DE2723425A1

DE2723425A1 - Verfahren und vorrichtung zur reinigung von schmutzigem abwasser

Info

Publication number: DE2723425A1
Application number: DE19772723425
Authority: DE
Inventors: Tetsuo Fujita; Kazutoshi Kaibara; Isao Takada
Original assignee: Nikkiso Co Ltd
Current assignee: Nikkiso Co Ltd
Priority date: 1977-05-24
Filing date: 1977-05-24
Publication date: 1978-12-07

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung von schmutzigem Abwasser
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinigen von schmutzigem Abwasser und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Insbesondere betrifft die Erfindung die Reinigung mittels einer in das Wasser eintauchenden Antriebsvorrichtung zur Reinigung organisch verschmutzer Abwässer.
Bisher ist es allgemein geübte Praxis, eine Belüftungsvorrichtung zur. Durchführung eines mechanischen Rührverfahrens oder ein Luftdispersionsrührverfahren zur Reinigung organischer Abwässer anzuwenden. Bei der früheren Belüftungsvorrichtung zur Durchführung des mechanischen Rührverfahrens befindet sich oberhalb der Wasseroberfläche eine Antriebsvorrichtung und eine mit der Antriebsvorrichtung verbundene RUhrvorrichtung wirkt derart, daß die im oberen Teil. des Reinigungstanks befindliche Wassermenge einer Rührwirkung unterworfen und die Wasserteilchen aufgeteilt werden.
Im Ergebnis wird die Berührungszone zwischen der Luft und dem Abwasser vergrößert um den im. Abwasser gelösten Sauerstoffbetrag zu erhöhen und dadurch das Abwasser einer Belüftungsbehandlung zu unterwerfen. Damit hat die frühere Belüftungseinrichtung den Nachteil, daß am Boden und in den Ecken der Reinigungstanks im wesentlichen keine BelUftung stattfindet und daß dann, wenn in kalten Gebieten die Wasseroberfläche friert, praktisch keine Möglichkeit zur Erzeugung der Rührwirkung besteht und daß schließlich die oberhalb der Wasseroberfläche befindliche Antriebsvorrichtung durch Lärmentwicklung die Umgebung stört.
Beim noch genannten Luftdispe Luft#####ip##,###erfahren ist am Boden des Reinigungstanks ein Luftdispersionsrohr angeordnet, in welches Luft eingespeist wird, so daß es leicht möglich ist, Lärm zu vermeiden. Die für dieses Verfahren benutzte Vorrichtung hat eine Anzahl von Nachteilen aufzuweisen. Einmal muß die aus dem Luftdispersionsrohr auströmende Luft benutzt werden, um das Abwasser im Reinigungstank nach Art eines Rührvorgangs zu bewegen, weshalb eine Luftversorgungsanlage mit großer Förderleistung verwandt werden muß.
Zum zweiten muß die Oberflächenzone des Reinigungstanks groß dimensioniert werden, was unwirtschaftlich ist. Drittens ist es unmöglich, das Abwasser ausreichend zu verrühren, so daß der im Abwasser gelöste Sauerstoffanteil unzureichend bleibt und die Belüftungswirkung schlecht ist. Viertens besteht die Gefahr, daß das Luftdispersionsrohr durch Schwebstoffe etc.
im Abwasser zugesetzt wird.
Schließlich erweist sich der Unterhalt und die Kontrolle einer Anzahl von Luftdispersionsröhren am Boden des Reinigungstanks als außerordentlich schwierig.
Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Reinigung von schmutzigem Abwasser zuschaffen, das die vorstehend genannten Nachteile überwinden kann, die im Zusammenhang mit dem Stand der Technik aufgezählt wurden, und das eine gewünschte Belüftungsbehandlung in einer wirksamen und weniger kostspieligen Weise ermöglicht.
Die Lösung besteht darin, daß am Boden eines Reinigungstanks feine Luftblasen ausgeblasen und durch eine unmittelbar Uber dem Boden dieses Tanks angeordnete Misch- und Hubvorrichtung mit dem Abwasser vermischt werden, daß diese Mischung längs eines stationären Führungskanals nach dem äußeren Umfang des Tanks geleitet wird, daß die nicht gereinigte Mischung aus Luftblasen und Wasser in eine Position unmittelbar unter dieser Misch- und Hubvorrichtung durch deren Betrieb unter verringertem Druck gesaugt wird, um diese Mischung mit den am Boden des Reinigungstanks ausgeblasenen feinen Luftblasen zu mischen und daß diese Mischung innerhalb des Reinigungstanks in Umlauf versetzt wird.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausf ührungsbei spial s einer Vorrichtung zur DurchfUhrung des Verfahrens wird die Erfindung näher erläutert.
Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht einer Verwirbelungs- und Mischvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die rechte Hälfte im Schnitt gezeigt ist und Fig. 2 eine schematische Ansicht der Verwirbelungs- und Mischvorrichtung nach Fig. 1 innerhalb eines im Schnitt gezeigten Reinigungsbeckens.
Die Fig. 1 zeigt eine Verwirbelungs- und Mischvorrichtung zur Durchfiihrung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Reinigen von schmutzigem Abwasser. Diese Verwirbelungs- und Mischvorrichtung besteht aus einer Antriebsvorrichtung 10, einer mit der Antriebsvorrichtung 10 verbundenen Misch- und Hubvorrichtung 12, einer unterhalb der Misch- und Hubvorrichtnng 12 angeordneten, mit der Antriebsvorrichtung 10 verbundenen Luftdispersionsvorrichtung 14, FUhrungskanälen 16, die oberhalb der Misch- und Hubvorrichtung 12 angeordnet sind, einem Luftversorgungsrohr 18 und einer Schwimmerkammer 20.
Die Antriebsvorrichtung 10 besteht aus einem Antriebsaggregat 22, wie z.B. einem Motor usw. und einem Reduziergetriebe 24 und ist wasserdicht in einem Gehäuse 26 angeordnet, das an seinem äusseren Umfang mit einer Anzahl von wärmeabstrahlenden Rippen 28 oder Rohren fdr einen Wasserkreislauf versehen ist. Das Antriebsaggregat 22 ist mit einer elektrischen Energiequelle und einer Steuervorrichtung 30 elektrisch verbunden, die an einer gegebenen Stelle außerhalb des Reinigungsbeckens 32 angeordnet sind.
Die Misch- und Hubvorrichtung 12 besteht aus einem RUhr- und Hubpropeller 34, der auf einer Ausgangswelle 36 der Antriebsvorrichtung 10 befestigt i&O Die Luftdispersionsvorrichtung 14 besteht aus einem zylindrischen Luftdispersionsrotor 38, dessen oberer, mittlerer Abschnitt auf der Ausgangswelle 36 gelagert ist und der an seiner Seitenwandung mit einer Anzahl kleiner Luftlöcher 40 versehen ist, während der untere, mittlere Abschnitt des Rotors 38 mit dem Luftversorgungsrohr 18 in Verbindung steht, das sich durch den unteren, mittleren Abschnitt des Rotors 38 erstreckt.
Der Wasserführungskanal 16 besteht aus einer inneren Fu#hrungsplatte 42 nahe dem Gehäuse 26, einer einen Abstand vom Gehäuse 26 aufweisenden äußeren Führungsplatte 44 und Seitenplatten 46 zur Verbindung der rechten bzw linken Seitenkanten der inneren und der äußeren Führungsplatten 42 bzw. 44. Das obere Ende des Führungskanals 16 ist derart geneigt, daß es bezogen auf den Boden des Beckens 32 schräg ansteigt. Eine Anzahl dieser Fuhrungskanäle 16 sind zu einer ringförmigen, das Gehäuse 26 umschließenden Führung zusammengefaßt. -Das Luftversorgungsrohr 18 besteht aus einem flexiblen Rohr und ist mit seinem anderen Ende an eine Luftversorgungsvorrichtung 50 angeschlossen, die aus einem Luftpresser mit einem Ventil besteht.
Die Schwimmerkammer 20 besteht aus einem ringförmigen, kastenförmigen Schwimmer 52, der an seinem einen, seitlichen Ende mit einem Luftloch 54 und an seinem Boden mit einer Mehrzahl von Wasserlöchern 56 versehen ist. Das Luftloch 54 steht über Ventile und ein biegsames Luftversorgungsrohr 58 mit der Außenluft und mit der Luftversorgungsvorrichtung 50 in Verbindung.
In Fig. 1 bezeichnet 60 eine Bodenplatte aus geeignetem Material, wie z.B. Beton, Metall usw., die dazu dient, die Verwirbelungs-und Mischvorrichtung daran zu hindern, sich zu neigen, wenn die Vorrichtung eingebaut und ungleichmäßig belastet wird.
Die Verwirbelungs- und Mischvorrichtung nach der Erfindung arbeitet wie folgt.
Zunächst wird das Antriebsaggregat 22 erregt und durch die Steuervorrichtung:30 von der elektrischen Energiequelle aus betrieben, um den Rühr- und Hubpropeller 34 in Drehung zu versetzen und Wasser am Grund des Reinigungsbeckens 32 gegen die Führungskanäle 16 zu leiten. Das gegen die FührungskanXle 16 geleitete Wasser wird in einer durch den Pfeil a angezeigten,leicht gegenüber der horizontalen Bodenplatte 60 geneigten Richtung befördert.
Dann wird die Luftversorgungsvorrichtung 50 betätigt, um durch das Luftversorgungsrohr 18 Luft in den Luftdispersionsrotot zu befördern. Falls das in den Luftdispersionsrotor 38 beförderte Luftvolumen dessen Fassungsvermögen übersteigt, wird Luft durch die kleinen Luftlöcher 40 in das Reinigungsbecken 32 ausgeblasen.
Der Rühr- und Hubpropeller 34 dient dazu, die ausgeblasenen Luftblasen zusammen mit dem Wasser in den Führungskanälen 16 zu befördern und sie in der Richtung zu bewegen, die durch den Pfeil a angezeigt ist. Als Ergebnis gelangen die Luftblasen während einer langen Zeitspanne mit dem Wasser in Berührung, um darin Sauerstoff aufzulösen, und werden dann an die Außenluft abgegeben.
Wenn die Luftblasen durch den Rühr- und Hubpropeller 34 wandern, werden sie fein in kleinere Luftblasen unterteilt. Als Ergebnis steigt ein Teil dieser kleineren Luftblasen nicht zur Wasseroberfläche auf und durchströmt mit dem Wasser die Ecken des Beckens 32 zu dessen Grund. Dann werden die kleinen Luftblasen und das Wasser wieder in die Richtung auf den Rohr- und Hubpropeller 34 gesaugt, wodurch ein Konvektionsstrom in Erscheinung tritt. Es.
wird selbst in den Ecken und am Grund des Beckens 32 eine ausreichend große Sauerstoffmenge im Wasser gelöst.
Auf diese Weise wird das schmutzige Abwasser im Reinigungsbecken 32 einer Belüftungsbehandlung ausgesetzt.
Durch bloße Betätigung des Ventils, Uber welches das Luftloch 54 einerseits und die Außenluft und die Luftversorgungsvorrichtung 50 andererseits miteinander verbunden sind, ist es möglich, die Verwirbelungs- und Mischvorrichtung anzuheben oder abzusenken, so da die Wartung, Inspektion oder der Transport der Verwirbelungs- oder Mischvorrichtung auf besonders leichte Weise möglich ist.
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Reinigen von schmutzigem Abwasser bietet eine Anzahl von Vorteilen. Erstens ist es möglich, die Luftblasen fein zu unterteilen. Zweitens zirkuliert das mit den Luftblasen vermischte Wasser im Reinigungsbecken oder -tank nach Art einer Konvektionsströmung, so daß eine vollständige Belüftung in den Ecken und am Grund des Beckens stattfindet. Drittens findet eine Druckentlastung der Außenseite des Luftdispersionsrotors statt, weil dieser ständig angetrieben wird, weshalb es möglich ist, eine große Luftmenge zuzuführen und den Luftdispersionsrotor vor dem Zusetzen zu bewahren, obwohl eine Luftdispersionsvorrichtung mit geringer Austrittsleistung benutzt wird. Viertens wird die Verwirbelungs- und Mischvorrichtung vollständig im Wasser angetrieben, so daß die Belüftung auch durchgeführt werden kann, wenn die Wasseroberfläche im Reinigungsbecken in der kalten Jahreszeit zufriert. Schließlich ist die Verwirbelungs- und Mischvorrichtung an der tiefsten Stelle des Reinigungsbeckens angeordnet, so daß sich die Zeitdauer der Konvektionsströmung, während welcher sich die Luftblasen in Berührung mit dem Wasser befinden, vergrößert wird, um die Belüftung wirksamer zu machen, weshalb es möglich ist, eine ausreichende Belüftung in einem in einer Stadt usw. angeordneten, eine kleine Öffnungszone aufweisenden Reinigungsbecken oder -tank zu bewirken.
Ansprüche:

Claims

Anspruche: @ Verfahren zur Reinigung von schmutzigem Abwasser, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden eines Reinigungstanks (32) feine Luftblasen ausgeblasen und durch eine unmittelbar Uber dem Boden dieses Tanks angeordnete Misch- und Hubvorrichtung (12) mit dem Abwasser vermischt werden, daß diese Mischung längs eines stationären Fuhrungskanals (16) nach dem äußeren Umfang des Tanks geleitet wird, daß die nicht gereinigte Mischung aus Luftblasen und Wasser in eine Position unmittelbar unter dieser Misch- und Hubvorrichtung durch deren Betrieb unter verringertem Druck angesaugt wird, um diese Mischung' mit den am Boden des Reinigungstanks ausgeblasenen feinen Luftblasen zu mischen und daß diese Mischung innerhalb des Reinigungstanks in Umlauf gesetzt wird.
2. Vorrichtung zur Reinigung von schmutzigen Abwässern, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Reinignngstank (32), eine Verwirbelungs-und Mischvorrichtung, die im Abwasser innerhalb des Reinigungstanks angeordnet ist und die ein Gehäuse (26) umfaßt, das an seinem äußeren Umfang mit einer Mehrzahl von wärmeabstrahlenden Rippen (28) ersehen ist, durch eine Antriebsvorrichtung (10), die wasser#icht in diesem Gehäuse eingeschlossen ist und ein Antriebsaggregat und ein Reduziergetriebe umfaßt, durch eine Misch- und Hubvorrichtung (12) bestehend aus einem Misch- und Hubpropeller (34), der auf einer Ausgangswelle (36) der Antriebsvorrichtung befestigt ist, durch eine Luftdispersionsvorrichtung (14) bestehend Bus einem zylindrischen Luftdispersionsrotor (38), dessen oberer, mittlerer Abschnitt auf dieser Ausgangswelle (36) befestigt ist und dessen Seitenwandung mit einer Anzahl kleiner Luftlöcher (40) versehen ist, durch ein Luftversorgungsrohr (18), das mit dem unteren, mittleren Abschnitt dieses Rotors in Verbindung steht, durch einen WasserfUhrungskanal (16) aus inneren (42) und äußeren (44) Führungsplatten und diese verbindenden Seitenplatten (46), der gegenüber dem Boden des Reinigungstanks schräg ansteigend geneigt ist, und durch eine Schwimmerkammer (20) aus einem ringförmigen, kastenförmigen Schwimmer (52), der an einem seitlichen Ende mit einem Luftloch (54) und an seinem Boden mit einer Anzahl von Wasserlöchern (56) versehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Luftloch (54) über ein Ventil mit der Außenluft oder einer Luftversorgungsvorrichtung verbindbar ist.