DE2734629A1

DE2734629A1 - DEVICE FOR VENTILATING LIQUIDS, IN PARTICULAR WASTE WATER

Info

Publication number: DE2734629A1
Application number: DE19772734629
Authority: DE
Inventors: Josef Dr Rer Nat Muskat; Dietrich Dipl Ing Strohmaier
Original assignee: Passavant Werke AG and Co KG; Passavant Werke Michelbacher Hutte
Current assignee: Aqseptence Group GmbH
Priority date: 1977-08-01
Filing date: 1977-08-01
Publication date: 1979-02-08
Also published as: NL7807685A; FR2399272B3; ATA499478A; DK339478A; IT1103063B; IT7809548A0; AT359930B; JPS5460756A; FR2399272A1; JPS5627318B2; GB1596945A

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Belüften von Flüssigkeiten, insb. Abwasser, mit mindestens einem Oberflächenbelüfter und einer dieser zugeordneten Abdeckhaube, die mindestens einen zur Flüssigkeitsoberfläche herabgezogenen Randbereich aufweist.The invention relates to a device for aerating liquids, in particular wastewater, with at least one surface aerator and a covering hood assigned to it, which has at least one edge area pulled down towards the liquid surface.

Es ist bekannt, horizontalachsige Oberflächenbelüfter (Walzenbelüfter) oder vertikalachsige OberflächenbelüfterIt is known, horizontal-axis surface aerators (roller aerators) or vertical-axis surface aerators

(Belüftungskreisel) mit Abdeckhauben zu versehen (z.B. DT-PS 2 359 340, CH-PS 507 164, DT-OS 2 539 086), hauptsächlich um vom Belüfter direkt oder indirekt erzeugte feine Flüssigkeitströpfchen (Aerosol) zurückzuhalten und zu verhindern, dass sie mit den in ihnen enthaltenen Schadstoffen oder Krankheitserregern die Umwelt belasten, sowie auch zur Schalldämpfung. Je nach Belüftertyp und Art der gewünschten Schutzwirkung wird die Abdeckhaube den Oberflächenbelüfter allseitig umgeben oder mindestens den Bereich, in dem durch vom Belüfter hochgeschleuderte Flüssigkeitsstrahlen und deren Zurückfallen auf die Flüssigkeitsoberfläche Aerosolbildung stattfindet, überdecken, oberhalb des Belüfters Luftzutrittsöffnungen und ausreichend Raum für das Hochschleudern der Flüssigkeit freilassen, und erst in gewissem Abstand vom Oberflächenbelüfter einen ringsum oder mindestens auf der Abströmseite des Belüfters zur Flüssigkeitsoberfläche herabgezogenen Randbereich aufweisen. Dieser Randbereich taucht in der Regel in die Flüssigkeitsoberfläche hinein, um an dieser Stelle den abgedeckten Raum hermetisch abzuschließen, es kann aber auch vorteilhaft sein, einen kleinen Abstand zur Flüssigkeitsoberfläche einzuhalten, durch den dem Aufbau eines Überdrucks im umschlossenen Raum vorgebeugt wird, das Aerosol aber im wesentlichen nicht entweichen kann.(Aerosol) to be provided with hoods (e.g. DT-PS 2 359 340, CH-PS 507 164, DT-OS 2 539 086), mainly to hold back fine liquid droplets (aerosol) generated directly or indirectly by the aerator and to prevent them pollute the environment with the pollutants or pathogens they contain, as well as for soundproofing. Depending on the type of aerator and the desired protective effect, the cover hood will surround the surface aerator on all sides or at least cover the area in which aerosol formation takes place due to the liquid jets thrown up by the aerator and their falling back onto the liquid surface, above the aerator air access openings and sufficient space for the liquid to be thrown up leave free, and only at a certain distance from the surface aerator have an edge area drawn down all around or at least on the downstream side of the aerator to the liquid surface. This edge area usually dips into the liquid surface in order to hermetically seal the covered space at this point, but it can also be advantageous to maintain a small distance to the liquid surface, which prevents the build-up of overpressure in the enclosed space, but the aerosol essentially cannot escape.

Bei den bisher bekannten Vorrichtungen der genannten Art sind die Abdeckhauben entweder am Oberflächenbelüfter selbst oder an dessen Tragkonstruktion (Brücke od. dgl.) befestigt. Bei schwankender Füllhöhe im Belüftungsbecken oder bei sich ändernder Eintauchtiefe fest eingebauter Oberflächenbelüfter ändert sich auch der Abstand der Abdeckhaube von der Flüssigkeitsoberfläche bzw. die Eintauchtiefe ihres Randbereiches. Es wurde nun gefunden, dass einerseits für eine optimale Erzielung der mit der Abdeckhaube angestrebten Aerosol- und Schallschutzwirkung sowie andererseits für eine möglichst geringe Beeinträchtigung oder sogar möglichst gute Verbesserung der Belüftungswirkung des Oberflächenbelüfters durch die Abdeckhaube ein optimaler Abstand des Randes der Abdeckhaube von der Flüssigkeitsoberfläche vorteilhaft ist, (wobei hier wie auch im folgenden unter Abstand sowohl ein Abstand über der Flüssigkeitsoberfläche oder auch die Eintauchtiefe einer in die Flüssigkeit eintauchenden Abdeckhaube - verstanden sein soll).In the previously known devices of the type mentioned, the cover hoods are either attached to the surface aerator itself or to its supporting structure (bridge or the like). If the filling level in the aeration basin fluctuates or if the immersion depth of permanently installed surface aerators changes, the distance between the cover hood and the liquid surface or the immersion depth of its edge area also changes. It has now been found that, on the one hand, for optimally achieving the aerosol and soundproofing effect desired with the cover and, on the other hand, for the least possible impairment or even the best possible improvement of the ventilation effect of the surface aerator through the cover, an optimal distance between the edge of the cover and the liquid surface is advantageous is, (here as well as in the following, distance should be understood to mean both a distance above the surface of the liquid or the depth of immersion of a covering hood immersed in the liquid).

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so zu verbessern, dass unerwünschte Änderungen der Lage der Abdeckhaube relativ zur Flüssigkeitsoberfläche auch bei wechselnder Füllhöhe des Belüftungsbeckens und/oder wechselnder Eintauchtiefe des Oberflächenbelüfters nicht auftreten können.The object of the invention is to improve a device of the type mentioned in such a way that undesired changes in the position of the cover hood relative to the liquid surface cannot occur even with a changing fill level of the aeration basin and / or a changing immersion depth of the surface aerator.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass die Abdeckhaube oder mindestens ihr zur Flüssigkeitsoberfläche herabgezogener Randbereich relativ zum Oberflächenbelüfter höhenbeweglich angeordnet ist und dass eine Einrichtung zum Konstanthalten des Abstandes zwischen dem Randbereich der Abdeckhaube und der Flüssigkeitsoberfläche vorgesehen ist.To achieve this object, the invention provides that the cover hood or at least its edge area pulled down to the liquid surface is arranged to be movable in height relative to the surface aerator and that a device is provided for keeping the distance between the edge area of the cover hood and the liquid surface constant.

Hierdurch wird eine immer gleichmäßige Wirksamkeit der Abdeckhaube erzielt, unabhängig von wechselndem Flüssigkeitstand, Wellengang od. dgl. im Belüftungsbecken und unbeschadeter Möglichkeit, die Eintauchtiefe des Oberflächenbelüfters und damit seine Belüftungsleistung in Anpassung an den jeweiligen Sauerstoffbedarf zu verändern. Es kann somit nicht, wie bei den bekannten Vorrichtungen vorkommen, dass bei wechselndem Flüssigkeitsstand oder wechselnder Eintauchtiefe des Oberflächenbelüfters der Rand der Abdeckhaube entweder zu weit aus der Flüssigkeit austaucht, so dass Aerosol entweichen kann, oder aber zu tief unter die Flüssigkeit taucht und durch seine Stauwirkung die Strömung im Belüftungsbecken und die Belüftungsleistung des Oberflächenbelüfters beeinträchtigt.As a result, the cover hood is always evenly effective, regardless of the changing liquid level, swell or the like in the aeration basin and without prejudice to the possibility of changing the immersion depth of the surface aerator and thus its aeration performance in accordance with the respective oxygen demand. It cannot happen, as with the known devices, that with changing liquid level or changing immersion depth of the surface aerator, the edge of the cover hood either dips too far out of the liquid so that aerosol can escape, or dips too deep under the liquid and through its The damming effect affects the flow in the aeration basin and the aeration performance of the surface aerator.

Je nach dem Anwendungsfall, insb. in Anpassung an horizontal- oder vertikalachsige Oberflächenbelüfter kann die gesamte Abdeck- haube oder nur ihr zur Flüssigkeitsoberfläche herabgezogener Randbereich, letzterer z.B. in Form einer gelenkigen oder flexiblen Klappe, höhenbeweglich sein. Die Einrichtung zum Konstanthalten des Abstandes von der Flüssigkeitsoberfläche bzw. der Eintauchtiefe besteht vorzugsweise aus einem oder mehreren Schwimmern. Zum Einstellen eines gewünschten Abstandes oder einer gewünschten Eintauchtiefe ist die Verbindung der Abdeckhaube mit dem Schwimmer vorzugsweise höhenverstellbar.Depending on the application, especially in adaptation to horizontal or vertical axis surface aerators, the entire cover hood or only its edge area drawn down to the surface of the liquid, the latter e.g. in the form of an articulated or flexible flap, can be moved in height. The device for keeping the distance from the liquid surface or the immersion depth constant preferably consists of one or more floats. In order to set a desired distance or a desired immersion depth, the connection between the cover hood and the float is preferably adjustable in height.

Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen erläutert:Embodiments of the invention are explained with reference to the drawings:

Fig. 1 und 2 zeigen im lotrechten Schnitt und in Draufsicht einen lotrechtachsigen Oberflächenbelüfter mit Abdeckhaube.1 and 2 show, in vertical section and in plan view, a vertical surface aerator with a cover.

Fig. 3 und 4 zeigen im lotrechten Schnitt und in Vorderansicht einen horizontalachsigen Oberflächenbelüfter mit Abdeckhaube.3 and 4 show, in vertical section and in a front view, a horizontal-axis surface aerator with a cover.

Fig. 5 zeigt eine andere Ausführungsform einer Abdeckhaube für einen horizontalachsigen Oberflächenbelüfter.FIG. 5 shows another embodiment of a cover hood for a horizontal-axis surface aerator.

Fig. 6 zeigt einen lotrechten Schnitt ähnlich Fig. 1 einer anderen Ausführungsform.FIG. 6 shows a vertical section similar to FIG. 1 of another embodiment.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist ein Belüftungsbecken 1 von einer Brücke überspannt, an der in einem Lager 3 ein lotrechtachsiger Oberflächenbelüfter 4 (Belüftungskreisel) gelagert ist, der in die Flüssigkeitsoberfläche 7 eintaucht und dessen Welle 5 durch einen Motor 6 antreibbar ist. Der Oberflächenbelüfter 4 kann in dem Lager 3 höhenverstellbar gelagert sein, um seine Eintauchtiefe der gewünschten Belüftungsleistung entsprechend einzustellen.1 and 2, an aeration basin 1 is spanned by a bridge on which a vertical surface aerator 4 (aerating top) is mounted in a bearing 3, which is immersed in the liquid surface 7 and whose shaft 5 can be driven by a motor 6. The surface aerator 4 can be mounted in a height-adjustable manner in the bearing 3 in order to adjust its immersion depth in accordance with the desired aeration performance.

Oberhalb des Oberflächenbelüfters 4 ist eine pyramidenstumpfförmige Abdeckhaube 10 angeordnet, die die Welle 5 des Oberflächenbelüfters mit einem ausreichenden Abstand 11 umgibt, um hier den Eintritt der vom Oberflächenbelüfter angesaugten Luft zu ermöglichen, und deren Rand 12 unter die Flüssigkeitsoberfläche 7 eintaucht. Die Abdeckhaube 10 ist an zwei lotrechten Führungsstangen 13, die von der Brücke 2 nach unten ragen, mittels Führungsöffnungen 14 verschiebbar geführt und wird an ihren vier Ecken von Schwimmern 15 getragen. Die Verbindung 16 zwischen der Abdeckhaube 10 und jedem Schwimmer 15 ist derart, dass die Abdeckhaube 10 durch die Schwimmer gerade mit einer gewünschten Eintauchtiefe ihres Randes 12 abgestützt wird. Zum Verändern dieser Eintauchtiefe kann jede Verbindung 16 auch (in nicht dargestellter Weise) verstellbar ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise kann die Abdeckhaube 10 anstelle mittels der Führungsstangen 13 auch durch andere Einrichtungen geführt werden, beispielsweise mit Hilfe von Lenkern in Form eines Parallelogramms.A truncated pyramid-shaped cover 10 is arranged above the surface aerator 4, which surrounds the shaft 5 of the surface aerator at a sufficient distance 11 to allow the air sucked in by the surface aerator to enter here, and the edge 12 of which is immersed under the liquid surface 7. The covering hood 10 is guided displaceably on two vertical guide rods 13, which protrude downward from the bridge 2, by means of guide openings 14 and is carried by floats 15 at its four corners. The connection 16 between the cover 10 and each float 15 is such that the cover 10 is supported by the float with a desired immersion depth of its edge 12. To change this immersion depth, each connection 16 can also be designed to be adjustable (in a manner not shown). In an advantageous manner, the cover 10 can also be guided by other devices instead of by means of the guide rods 13, for example with the aid of links in the form of a parallelogram.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ist an einer ein Becken 21 überspannenden Brücke 22 ein horizontalachsiger Oberflächenbelüfter 23 (Belüftungswalze) gelagert, der in Richtung des Pfeiles 24 umläuft und nach rechts in Fig. 3 eine kräftige Abströmung von belüftetem Wasser erzeugt. In diesem Abströmbereich ist an der Brücke 22 eine Abdeckhaube 25 in einem Scharnier 26 gelenkig gelagert, deren Randbereich 27 in einem gewünschten Abstand vom Oberflächenbelüfter 23 unter den Wasserspiegel 20 eintaucht. Eine konstante Eintauchtiefe wird durch einen Schwimmer 28 gewährleistet, der in einer Ausnehmung des Randbereiches 27 der Abdeckhaube 25 vorzugsweise drehbar gelagert ist und die Haube 25 abstützt. Je nach der Länge des Oberflächenbelüfters 23 können gemäß Fig. 4 auch zwei oder mehr gelenkige Abdeckhauben 25 mit Schwimmern 28 nebeneinander angeordnet sein.In the embodiment according to FIGS. 3 and 4, a horizontal-axis surface aerator 23 (aerating roller) is mounted on a bridge 22 spanning a basin 21, which rotates in the direction of arrow 24 and generates a powerful outflow of aerated water to the right in FIG. 3. In this outflow area, a cover 25 is articulated on the bridge 22 in a hinge 26, the edge area 27 of which is immersed under the water level 20 at a desired distance from the surface aerator 23. A constant immersion depth is ensured by a float 28, which is preferably rotatably mounted in a recess in the edge area 27 of the cover 25 and supports the cover 25. Depending on the length of the surface aerator 23, two or more articulated cover hoods 25 with floats 28 can also be arranged next to one another according to FIG. 4.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ist die in Fig. 3 linke Seite des Oberflächenbelüfters 23, also die Zuströmseite, nicht durch eine Haube abgedeckt, und auch durch einen Rost 29 der Brücke 23 kann Luft zutreten, da an diesen Stellen eine starke Spritzwirkung und Aerosolbildung weniger zu befürchten ist. Falls gewünscht, kann der Oberflächenbelüfter aber auch im wesentlichen allseitig von der Abdeckhaube umschlossen sein. Eine solche Ausführungsform ist in Fig. 5 gezeigt. Die von einer nicht dargestellten Brücke getragene Abdeckhaube 30 überdeckt den ganzenIn the embodiment according to FIGS. 3 and 4, the left side of the surface aerator 23 in FIG Splash effects and aerosol formation are less to be feared. If desired, however, the surface aerator can also be enclosed essentially on all sides by the cover hood. Such an embodiment is shown in FIG. The cover 30 carried by a bridge (not shown) covers the whole

Rotor und lässt nur Luftzutrittsöffnungen 31 frei. An ihren beiden in Richtung auf die Flüssigkeitsoberfläche 20 herabgezogenen Rändern sind in Scharnieren 32 bewegliche Klappen 33, 34 gelagert, die bis in die Flüssigkeitsoberfläche eintauchen. Die konstante Eintauchtiefe der abströmseitigen Klappe 33 wir durch einen Schwimmer 35 gewährleistet. Die zuströmseitige Klappe 34 kann ebenfalls einen solchen Schwimmer aufweisen oder z.B. auch selbst aus schwimmfähigen Material bestehen bzw. als Schwimmer ausgebildet sein.Rotor and leaves only air inlet openings 31 free. On their two edges drawn down in the direction of the liquid surface 20, movable flaps 33, 34 are mounted in hinges 32, which flaps immerse into the liquid surface. The constant immersion depth of the downstream flap 33 is ensured by a float 35. The flap 34 on the upstream side can also have such a float or, for example, also consist of floatable material itself or be designed as a float.

Zahlreiche Änderungen und Abweichungen von den beschriebenen Ausführungsformen sind im Rahmen der Erfindung möglich. So können die Randbereiche der Abdeckhaube anstatt als starre, gelenkige Klappen auch als flexible Klappen nach Art von Gummischürzen od. dgl. ausgebildet sein, deren Ränder durch Schwimmer gestützt werden. Anstatt einer konstanten Eintauchtiefe kann auch ein konstanter Abstand des Randes der Abdeckhaube oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche eingehalten werden. Die Einrichtung zum Einhalten des konstanten Abstandes bzw. der konstanten Eintauchtiefe kann anstatt aus Schwimmern auch aus einer aufwendigeren Einrichtung bestehen, z.B. aus einem Hubwerk, dessen Antrieb von einem Fühler für die Flüssigkeitsoberfläche gesteuert wird und welches die Haube entsprechend dem Flüssigkeitsstand hebt oder senkt.Numerous changes and deviations from the embodiments described are possible within the scope of the invention. Thus, instead of being rigid, articulated flaps, the edge areas of the cover can also be designed as flexible flaps in the manner of rubber aprons or the like, the edges of which are supported by floats. Instead of a constant immersion depth, it is also possible to maintain a constant distance between the edge of the cover hood and the surface of the liquid. The device for maintaining the constant distance or the constant immersion depth can consist of a more complex device instead of floats, e.g. a lifting mechanism, the drive of which is controlled by a sensor for the liquid surface and which raises or lowers the hood according to the liquid level.

Es ist nicht erforderlich, dass sämtliche im Bereich der Flüssigkeitsoberfläche liegenden Randbereiche der Haube in ihrer Lage zur Flüssigkeitsoberfläche konstant gehalten werden. Es genügt häufig, diese Maßnahme nur auf der Abströmseite eines Oberflächenbelüfters vorzusehen, z.B. in Fig. 5 auf der rechten Seite. Die linke Klappe 34 in Fig. 5 kann so angeordnet sein, dass sie nur geringfügig in die Flüssigkeit eintaucht, oder derart leicht ausgebildet sein, dass sie durch den Strömungsdruck in eine Schräglage gerät und mit der Flüssigkeitsoberfläche einen spitzen Winkel bildet. Hiermit wird ermöglicht, dass Schaum oder Schwimmschlamm durch die Strömung der Flüssigkeit unter der Klappe hindurch mitgenommen wird.It is not necessary for all of the edge areas of the hood lying in the area of the liquid surface to be kept constant in their position relative to the liquid surface. It is often sufficient to provide this measure only on the downstream side of a surface aerator, e.g. in Fig. 5 on the right-hand side. The left flap 34 in FIG. 5 can be arranged in such a way that it is only slightly immersed in the liquid, or it can be designed so lightly that it is inclined due to the flow pressure and forms an acute angle with the liquid surface. This enables foam or floating sludge to be carried along by the flow of the liquid under the flap.

In vorteilhafter Weise kann die erfindungsgemäße höhenverstellbare Abdeckhaube 10 bei schwimmenden horizontal- oder vertikalachsigen Oberflächenbelüftern mit diesen fest verbunden sein. In Fig. 6 sind bei einem vertikalachsigen Oberflächenbelüfter 4 die Schwimmer 15 mit der Abdeckhaube 10 über Streben 17 mit der Brücke 2 fest verbunden.In an advantageous manner, the height-adjustable cover 10 according to the invention can be firmly connected to floating horizontal or vertical-axis surface aerators. In FIG. 6, in the case of a vertical-axis surface aerator 4, the floats 15 are firmly connected to the covering hood 10 via struts 17 to the bridge 2.

Claims

1. A device for aerating liquids, especially wastewater, with at least one surface aerator and a covering hood assigned to it, which has at least one edge area pulled down to the liquid surface, characterized in that the covering hood (10, 25, 30) or at least it pulled down to the liquid surface Edge area (12, 27, 33) is arranged to be movable in height relative to the surface aerator (4, 24) and that a device (15, 28) is provided for keeping the distance between the edge area of the cover hood and the liquid surface constant.

2. Device according to claim 1, characterized in that the edge region (12, 27, 33) of the cover (10, 25, 30) is immersed in the liquid surface and that the device (15, 28, 35) keeps the immersion depth constant.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the entire cover hood (10) is guided displaceably on vertical guides (13) of the surface aerator (4) or its holder (2).

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the edge regions (33, 34) of the covering hood (30) drawn down toward the liquid surface are designed in the form of one or more flaps movably arranged on the covering hood (30).

5. The device according to claim 4, characterized in that each flap (33, 34) is pivotably mounted on the cover (30).

6. The device according to claim 4, characterized in that each flap is made of flexible material.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the cover (10, 25) or its vertically movable edge areas (33) are supported by the floats (15, 28, 35).

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the fastening (16) on the float (15) is adjustable in height.

9. Device according to one of claims 1, 2, 7 and 8, characterized in that the surface aerator (4) and the cover hood (10) are carried by floats (15).

10. The device according to claim 9, characterized in that the surface aerator (4) and the cover (10) or their edge areas (33) are adjustable in height relative to the floats (15) and relative to each other.

11. Device according to one of claims 1, 2 or 4 to 8, characterized in that the cover hood (10) is guided by means of parallelogram links.