes. With the same proportion of air it is through Reduction of the bubble size the sum of all bubble surfaces by a multiple greater. The same amount of air divided into air bubbles of fractions of their usual Diameter results in a surface that is several times larger. This becomes. immediately clear, that a better utilization of the amounts of air presented the effort for the required Can significantly reduce oxygen entry in the treatment of wastewater, if one proceeds according to the teaching of the invention. In fact, only a fraction will be left the amount of air that has been conveyed up to now is required to achieve the same clarification effect.

Gegenstand der Erfindung ist auch eine Belüftungsvorrichtung, die zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens besonders geeignet ist und sich durch funktionsgerechte und kompakte Bauweise auszeichnet. Diese Belüftungsvorrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Belüfter mit feinporiger Luftaustrittsfläche und einer Druckluftzuleitung mit ggf. Gebläse, wobei der Belüfter in einem Belüftungsbecken angeordnet ist.The invention also provides a ventilation device which is particularly suitable for performing the claimed method and is through functional and compact design. This ventilation device In its basic structure, it consists of an aerator with a fine-pored air outlet surface and a compressed air supply line with possibly a fan, the aerator in an aeration basin is arranged.

Diese Belüftungsvorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Luftaustrittsfläche zur Erzeugung eines sie beaufschlagenden Wasserstromes eine Wasserstrahl- oder leitvorrichtung zugeordnet und/oder die Luftaustrittsfläche als Bewegungskörper ausgebildet ist. Dadurch läßt sich eine Relativbewegung zwischen der Luftaustrittsfläche und im Abwasser von solcher Größe erzeugen, daß der oben bereits erläuterte Effekt eintritt, nämlich das frühzeitige Ablösen der Luftblasen von den Poren der Luftaustrittsfläche, woraus besonders kleine Luftblasenbildung resultiert. Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Wasserstrahlvorrichtung eine oder mehrere gegen die Luftaustrittsfläche tangential angestellte Strahldüsen, z. B. Schlitzdüsen auf. In diesem Fall wird die Lutaustrittsfläche also unmittelbar angestrahlt. Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Wasserleitvorrichtung aus einem die Luftaustrittsfläche mit vorgegebenem Zwischenraum umgebenden Strömungskanal, z. B.This ventilation device is characterized in that the air outlet surface a water jet or guide device to generate a water flow acting on them assigned and / or the air outlet surface is designed as a moving body. This allows a relative movement between the air outlet surface and in the wastewater of such a size that the effect already explained above occurs, namely the early detachment of the air bubbles from the pores of the air outlet surface, from which especially small air bubbles results. According to a preferred Embodiment of the invention, the water jet device has one or more jet nozzles positioned tangentially against the air outlet surface, e.g. B. slot nozzles on. In this case, the air outlet area is thus directly irradiated. To Another preferred embodiment of the invention provides that the Water guiding device from one the air outlet surface with a predetermined space surrounding flow channel, e.g. B.

Leitrohr, für Abwasser besteht. In diesem Fall wird also das Abwasser in den Zwischenraum zwischen Strömungskanal und Luftaustrittsfläche an letzterer entlang geführt. Besondere Bedeutung kommt ferner einem Vorschlag der Erfindung zu, wonach die Luftaustrittsfläche als Rotationskörper, z. B. Hohlzylinder mit feinporiger Oberfläche ausgebildet ist. Bei einem Rotationskörper läßt sich eine besonder große Relativbewegung zwischen Abwasser und Luftaustrittsfläche erzeugen, dadurch besonders kleine Luftblasenbildung. In diesem Zusammenhang lehrt die Erfindung, daß der Hohlzylinder in dem Belüftungsbecken mit seinem geschlossenen Obenende an einer Antriebswelle aufgehängt und in das offene Untenende die Druckluftzuleitung eingeführt ist. Selbständige Bedeutung kommt jedoch einer Ausführungsform der Erfindung zu, wonach der Hohlzylinder mit geschlossenem Untenende und geschlossenem Obenende an eine für die Druckluftzuführung als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle angeschlossen ist. In diesem Fall ist erfindungsgemäß im Ubergangsbereich von Antriebswelle und Hohlzylinder eine Flügelpumpe angeordnet und sind die Flügelpumpe und der Hohlzylinder geringfügig unterhalb des Abwasserspiegels von einem bis in den Bereich des Beckenbodens geführten Leitrohr umgeben. Die aus den Poren des Hohlzylindermantels in das Abwasser austretenden Luftblasen werden durch die Reibung des Wassers bereits abgelöst, bevor sie ihre normale Größe erreicht haben. Feinblasige Luftverteilung ist die Folge. Die mitt dem Hohlzylinder verbundene Flügelpumpe erzeugt in dem Leitrohr eine nach unten gerichtete Strömung, die nur etwas größer als die Steiggeschwindigkeit der Luftblasen sein muß. Hierdurch werden die feinen Luftblasen zunächst bis in die Nähe des Beckenbodens geführt und steigen erst dann außerhalb des Leitrohres bis an die Oberfläche des Belüftungsbeckens wieder auf. Die Kontaktdauer einer Luftblase mit dem umgebenden Abwasser wird auf diese einfache Weise gegenüber der Kontaktdauer beim Aufsteigen einer Luftolase von lediglich dem Beckenboden bis zur Wasseroberfläche annähernd verdoppelt. Gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen, dazu gehören z. B. Kreiselpumpen, welche Luft und Wasser ansaugen und im Kreisel vermischen sowie Geräte, die nach dem Injektionsprinzip arbeiten, zeichnet sich die erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung durch einen erheblich besseren Wirkungsgrad aus und erzeugt insbesondere sehr kleine Luftblasen einheitlicher Größe bei ganz geringem Kostenaufwand. Die auf zubringende Energie für die Eintragung des Sauerstoffs in das Abwasser ist extrem niedrig.Guiding tube, for sewage. So in this case it will be the sewage into the space between the flow channel and the air outlet surface on the latter led along. A proposal of the invention is also of particular importance to, after which the air outlet surface as a body of revolution, z. B. Hollow cylinder with fine pores Surface is formed. In the case of a body of revolution, a particularly large one can be achieved Generate relative movement between the wastewater and the air outlet surface, which makes it special small air bubbles. In this context, the invention teaches that the hollow cylinder in the aeration basin with its closed top end on a drive shaft suspended and the compressed air supply line is inserted into the open bottom end. Self-employed However, one embodiment of the invention is important, according to which the hollow cylinder with closed bottom end and closed top end to one for the compressed air supply designed as a hollow shaft drive shaft is connected. In this case it is According to the invention, a vane pump in the transition area between the drive shaft and the hollow cylinder arranged and the vane pump and the hollow cylinder are slightly below the Wastewater level from a guide tube that extends into the area of the pool floor surround. Those emerging from the pores of the hollow cylinder jacket into the wastewater Air bubbles are already released by the friction of the water before their have reached normal size. Fine-bubble air distribution is the result. The mitt connected to the hollow cylinder Vane pump generated in the draft tube a downward current that is only slightly greater than the rate of climb that must be air bubbles. As a result, the fine air bubbles are initially up to the vicinity of the pelvic floor and only then rise outside the guide tube up to the surface of the aeration basin again. The contact time of an air bubble with the surrounding wastewater is in this simple way compared to the contact time when an air bubble rises from just the bottom of the pool to the surface of the water almost doubled. Compared to the previously known devices, this includes z. B. centrifugal pumps, which suck in air and water and mix in the gyroscope as well Devices that work according to the injection principle are characterized by the invention Ventilation device from and generated by a significantly better efficiency in particular, very small air bubbles of uniform size at very low cost. The energy to be brought in for the entry of oxygen into the wastewater is extremely low.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß ein Verfahren und eine Belüftungsvorrichtung verwirklicht werden, die sich durch optimalen Wirkungsgrad hinsichtlich des Eintragens von Sauerstoff in Abwässer, insbesondere zur Versorgung von Belebtschlamm im Wege biologischer Abwasserreinigung, auszeichnen, und zwar weil einerseits nach Lehre der Erfindung nunmehr Luftblasen von extrem geringem Durchmesser und dadurch erhöhter Luft/Wasser-Kontakt bei gleicher Luftmenge erreicht werden, andererseits unter Berücksichtigung eines minimalen Energieaufwandes. Darüber hinaus läßt sich nach bevorzugter Ausführungsform die Kontaktdauer erheblich erhöhen. Dabei muß Einfachheit und Funktionssicherheit des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der zu seiner Durchführung beanspruchten Belüftungsvorrichtung überraschen.The advantages achieved by the invention are essentially therein to see a method and aeration device being implemented which are characterized by optimal efficiency with regard to the entry of oxygen in wastewater, in particular for the supply of activated sludge by way of biological Wastewater treatment, stand out, namely because on the one hand according to the teaching of the invention now air bubbles of extremely small diameter and thus increased air / water contact can be achieved with the same amount of air, on the other hand, taking into account one minimal energy consumption. In addition, according to a preferred embodiment considerably increase the contact time. There must be simplicity and functional reliability of the method according to the invention or the ventilation device claimed for its implementation to surprise.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen: Fig. 1 eine erfindungsgemäße Belüftungsvorrichtung mit zugeordneter Wasserstrahlvorrichtung, Fig. 2 den Gegenstand nach Fig. 1 mit zugeordneter Wasserleitvorrichtung und Fig. 3 den Gegenstand nach Fig. 1 in der Ausführungsform mit rotierendem Hohlzylinder und zugeordneter Wasserleitvorrichtung.In the following the invention is based on only one embodiment illustrative drawing explained in more detail; They show: FIG. 1 an inventive Ventilation device with associated water jet device, Fig. 2 shows the subject according to Fig. 1 with associated water guiding device and Fig. 3 the object according to Fig. 1 in the embodiment with a rotating hollow cylinder and associated water guide device.

In den Figuren ist eine Belüftungsvorrichtung zum Eintragen von Sauerstoff in Abwässer, insbesondere zur Versorgung von Belebtschlamm im Wege biologischer Abwasserreinigung, dargestellt. Diese Belüftungsvorrichtung besteht in ihrem grundsätzlichen Aufbau aus einem Belüfter 1 mit feinporiger Luftaustrittsfläche 2 und einer Druckluftzuleitung 3 mit ggf. Gebläse, wobei der Belüfter 1 in einem Belüftungsbecken 4 angeordnet ist und dort zur Erzeugung feiner Luftblasen 5 dient. Der Luftaustrittsfläche 2 ist zur Erzeugung eines sie beaufschlagenden Wasserstroms eine Wasserstrahl- oder Leitvorrichtung 6 bzw. 7 zugeordnet. Die Luftaustrittsfläche 2 kann aber auch als Bewegungskörper 8 ausgebildet sein. - Die Wasserstrahlvorrichtung 6 weist eine oder mehrere gegen die Luftaustrittsfläche 2 tangential angestellte Strahldüsen 9, z. B. Schlitzdüsen, auf. -Die Wasserleitvorrichtung 7 besteht aus einem die Luftaustrittsfläche 2 mit vorgegebenem Zwischenraum umgebenden Strömungskanal, z. B. Leitrohr, für Abwasser. - Die Luftaustrittsfläche ist jedoch in der Ausführungsform als Bewegungskörper bevorzugt als Rotationskörper, z. B. Hohlzylinder 8 mit feinporiger Oberfläche ausgebildet. In diesem Fall kann der Hohlzylinder 8 in dem Belüftungsbecken 4 mit seinem geschlossenen Obenende an einer Antriebswelle aufgehängt und in das offene Untenende die Druckluftzuleitung eingeführt sein, was nicht gezeigt ist.In the figures is a ventilation device for introducing oxygen in wastewater, in particular for the supply of activated sludge by way of biological Wastewater treatment, shown. This ventilation device consists in its fundamental Structure of an aerator 1 with fine-pored air outlet surface 2 and a compressed air supply line 3 with possibly a fan, the aerator 1 being arranged in an aeration basin 4 is and is used there to generate fine air bubbles 5. The air outlet surface 2 is a water jet or water jet to generate a stream of water acting on them Guide device 6 and 7 assigned. The air outlet surface 2 can also be used as Moving body 8 be formed. - The water jet device 6 has an or several against the air outlet surface 2 tangentially employed jet nozzles 9, z. B. slot nozzles. -The water guide device 7 consists of an air outlet surface 2 with a predetermined space surrounding flow channel, z. B. draft tube, for sewage. - The air outlet surface is, however, in the embodiment as a moving body preferred as a body of revolution, e.g. B. Hollow cylinder 8 with fine pores Surface formed. In this case, the hollow cylinder 8 can be in the aeration basin 4 is suspended from a drive shaft with its closed top end and inserted into the open bottom end of the compressed air supply line, which is not shown.

Vielmehr ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der Hohlzylinder 8 mit geschlossenem Untenende 10 und Obenende an eine für die Druckluftzuführung als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle 11 ausgeschlossen. Im Übergangsbereich von Antriebswelle 11 und Hohlzylinder 8 ist eine Flügelpumpe 12 angeordnet. Die Flügelpumpe 12 und der Hohlzylinder 8 sind geringfügig unterhalb des Abwasserspiegels von einem bis in den Bereich des Beckenbodens geführten Leitrohr 7 als Wasserleitvorrichtung umgeben, so daß die erzeugten Luftblasen 5 von der Flügelpumpe 11 zunächst nur durch das Leitrohr 7 hindurch bis in den Bereich des Beckenbodens gedrückt werden und dann außerhalb des Leitrohres bis an die Wasseroberfläche aufsteigen und dort zerplatzen. Auf diese Weise wird eine besonders lange Kontaktdauer erreicht, wie sie für das Diffundieren des Sauerstoffes aus der Luft in das Wasser optimal ist. Von der Antriebswelle 11 zweigt unter Zwischenschaltung einer Sopfbuchse ein Druckluftzuleitungsstutzen 13 ab, an den z. 3. ein Gebläse angeschlossen sein kann. Auf die Antriebswelle 11 ist ein Antriebsmotor 14 aufgesetzt, so daß eine im ganzen verhältnismäßig einfache und funktionsgerecht aufgebaute Belüftungsvorrichtung entsteht.Rather, according to a preferred embodiment, the hollow cylinder is 8 with closed bottom end 10 and top end to one for the compressed air supply designed as a hollow shaft drive shaft 11 excluded. In the transition area A vane pump 12 is arranged by the drive shaft 11 and the hollow cylinder 8. the Vane pump 12 and the hollow cylinder 8 are slightly below the sewage level from a guide tube 7, which is led into the area of the pool floor, as a water guide device surrounded so that the air bubbles generated 5 from the vane pump 11 initially only through the guide tube 7 are pressed through to the area of the pelvic floor and then rise outside the guide tube to the surface of the water and burst there. In this way, a particularly long contact time is achieved, as is the case for the Diffusing the oxygen from the air into the water is optimal. From the drive shaft 11 branches off a compressed air supply nozzle with the interposition of a stuffing box 13 from, to the z. 3. A fan can be connected. On the drive shaft 11 is a drive motor 14 attached, so that a relatively simple on the whole and functionally constructed ventilation device is created.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims (10)

Patentansprilohe Verfahren zum Eintragen von Luftsauerstoff in Wasser, insbesondere zur Versorgung von Belebtschlamm im Wege biologischer Abwasserreinigung, wozu einer feinporigen Luftaustrittsfläche zur Erzeugung Seiner Luftblasen in einem Belüftungsbecken Druckluft zugeführt wird, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, daß die Luftaustrittsfläohe von Wasser mit vorgegebener Geschwindigkeit an- bzw. umströmt und/oder zur Erzeugung einer Wasserströmung auf der Luftaustrittsfläche mit vorgegebener Geschwindigkeit im Abwasser bewegt wird. Patent-claiming process for introducing atmospheric oxygen into water, in particular for the supply of activated sludge by way of biological wastewater treatment, including a fine-pored air outlet surface to generate its air bubbles in one Aeration basin Compressed air is supplied, d u r c h e k e n n -z e i c h n e t that the air outlet surface of water at a given speed or flows around and / or to generate a water flow on the air outlet surface is moved at a predetermined speed in the wastewater. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsfla'#che tangential vom Wasser an- bzw. umströmt wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the air outlet surface the water flows tangentially to or around it. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsfläche durch das Abwasser gezogen bzw.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the Air outlet surface drawn through the wastewater or verfahren und/oder in Rotationsbewegung versetzt wird.moved and / or set in rotational movement. 4. Belüftungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der AnsprUche 1 bis 4, bestehend aus einem Belüfter mit feinporiger Luftaustrittsfläche und einer Druckluftzuleitung mit ggf. Gebläse, wobei der BelUfter in einem Belüftungsbecken angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftaustrittsfläche (2) zur Erzeugung eines sie beaufschlagenden Wasserstroms eine Wasserstrahl- oder Leitvorrichtung (6 bzw, 7) zugeordnet und/oder die Luftaustrittsfläche (2) als Bewegungskörper (8) ausgebildet ist.4. Ventilation device for performing the method according to a of claims 1 to 4, consisting of an aerator with a fine-pored air outlet surface and a compressed air supply line with, if necessary, a fan, the aerator in an aeration basin is arranged, characterized in that the air outlet surface (2) for generating a water flow acting on them a water jet or guide device (6 or 7) and / or the air outlet surface (2) as a moving body (8) is trained. 5. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstrahlvorrichtung (6) eine oder mehrere gegen die Luftaustrittsfläche (2) tangential angestellte Strahldüsen (9), z. B. Schlitzdüsen, aufweist.5. Ventilation device according to claim 4, characterized in that that the water jet device (6) one or more against the air outlet surface (2) tangentially positioned jet nozzles (9), e.g. B. slot nozzles. 6. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzechnet, daß die Wasserleitvorrichtung (7) aus einem die Luftaustrittsfläche (2) mit vorgegebenem Zwischenraum umgebenden Strömungskanal, z. B. Leitrohr, besteht.6. Ventilation device according to claim 4, characterized in that the water guiding device (7) from one the air outlet surface (2) with a predetermined Space surrounding flow channel, z. B. guide scope, consists. 7. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftaustrittsfläche (2) als Rotationskörper, z.7. Ventilation device according to claim 4, characterized in that that the air outlet surface (2) as a body of revolution, for. B. Hohlzylinder (8) mit feinporiger Oberfläche, ausgebildet ist.B. hollow cylinder (8) with a fine-pored surface is formed. 8. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzechnet, daß der Hohlzylinder (8) in dem Belüftungsbecken (4) mit seinem geschlossenen Obenende an einer Antriebswelle aufgehängt und in das offene Untenende die Druckluftzuleitung eingeführt ist.8. Ventilation device according to claim 4 or 7, characterized thereby, that the hollow cylinder (8) in the aeration basin (4) with its closed top end suspended from a drive shaft and the compressed air supply line in the open bottom end is introduced. 9. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 4 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlzylinder (8) mit geschlossenem Untenende (10) und Obenende an eine für die Druckluftzuführung als Hohlwelle ausgebildeten Antriebswelle (11) angeschlossen ist.9. Ventilation device according to claim 4 or 7, characterized in that that the hollow cylinder (8) with a closed bottom end (10) and top end to a for the compressed air supply is connected as a hollow shaft drive shaft (11) is. 10. Belüftungsvorrichtung nach Anspruch 4, 7 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Übergangsbereich von Antriebswelle (11) und Hohlzylinder (8) eine Flügelpumpe (12) angeordnet und die Flügelpumpe (12) und der Hohlzylinder (8) geringfügig unterhalb des Abwasserspiegels von einem in den Bereich des Beckenbodens geführten Leitrohr (7) umgeben sind.10. Ventilation device according to claim 4, 7 or 9, characterized in that that in the transition area between the drive shaft (11) and the hollow cylinder (8) a vane pump (12) arranged and the vane pump (12) and the hollow cylinder (8) slightly below of the sewage level from a guide tube in the area of the pool floor (7) are surrounded.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR2421671A1 (en) * 1978-04-05 1979-11-02 Alsthom Atlantique Generator of bubbles in liq. medium - with nozzle feeding liq. stream sweeping zone between nozzle and perforated gas emission surface, maximising distribution and dispersion
EP0136394A2 (en) * 1983-10-06 1985-04-10 Yokosuka Boat Kabushiki Kaisha Method and apparatus for solution of gas in liquid

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2421671A1 (en) * 1978-04-05 1979-11-02 Alsthom Atlantique Generator of bubbles in liq. medium - with nozzle feeding liq. stream sweeping zone between nozzle and perforated gas emission surface, maximising distribution and dispersion
EP0136394A2 (en) * 1983-10-06 1985-04-10 Yokosuka Boat Kabushiki Kaisha Method and apparatus for solution of gas in liquid
EP0136394A3 (en) * 1983-10-06 1986-05-07 Yokosuka Boat Kabushiki Kaisha Method and apparatus for solution of gas in liquid

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