DE2646795A1 - Gasifying open storage ponds - using rotating aerators having trailing chains to disturb sediment on bottom - Google Patents
Gasifying open storage ponds - using rotating aerators having trailing chains to disturb sediment on bottomInfo
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Abstract
Description
Kennwort: Kreisbewe glicher UmwälzbelüfterPassword: Circular circulation fan
(Zusatz zu UBL 4) Einrichtung zur Begasung von Flüssigkeit (Zusatz zu Patent (P 25 59 237. 4) Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Begasung von Flüssigkeit, insbesondere von Wasser in Seen, Teichen oder dergleichen, mit einem völlig in die Flüssigkeit eintauchenden Rotor, der auf der dem Flüssigkeitsspiegel zugekehrten Seite über ein Tauchrohr Gas, insbesondere Luft, und auf der gegenüberliegenden Seite Flüssigkeit aus der Tiefe ansaugt und beide Medien am Rotoraustritt dispergiert, wobei in der Flüssigkeit, etwa in der Tiefe des Rotors, eine radial nach aussen gerichtete, sich verlangsamende Strömung erzeugt wird, welche Einrichtung an einem Pfahl oder dergleichen drehbeweglich gefesselt ist und aufgrund von Massenwirkungen des geförderten Mediums in einer Kreisbewegung um den Pfahl oder dergleichen herumdriftet, insbesondere nach Patent (P 25 59 237. 4). (Addition to UBL 4) Device for gassing liquids (Addition to patent (P 25 59 237. 4) The invention relates to a device for gassing of liquid, in particular of water in lakes, ponds or the like with a rotor which is completely immersed in the liquid and which rests on the surface of the liquid facing side via a dip tube gas, especially air, and on the opposite side Side sucks in liquid from the depths and disperses both media at the rotor outlet, whereby in the liquid, approximately in the depth of the rotor, one radially outwards directed, slowing flow is generated, which device at a Post or the like is tied rotatably and due to mass effects the conveyed medium drifts in a circular motion around the pile or the like, especially according to patent (P 25 59 237.4).
Die Erzeugung und Ausnutzung eines Rückstoßes mit einer Komponente paralell zur Wasseroberfläche, um die Belüftungseinrichtung auf der Oberfläche eines zu belüftenden Sees oder dergleichen zu bewegen, wurde gemäß Hauptpatent vorgeschlagen, um mit einer einzigen Belüftungseinrichtung eine größere Seenfläche bestreichen und belüften zu können. In stehenden und quasi stagnierenden Gewässern bilden sich häufig am Boden Schlammablagerungen, in die auch ein künstlich in das Wasser eingetragener Luftsauerstoff so gut wie garnicht eindringt und in dem sich aufgrund dessen anaerobe Faulungsvorgänge abspielen, die die Lebensgemeinschaft im übrigen Seeninhalt stören können, sie zumindest aber belasten. Eine solche Schlammdecke am Boden kann sich auch bei günstiger Belüftung und Umwälzung des Seenwassers immer wieder neu bilden aufgrund von auf die Seenoberfläche niedergehendem Schmutz wie z. B. absinkender Luftstaub, Laub von umstehenden Bäumen und Verschmutzungen, die durch den Zulauf in den See hineingetragen werden.The generation and use of recoil with one component parallel to the water surface, around the aeration device on the surface of a to move to ventilated lake or the like has been proposed according to the main patent, to cover a larger lake area with a single ventilation device and to be able to ventilate. Form in standing and quasi-stagnant waters often on the bottom sludge deposits, in which also an artificially introduced into the water Oxygen in the air hardly penetrates at all and is anaerobic due to this Play decomposition processes that disrupt the community in the rest of the lake can, but at least burden them. Such a mud layer on the ground can develop Form again and again even with favorable ventilation and circulation of the lake water due to dirt settling on the lake surface such as B. sinking Air dust, leaves from surrounding trees and pollution from the inlet be carried into the lake.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie die künstliche Seenbelüftung bis in den am Boden abgesetzten Schlamm erstreckt werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an der Belüftungseinrichtung der eingangs genannten Art wenigstens angenähert horizontal und radial zum Drehzentrum wenigstens eine Halteschiene angeordnet ist und dass an der Halteschiene mehrere, am Grund aufliegende, als Schlammkratzer wirksame Ketten, Gewichte oder dergleichen - Kratzerketten - angehängt sind.The object of the invention is to show a way how the artificial lake aeration can be extended into the sludge that has settled on the bottom can. According to the invention, this object is achieved in that on the ventilation device of the type mentioned at least approximately horizontally and radially to the center of rotation at least one holding rail is arranged and that several, Chains, weights or the like lying on the ground and acting as mud scrapers - Scraper chains - are attached.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Kratzerketten, die zusammen mit der im Kreis herum driftenden Belüftungseinrichtung mitgeschleppt werden und über den Seengrund gezogen werden, wird das Bodensediment ständig aufgelockert und aufgewirbelt und gelangt dadurch mit gut belüftetem Seenwasser in Berührung. Der Abbau der Sedimente erfolgt daher ständig im aeroben Bereich.Due to the inventive scraper chains, which together with the be dragged in a circle drifting ventilation device and over the The bottom sediment is constantly loosened and stirred up and thus comes into contact with well-ventilated lake water. The degradation of the sediments therefore takes place constantly in the aerobic area.
Damit der Seeboden möglichst vollständig von den Kratzerketten erfasst wird, sind Kratzerketten sowohl radial ausserhalb als auch radial innerhalb des von der kreisbeweglichen Belüftungseinrichtung bestrichenen Umlaufkreises angeordnet. Die Kratzerketten sind vorteilhafterweise girlandenförmig an zwei Halteschienen aufgehängt und schleifen mit ihrem mittleren Girlandenabschnitt am Seeboden.So that the bottom of the lake is covered as completely as possible by the scraper chains is, scraper chains are both radially outside and radially inside the arranged by the circular ventilation device swept circulation. The scraper chains are advantageously in the shape of a garland on two retaining rails hung up and dragged with their middle section of garland on the seabed.
Bei gut am Boden eingeebneten Belüftungsteichen oder bei fest betonierten Becken kann anstelle einer Kratzerkette auch ein Schlepp rakel verwendet werden. Bei girlandenförmiger Anordnung der Kratzerketten hängen diese jeweils wenigstens angenähert in einer lotrechten Ebene. Um mit den Kratzerketten eine Förderwirkung radial auf den von der Belüftungseinrichtung bestrichenen Kreis zu erzielen, sind die Ebenen der Girlanden geneigt zur Radialrichtung angeordnet, und zwar so, dass die ausserhalb der Belüftungseinrichtung angeordneten Kratzerketten radial nach innen und die innerhalb angeordneten radial nach aussen kratzen.For ventilation ponds that are well leveled on the ground or for firmly concreted ponds A squeegee can also be used instead of a scraper chain. In the case of a garland-shaped arrangement of the scraper chains, these hang at least in each case approximately in a perpendicular plane. To have a conveying effect with the scraper chains to be achieved radially on the circle swept by the ventilation device the planes of the garlands are arranged inclined to the radial direction in such a way that the scraper chains arranged outside the ventilation device move radially inside and scratch the inside arranged radially outwards.
Durch die Kratzerketten wird auf die Driftbewegung der Belüftungseinrichtung ein gewisser Bremseffekt ausgeübt. Um diesem Bremseffekt eine möglichst große Antriebskraft zur Erzeugung einer Driftbewegung entgegenzusetzen, ist es zweckmäßig, wenigstens zwei Belüftungseinrichtungen konzentrisch um einen gemeinsamen Pfahl umlaufen zu lassen und sie dabei gleichzeitig auf eine gemeinsame Halteschiene für Kratzerketten wirken zu lassen. Die verschiedenen, konzentrisch umlaufenden Belüftungseinrichtungen werden dabei natürlich auf unterschiedlichem radialem Abstand zum Drehzentrum angeordnet sein, um den eingetragenen Luftsauerstoff auch radial möglichst gut zu verteilen.The drift movement of the ventilation device is triggered by the scraper chains exerted a certain braking effect. In order to achieve this braking effect, the greatest possible driving force to counteract the generation of a drift movement, it is expedient to at least two ventilation devices circulate concentrically around a common pole and at the same time place them on a common holding rail for scraper chains let it work. The various, concentric circumferential ventilation devices are of course arranged at different radial distances from the center of rotation in order to distribute the introduced atmospheric oxygen as well as possible radially.
Zur Erzeugung eines möglichst guten Sauerstoffüberganges ist eine möglichst feinblasige Belüftung angestrebt. Gerade stark verschmutzte, sauerstoffarme Wassermassen neigen aber bei besonders feinblasiger Belüftun zur Schaumbildung. Eine solche Schaumdecke kann in den nicht zwangsbelüfteten Bereichen des Sees einen Gasaustausch mit der Luft an der Oberfläche und das Eindringen von Tageslicht in den See verhindern.To generate the best possible oxygen transfer, a Aeration is aimed at as fine-bubble as possible. Especially heavily soiled, low-oxygen However, water masses tend with particularly fine-bubble aeration to the Foaming. Such a foam blanket can be used in the non-ventilated areas of the lake a gas exchange with the air at the surface and the penetration of Prevent daylight from entering the lake.
Um dies zu vermeiden, ist es zweckmäßig, um die von der im Kreis driftenden Belüftungseinrichtung bestrichenen Flächen eine mechanische Schaumbarriere anzuordnen. Diese kann z. B. aus einer Kette vonschlanken Schwimmkörpern bestehen, an die an der Unterseite eine ins Wasser hängende Schürze befestigt ist.In order to avoid this, it is advisable to avoid those who are drifting in a circle Ventilation device coated surfaces to arrange a mechanical foam barrier. This can e.g. B. consist of a chain of slim floats to which an apron hanging in the water is attached to the underside.
Die Erfindung ist anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels nachfolgend kurz erläutert; dabei zeigen: Fig. 1 einen See aus der Vogelperspektive mit darin kreisbeweglich angeordneten B elüftungs einrichtungen mit Kratzerketten, Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II - II in Fig. 1 und Fig. 3 einen radialen Schnitt durch die kreisförmig angeordneten Schaumbarrieren entlang der Linie III - III in Fig. 1.The invention is based on an embodiment shown in the drawings briefly explained below; show: Fig. 1 a lake from a bird's eye view with ventilation devices arranged in a circular motion with scraper chains, FIG. 2 shows a sectional view along the line II-II in FIG. 1 and FIG radial section through the circularly arranged foam barriers along the Line III - III in Fig. 1.
Bei dem in Fig. 1 im Grundriß dargestellten zu belüftenden See 1 ist in der Mitte des Sees ein gut fundamentierter Zentrierpfahl 5 angeordnet.The lake 1 to be ventilated is shown in plan in FIG. 1 a well-founded centering post 5 is arranged in the middle of the lake.
Der See ist mit einem Zulauf 2 und einem Ablauf 3 versehen; trotz dieses Durchlaufs stagniert das Wasser quasi darin. Über ein Zulaufrohr 2a wird das zulaufende Wasser vom Zulauf 2 in den Bereich der noch näher zu erläuternden, umlaufenden Belüftungseinrichtung geleitet. Von einem am Ufer des Sees stehenden Schaltschrank 6a wird durch ein am Seengrund verlegtes Unterwasserkabel elektrische Energie zum Zentrierpfahl 5 hin geleitet. An der Spitze dieses Zentrierpfahles sind - wettergeschützt -Schleifringe zur Überleitung der Energie auf umlaufende Anschlußkabel angeordnet. An den Zentrierpfahl 5 sind zwei durch Schwimmer 7 getragene und durch Haltearme 8 gehaltene Belüftungseinrichtungen 9 gefesselt. Die beiden, bezüglich des Zentrierpfahles einander diametral gegenüberliegenden BelüXtungseinrichtungen sind durch ein paar von radial verlaufenden Halteschienen 14 miteinander verbunden. Die beiden Belüftungseinrichtungen sind auf unterschiedlichen Abstand zum Zentrierpfahl angeordnet, so dass sich zwei unterschiedlich von den Belüftungseinrichtungen bestrichene Kreisflächen 13 ergeben. Die Belüftungseinrichtung besteht aus einem wettergeschützten Elektromotor zum Antrieb eines Belüftungsrotors, aus einem in das Wasser eintauchenden Ansaugrohr für Luft und einem am unteren Ende des Ansaugrohres befindlichen Rotor, der von dem Elektromotor aus angetrieben wird. Der umlaufende Rotor saugt an der Oberseite durch das Ansaugerohr Luft und auf der Unterseite aus der Tiefe des Sees Wasser an und wirft beide Medien am Umfang radial aus, wobei sie feinblasig dispergiert werden. Diese am Rotoraustritt zunächst noch nach allen Richtungen symetrische Auswurfströmung 20 wird durch eine die Belüftungseinrichtung umgebende reflektorartige Reflexionswand 11 mit einer Reflexionsöffnung 12 einseitig in Richtung der Öffnung 12 abgelenkt, wobei diese Öffnung tangential zum Drehzentrum 5 angeordnet ist. Aus der Öffnung 12 tritt eine Strömung 21 aus, die einen Rückstoß auf die Belüftungseinrichtung ausübt und diese veranlasst, sich in Richtung des Pfeils 15 um den Pfahl 5 herum zu drehen. Es kommt zu einer langsamen Driftbewegung.The lake is provided with an inlet 2 and an outlet 3; despite this passage the water stagnates in it, so to speak. Via an inlet pipe 2a the incoming water from inlet 2 in the area of the still to be explained, circulating ventilation device. From someone standing on the shore of the lake Control cabinet 6a is electrical through an underwater cable laid on the lake floor Energy directed to the centering post 5. At the top of this centering post are - Weatherproof - Slip rings for transferring the energy to the surrounding connection cable arranged. On the centering post 5 are two carried by floats 7 and through Holding arms 8 held ventilation devices 9 tied up. The two, as for of the centering pole are diametrically opposed ventilation devices are through a couple of radially extending support rails 14 with each other tied together. The two ventilation devices are at different distances arranged to the centering post so that two are different from the ventilation devices painted circular areas 13 result. The ventilation device consists of one weatherproof electric motor to drive a ventilation rotor, from an in the water-immersed suction pipe for air and one at the lower end of the suction pipe located rotor, which is driven by the electric motor. The circulating one The rotor sucks air through the suction pipe at the top and extracts air from the bottom water at the depth of the lake and ejects both media radially at the circumference, whereby they are dispersed in fine bubbles. This at the rotor outlet initially after all Direction of symmetrical ejection flow 20 is through a ventilation device surrounding reflector-like reflection wall 11 with a reflection opening 12 on one side deflected in the direction of the opening 12, this opening being tangential to the center of rotation 5 is arranged. A flow 21 emerges from the opening 12, causing a recoil exerts on the ventilation device and causes it to move in the direction of the Arrow 15 to rotate the post 5 around. There is a slow drift movement.
Bei einem ausgeführten Beispiel vollführte eine Belüftungseinrichtung in 16 Minuten eine vollständige Umkreisung. Die Halteschienen 14 sind mit einem, den Zentrierpfahl umgebenden Zentrierrohr verstrebt. Das Zentrierrohr kann sich leicht um den Pfahl drehen und sich auch ihm gegenüber axial verschieben. Dadurch können Niveauschwankungen im See ohne weiteres ausgeglichen werden.In one example carried out, a ventilation device performed a complete orbit in 16 minutes. The support rails 14 are with a, braced the centering tube surrounding the centering post. The centering tube can turn slightly around the post and also move axially in relation to it. Through this level fluctuations in the lake can be easily compensated for.
Um eine am Seeboden sedimentierte Schlammschicht aufwirbeln und mit gut belüftetem Seewasser in Kontakt bringen zu können, sind an der Halteschiene 14 girlandenförmig Kratzerketten 16 angehängt, die mit dem unteren Teil der Girlande am Seeboden la schleifen. Aufgrund einer Neigung der Girlandenebenen zur Radialrichtung erzeugt die Kratzerkette mit dem am Boden befindlichen Kettenabschnitt eine radiale Förderwirkung Durch geeignete Auswahl der Richtung dieser Neigung ist dafür gesorgt, dass die Förderwirkung auf die von der Belüftungseinrichtung 9 bestrichene Kreisringfläche 13 zu gerichtet ist. Dadurch wird sichergestellt, dass auch die Sedimente gut belüftet und vollständig abgebaut werden können. Nicht abbaubare Bestandteile und suspendierte Stoffe ziehen mit dem ablaufenden Seewasser durch den Ablauf 3 ab.Swirl around a layer of sludge that has sedimented on the lake floor and take it with you To be able to bring well-ventilated seawater into contact are on the retaining rail 14 garland-shaped scraper chains 16 attached to the lower part of the garland grind la at the bottom of the lake. Due to an inclination of the garland planes to the radial direction the scraper chain with the chain section on the ground creates a radial one Promotional effect By properly choosing the direction of this inclination it is ensured that the conveying effect is affected by the ventilation device 9 painted circular ring surface 13 is directed to. This ensures that the sediments can also be well ventilated and completely broken down. not Degradable components and suspended substances move with the runoff seawater through sequence 3.
Zur Begrenzung des sich beim Belüften bildenden Schaumes aufgrund der feinblasigen Belüftung ist um die von den Belüftungseinrichtungen bestrichene Fläche des Sees eine Schaumbarriere 4 angeordnet. Diese besteht aus einer Kette von Schwimmbalken 17, z. B. aus witterungs-und fäulnisbeständigem Kunststoff. An der Unterseite der Schwimmbalken ist mittels Ringschellen eine Schaumschürze 18 angehängt.To limit the foam that forms during ventilation due to the fine-bubble ventilation is around that swept by the ventilation devices Surface of the lake a foam barrier 4 is arranged. This consists of a chain of floating beam 17, e.g. B. made of weather- and rot-resistant plastic. At A foam skirt 18 is attached to the underside of the floating beams by means of ring clamps attached.
Diese kann z. B. aus vielen Kunststoffplatten bestehen, dere#n paralell zur Spiegeloberfläche 10 gemessene Länge jeweils der Länge eines Schwimmbalkens 17 entspricht und die am Stoß miteinander verschraubt sind. Der Schaum 19 kann sich nur innerhalb dieser Schaumbarriere 4 halten; ausserhalb dieser Schaumbarriere ist die Wasseroberfläche schaumfrei. Beobachtungen während erster Versuche mit einer solchen Anordnung zeigten, dass Enten, die vordem den betreffenden See gemieden hatten, ihn nachdem wieder aufsuchten.This can e.g. B. consist of many plastic plates, whose parallel The length measured for the mirror surface 10 is the length of a floating bar 17 and which are screwed together at the joint. The foam 19 can hold only within this foam barrier 4; is outside this foam barrier the water surface foam-free. Observations during first attempts with a Such an arrangement showed that ducks that previously shunned the lake in question had after seeing him again.
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Legal Events
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OAP | Request for examination filed | ||
OD | Request for examination | ||
OGA | New person/name/address of the applicant | ||
8131 | Rejection |