DE2745181A1 - DEVICE FOR INTRODUCING A GAS INTO A LIQUID, IN PARTICULAR FOR THE VENTILATION OF WASTE WATER - Google Patents
DEVICE FOR INTRODUCING A GAS INTO A LIQUID, IN PARTICULAR FOR THE VENTILATION OF WASTE WATERInfo
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Description
9 Diplom-Physiker9 graduate physicists
Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred HonkeDr. Walter Andrejewski graduate engineer Dr.-lng. Manfred Honke
Anwahsakto: 43 Esten 1, Theaterplatz 3, Postf. 789 Legal notice : 43 Esten 1, Theaterplatz 3, Postf. 789
50 285/Ti-th 5. Oktober 197750 285 / Ti-th October 5, 1977
Patent- undPatent and
OebrauchsmusterhilfsantneldungO utility model auxiliary notification
DHV Raadgevend Ingenieursbureau BVDHV Raadgevend Ingenieursbureau BV
Laan 1914 No. 35,Laan 1914 No. 35,
Vorrichtung zum Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit, insbesondere zur Belüftung von Abwasser.Device for introducing a gas into a liquid, in particular for venting waste water.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit, Insbesondere zur Belüftung von Abwasser, bestehend aus einem um eine senkrechte Achse verdrehbaren Oberflächenbelüfter, welcher im Betrieb im wesentlichen in Höhe des FlUssigkeitsspiegels wirksam ist, und aus einem mit dem Belüfter gekuppelten Antrieb.The invention relates to a device for introducing a gas into a liquid, in particular for aeration of waste water, consisting of a surface aerator which can be rotated about a vertical axis and which, in operation, is essentially in height of the liquid level is effective, and from a drive coupled to the aerator.
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Bekannte Vorrichtungen dieser Art weisen verschiedene Nachteile auf. In erster Linie ist bei diesen Vorrichtungen der Wirkungsgrad des Einbringens von Sauerstoff äußerst verbesserungsbedürftig. Daneben ist es oftmals ärgerlich, wenn der Oberflächenbelüfter die Flüssigkeit weit nach den Seiten verspritzt. Sie sind oft aber auch recht geräuschvoll, wenn der Oberflächenbelüfter den Flüssigkeitsspiegel durchbricht.Known devices of this type have various disadvantages. In the first place, the efficiency of these devices is important the introduction of oxygen extremely in need of improvement. In addition, it is often annoying when the surface aerator the liquid splashes far to the sides. But they are often quite noisy when the surface aerator breaks through the liquid level.
Diese Spritzbelästigungen werden bei einer weiteren Ausbildung der eingangs genannten Vorrichtung in gewissem Umfange dadurch verringert, daß wagerechte, im allgemeinen kreisringförmige Spritzplatten über dem Oberflächenbelüfter angeordnet werden, wodurch jedoch die übrigen Nachteile der bekannten Vorrichtung nicht behoben werden.This spray nuisance is reduced to a certain extent in a further embodiment of the device mentioned at the beginning reduced that horizontal, generally circular spray plates are arranged above the surface aerator, however, this does not eliminate the other disadvantages of the known device.
Man kennt außerdem auch derartige Vorrichtungen, bei denen schräglaufende Prallbleche rund um den Oberflächenbelüfter angeordnet sind, welche das Einbringen von Sauerstoff in die Flüssigkeit in gewissem Umfange verbessern. Auch eine derartige verbesserte Vorrichtung der eingangs genannten Art vermag Jedoch die übrigen vorgenannten Nachteile nicht zu beheben.Such devices are also known in which inclined baffle plates around the surface aerator are arranged, which improve the introduction of oxygen into the liquid to a certain extent. Also such a one However, an improved device of the type mentioned is not able to remedy the other aforementioned disadvantages.
Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art in der Weise auszubilden, daß ihr Wirkungsgrad bezüglich des Einbringens eines Gases, insbesondere von Luft oder Sauerstoff in Abwasser, sehr hoch ist, und daß die durch die bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art im Betrieb entstehenden Belästigungen auf ein Mindestmaß herabgesetzt werden.The invention has therefore set itself the task of providing a device of the type mentioned in such a way that their efficiency with regard to the introduction of a gas, in particular of air or oxygen in wastewater, is very high, and that by the devices known hitherto this The type of nuisance occurring in the company can be reduced to a minimum.
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Gekennzeichnet ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch, daß der Oberflächenbelüfter von einer Kappe überdeckt ist, deren Seitenwandung während des Betriebes nahe oder unter dem Flüssigkeitsspiegel endet.A device according to the invention of the type mentioned is characterized essentially in that the surface aerator is covered by a cap, the side wall of which is close to or below the liquid level during operation ends.
Dadurch, daß erfindungsgemäß der Oberflächenbelüfter von einer Kappe überdeckt ist, werden das überaus ärgerliche Spritzen des Oberflachenbelufters und die Geräuschbelästigung durch den Oberflächenbelüfter wirksam herabgesetzt. Außerdem wird durch diese Kappe die Geruchsbelästigung bei der Belüftung von Abwässern sehr weitgehend ausgeschaltet.Because the surface aerator is covered by a cap according to the invention, the extremely annoying spraying of the Oberflachenbelufters and the noise caused by the Surface aerator effectively reduced. In addition, this cap prevents odor nuisance when ventilating sewage very largely turned off.
Ein besonderer Vorteil der Verwendung einer Abdeckkappe für den Oberflächenbelüfter besteht darin, daß die in den Innenraum der Kappe vom Oberflächenbelüfter eingesaugte Gasmenge weitgehend steuerbar ist. Wenn die Seitenwandung der Kappe in einem im allgemeinen geringen Abstand über dem Flüssigkeitsspiegel endet, entsteht ein kreisringförmiger Einlaßkanal für das Gas, dessen Querschnitt von vornherein festgelegt werden kann und sogar sehr genau steuerbar ist, wenn die Höhe der Kappe über dem Oberflächenbelüfter einstellbar ist. Wenn die Seitenwandung im Betrieb unter dem Flüssigkeitsspiegel endet, muß diese Kappe mit einer oder mehreren Gaseinlaßöffnungen versehen werden, welche vorzugsweise einen einstellbaren Querschnitt aufweisen. Auch in diesem Fall läßt sich die in den Innenraum der Kappe vom Oberflächenbelüfter eingesaugte Gasmenge sehr genau steuern. Bei dem Gas, welches in die Flüssigkeit eingebracht werden soll, d.h. mit diesem in Berührung gebracht werden soll, handelt esA particular advantage of using a cap for the surface aerator is that the in the interior of the Cap of the surface aerator sucked in gas amount is largely controllable. When the side wall of the cap in a generally ends a small distance above the liquid level, a circular inlet channel for the gas is created Cross-section can be determined in advance and can even be controlled very precisely if the height of the cap is above the surface aerator is adjustable. If the side wall ends below the liquid level during operation, this cap must be provided with one or more gas inlet openings, which preferably have an adjustable cross section. In this case too, the amount of gas sucked into the interior of the cap by the surface aerator can be controlled very precisely. The gas that is to be introduced into the liquid, i.e. to be brought into contact with it, is what it is
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Andrejewslei, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen Andrejewslei, Honke, Gesthuysen & Masch, patent attorneys in Essen
sich in den meisten Fällen um Luft, wenn es auch ohne weiteres möglich ist, insbesondere wenn die Seitenwandung der Kappe bis unter den Flüssigkeitsspiegel hinabreicht, reinen Sauerstoff oder irgendein anderes Gas in den Innenraum der Kappe einzuleiten, sodaß es mit der Flüssigkeit in Berührung gebracht werden kann.In most cases it is air, even if it is easily possible, especially if the side wall of the cap is up goes below the liquid level to introduce pure oxygen or any other gas into the interior of the cap, so that it can be brought into contact with the liquid.
Wenn naturgemäß die Kappe auch den Gaszufluß zum Oberflächenbelüfter behindert, so wurde überraschenderweise doch festgestellt, daß die Kappe die Zufuhr von Sauerstoff äußerst wirkungsvoll verbessert. Diese Verbesserung scheint sich dadurch zu ergeben, daß der Oberflächenbelüfter in einem geschlossenen Raum bei reduziertem Gaszufluß anders arbeitet. So wurde festgestellt, daß sich unter diesen Verhältnissen eine stärkere Turbulenz ergibt und die Abmessung der vom Oberflächenbelüfter in die Flüssigkeit eingebrachten Gasblasen äußerst günstig beeinflußt wird.If, of course, the cap also controls the gas flow to the surface aerator it was surprisingly found that the cap was extremely effective in delivering oxygen improved. This improvement appears to result from the fact that the surface aerator is in a closed Room works differently with reduced gas flow. It was found that under these conditions there was a stronger one Turbulence results and the dimension of the surface aerator gas bubbles introduced into the liquid is influenced extremely favorably.
Die Erfindung wird nachstehend im einzelnen anhand eines in der beiliegenden Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zum Einbringen eines Gases in eine Flüssigkeit, und zwar zur Belüftung von Abwasser, im einzelnen erläutert; es zeigtThe invention is described in detail below with reference to a preferred embodiment of a device for introducing a gas into a device shown in the accompanying drawing Liquid, specifically for aeration of waste water, explained in detail; it shows
Fig.l einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Vorrichtung, bei welcher die Seitenwandung bis unter den Flüssigkeitsspiegel reicht;Fig.l shows a cross section through the device according to the invention, in which the side wall extends below the liquid level;
Fig.2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung aus Fig.l; undFIG. 2 shows a plan view of the device from FIG. and
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Pig.3 die Vorrichtvmg aus Pig.l und 2, wobei jedoch im Gegensatz zu Pig.l die Kappe so weit angehoben ist, daß ihre Seitenwandung oberhalb des Flüssigkeitsspiegels endet.Pig.3 the device from Pig.1 and 2, but in contrast zu Pig.l the cap is raised so far that its side wall ends above the liquid level.
Das in der Zeichnung wiedergegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches zur Belüftung von Abwasser verwendet wird, besitzt einen Oberflächenbelüfter 1, welcher während des Betriebes in Höhe des Flüssigkeitsspiegels liegt und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel einen konischen Belüftungskörper besitzt. Selbstverständlich können auch ebensogut andere Arten von Oberflächenbelüftern verwendet werden. Dieser· Oberflächenbelüfter 1 sitzt auf einer senkrechten Welle 2, welche mit einem nicht dargestellten Antrieb gekoppelt ist, durch welchen der Oberflächenbelüfter in Drehung versetzbar ist. Über dem Oberflächenbelüfter 1 ist eine Kappe 3 angeordnet, welche aus einer im wesentlichen wagerechten kreisrunden Deckplatte 4 und einer nach unten weisenden Seitenwandung 5 besteht, welche bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Flüssigkeitsspiegel einen Winkel von 45° bildet. Dieser Winkel zwischen der Seitenwandung 5 und der wagerechten Ebene kann jedoch irgendeinen Wert zwischen 30° und 90° haben. Bei der in Pig.l dargestellten Lage der Kappe 3 ragt die Seitenwandung 5 unter den Flüssigkeitsspiegel hinab. Die Kappe 3 besitzt eine Lufteinlaßöffnung 6, deren Querschnitt über einen Schieber 7 einstellbar ist. Naturgemäß kann die Kappe 3 auch mehrere derartige Gas- oder Lufteinlaßöffnungen aufweisen, welche dann jeweils ihren eigenen Einstellschieber besitzen.The preferred embodiment shown in the drawing of the invention, which is used for aeration of waste water, has a surface aerator 1, which during of the operation is at the level of the liquid level and has a conical ventilation body in the illustrated embodiment. Of course, others can just as well Types of surface aerators can be used. This · surface aerator 1 sits on a vertical shaft 2, which is coupled to a drive, not shown, through which the surface aerator can be set in rotation. A cap 3 is arranged over the surface aerator 1, which consists of a substantially horizontal circular cover plate 4 and a downwardly facing side wall 5, which in the illustrated embodiment forms an angle of 45 ° with the liquid level. This angle between the Side wall 5 and the horizontal plane can, however, have any value between 30 ° and 90 °. In the case of the one shown in Pig.l Position of the cap 3, the side wall 5 protrudes below the liquid level. The cap 3 has an air inlet opening 6, the cross section of which can be adjusted via a slide 7. Of course, the cap 3 can also have several such gas or Have air inlet openings, which then each have their own adjustment slide.
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Vorzugsweise beträgt der Durchmesser der Deckplatte 4 der Kappe 3 das 1- bis 2-fache des Durchmessers des Oberflächenbelüfters 1 und der Durchmesser der Lufteinlaßöffnung 6 das 0,01- bis 0,1-fache des Durchmessers des Oberflächenbelüfters 1. Außerdem ist der senkrechte Abstan<f zwischen der Deckplatte 4 der Kappe 3 und der Oberkante oder Oberseite des Oberflächenbelüfters 1 wenigstens gleich dem halben Durchmesser dieses Oberflächenbelüfters. The diameter of the cover plate 4 is preferably the same as the cap 3 is 1 to 2 times the diameter of the surface aerator 1 and the diameter of the air inlet opening 6 is 0.01 to 0.1 times the diameter of the surface aerator 1. In addition is the vertical distance between the cover plate 4 of the cap 3 and the top edge or top of the surface aerator 1 at least equal to half the diameter of this surface aerator.
In Fig.3 ist die Kappe 3 so weit gegenüber dem Oberflächenbelüfter 1 angehoben, daß zwischen ihrer Unterkante, d.h. der Unterkante ihrer Seitenwandung 5, und dem Flüssigkeitsspiegel ein Ringkanal entsteht. Durch diesen Ringkanal kann vom Oberflächenbelüfter 1 Luft in den Innenraum der Kappe 3 eingesaugt werden. In diesem Fall kann die Lufteinlaßöffnung 6 durch den Schieber 7 verschlossen werden, wenn es auch möglich ist, zusätzlich Luft in den Innenraum der Kappe 3 durch diese Öffnung 6 einzuleiten.In Figure 3, the cap 3 is so far compared to the surface aerator 1 raised that between its lower edge, i.e. the lower edge of its side wall 5, and the liquid level Ring channel is created. Air can be sucked into the interior of the cap 3 by the surface aerator 1 through this annular channel. In this case, the air inlet opening 6 can be closed by the slide 7, if it is also possible, additional air to be introduced into the interior of the cap 3 through this opening 6.
Während vorstehend die Erfindung lediglich anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels zur Belüftung von Abwasser erläutert wurde, so sind naturgemäß die verschiedensten Abwandlungen möglich, welche sich aus den jeweiligen Betriebsbedingungen ergeben, wobei auch auf die gleiche Weise irgendwelche andere Flüssigkeiten mit irgendeinem anderen Gas als Luft wirkungsvoll in Kontakt gebracht werden können.While above the invention only based on a preferred Embodiment for the ventilation of wastewater has been explained, so naturally the most diverse modifications are possible, which result from the respective operating conditions, with any other liquids in the same way can be effectively contacted with any gas other than air.
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