DE2951464A1 - Verfahren und vorrichtung zum begasen von fluessigkeiten - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum begasen von fluessigkeiten

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DE2951464A1
DE2951464A1 DE19792951464 DE2951464A DE2951464A1 DE 2951464 A1 DE2951464 A1 DE 2951464A1 DE 19792951464 DE19792951464 DE 19792951464 DE 2951464 A DE2951464 A DE 2951464A DE 2951464 A1 DE2951464 A1 DE 2951464A1
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liquids
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DE19792951464
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Michael Dr. Berger
Ing.(grad.) Hans 8000 München Reichhuber
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Linde GmbH
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Linde GmbH
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F3/00Biological treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F3/02Aerobic processes
    • C02F3/12Activated sludge processes
    • C02F3/24Activated sludge processes using free-fall aeration or spraying
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01KANIMAL HUSBANDRY; CARE OF BIRDS, FISHES, INSECTS; FISHING; REARING OR BREEDING ANIMALS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; NEW BREEDS OF ANIMALS
    • A01K63/00Receptacles for live fish, e.g. aquaria; Terraria
    • A01K63/04Arrangements for treating water specially adapted to receptacles for live fish
    • A01K63/042Introducing gases into the water, e.g. aerators, air pumps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D19/00Degasification of liquids
    • B01D19/0042Degasification of liquids modifying the liquid flow
    • B01D19/0047Atomizing, spraying, trickling
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W10/00Technologies for wastewater treatment
    • Y02W10/10Biological treatment of water, waste water, or sewage

Description

  • Verwahren und Vorrichtung zum
  • Begasen von Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Begasen von Flüssigkeiten in gegen die Atmosphäre geschlossenen Begasungszonen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
  • Beim Eintrag von Gasen in Flüssigkeiten unter Verwendung von gegen die Atmosphäre geschlossenen Begasungszonen, wie z.B. beim Eintrag von Sauerstoff mittels Oxidatoren oder Säulenreaktoren in Abwasser oder auch in Grundwasser, das zur Trinkwasserversorgung oder zur Fischzucht aufbereitet wird, kommt es aufgrund der in den Flüssigkeiten von vornherein gelösten Gase, wie Stickstoff oder Kohlensäure, zu Gasübersättigungen, die nur durch Entnahme unwirtschaftlich hoher Abgasmengen zu beheben und dementsprechend bei einer Sauerstoffanreicherung mit hohen Sauerstoffverlusten verbunden sind. Wird dabei das Abgas aus der Begasungszone nicht in ausreichender Menge abgeleitet, führen diese Gasübersättigungen dazu, daß beim Austritt der übersättigten Flüssigkeit in Rohrleitungen, Becken oder Behälter die gelösten Gas zumindest so lange ausgasen, bis die Summe der Gaspartialdrücke dem atmosphärischen bzw.
  • hydrostatischen Druck entspricht. Dadurch kannen vor allem in offenen Becken Flotations- und Schaumprobleme auftreten und beim Transport der Flüssigkeiten in Rohrleitungen sich Gastaschen ausbilden, die zu Druckverlusten und Druckstoßverstärkungen führen. Darüber hinaus wirken sich Gasübersättigungen besonders nachteilig bei dem Einsatz von mit Sauerstoff angereichertem, gasübersättigtem Grundwasser in der Fischzucht aus, da dann beim Ausströmen des angereicherten Grundwassers in Fischzuchtbecken die Ausgasung bei einer großen Anzahl der vorhandenen Fische zu einer Gasembolie führt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens so auszugestalten, daß auf einfache und sichere Weise die durch das Auftreten von Gasübersättigungen bedingten Probleme ausgeschaltet werden können.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren zum Begasen von Flüssigkeiten in gegen die Atmosphäre geschlossenen Begasungszonen dadurch gelöst, daß die Flüssigkeiten vor dem Begasen entgast werden.
  • Durch die vorhergehende Entgasung wird erreicht, daß beim anschließenden Begasen keine Gasübersättigung mehr auftritt.
  • Damit werden von vornherein die Probleme, die eine Gasübersättigung nach sich zieht, vollständig ausgeschlossen.
  • Die Entgasung wird vorteilhafterweise unter Unterdruck durchgeführt. Dabei braucht die Erzeugung des Unterdrucks nur im wesentlichen in Abhängigkeit der gewünschten Höhe der Gasanreicherung der zu begasenden Flüssigkeiten vorgenommen zu werden, um eine Gasübersättigung auszuschließen. Mit sehr gutem Erfolg läßt sich das erfindungsgemäße Verfahren bei der Sauerstoffanreicherung von Abwasser oder von zur Trinkwasseraufbereitung oder zur Fischzucht eingesetztem Grundwasser mit einem mehr Sauerstoff als Luft enthaltenden Gas dann durchführen, wenn ein Unterdruck von 0,1 bis 0,8 bar absolut eingehalten wird. Dadurch können in der Folge in einer geschlossenen Begasungszone Übersättigungsprobleme bis zu Sauerstoffgehalten von ca. 43 mg 02/1 zuzüglich dem Restsauerstoffgehalt nach der Entgasung bei Wassertemperaturen von ca. 100C und bei einem Druck von ca. 1 bar vermieden werden.
  • Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens umfaßt eine geschlossene Begasungszone mit beliebigem Begasungssystem, die dadurch gekennzeichnet ist, daß der Begasungszone eine geschlossene Entgasungszone mit einem Zulauf für die zu entgasende und einem Ablauf für die entgaste Flüssigkeit vorgeschaltet ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist an der Entgasungszone über einen Anschlußstutzen eine Unterdruckpumpe angeschlossen. Mit dieser Unterdruckpumpe kann in der Entgasungszone ein bestimmter Unterdruck eingestellt werden, so daß die in der zu begasenden Flüssigkeit von vornherein gelösten Gase in der Entgasungszone ausgasen und unter der Wirkung der Unterdruckpumpe aus der Entgasungszone abgezogen werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Entgasungszone und die Begasungszone in einem gemeinsamen, zweietagigen Reaktor untergebracht sein. Eine solche Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bringt den Vorteil mit sich, daß diese nicht mehr Grundfläche beansprucht als bisherige Begasungssysteme ohne vorhergehende Entgasung der Flüssigkeinen. Darüber hinaus kann bei einer Anordnung der Ent- gasungszone oberhalb der Begasungszone dann die im Hinblick auf den Betriebsdruck der Begasungszone zwischen Entgasungszone und Begasungszone notwendige Förderpumpe insofern wirtschaftlich betrieben werden, als die in der Entgasungszone ausgebildete hydrostatische Höhe die Förderpumpe im Druckaufbau für die Begasungszone unterstützt. Wird dagegen umgekehrt die Begasungszone oberhalb der Entgasungszone angeordnet, kann die zwischen Entgasungszone und Begasungszone notwendige Förderpumpe unter Umständen so ausgelegt werden, daß sie neben dem Uberleiten der entgasten Flüssigkeit aus der Entgasungszone in die Begasungszone auch das Ansaugen der zu entgasenden Flüssigkeit in die Entgasungszone leistet. Für die Überleitung der begasten Flüssigkeit aus der Begasungszone zu dem Verbraucher, wie z.B.
  • einem Fischzuchtbecken, ist dann die geodätische und hydrostatische Höhe der Begasungszone ausreichend.
  • Zweckmäßig ist es auch, die Entgasungszone als geschlossenen Sprühturm oder als geschlossene Kaskade auszubilden. Die in einem Sprühturm erreichte Aufteilung der zu entgasenden Flüssigkeit in viele einzelne Flüssigkeitsstrahlen mit großer Oberfläche sowie das Auftreffen der einzelnen Flüssigkeitsstrahlen auf den im unteren Teil des Sprühturms vorhandenen Flüssigkeitsspiegel und die dabei erzeugte Turbulenz fördern das Ausgasen der gelösten Gase unter dem im Sprühturm aufrechterhaltenen Unterdruck. Für Flüssigkeiten, die zum Beispiel wie Abwasser aufgrund von Inhaltsstoffen nicht zur Aufteilung in kleine Flüssigkeitsstrahlen geeignet sind, kann aber auch statt des Sprühtumrs eine geschlossene Kaskade als Entgasungszone in Frage kommen, bei der Lie Flüssigkeit über eine oder mehrere, in einem Unterdruckraum angeordnete Überfallkanten geleitet wird.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt, das nachstehend näher erläutert wird.
  • Die Figur zeigt eine zum Beispiel als Füllkörpersäule ausgebildete Begasungszone 10 mit einem Zulauf 7 für die zu begasende Flüssigkeit, einem Ablauf 9 für die begaste Flüssigkeit und einer Zuleitung 8 für Behandlungsgas, mit dem die Flüssigkeit angereichert werden soll. Beispielsweise kann es sich bei der zu begasenden Flüssigkeit um Grundwasser handeln, das in ein Fischzuchtbecken eingeleitet und zur Sicherstellung optimaler Lebensbedingungen der Fische auf einen bestimmten Sauerstoffgehalt mit technisch reinem Sauerstoff angereichert werden soll. Da gerade aber Grundwasser in den meisten Fällen durch hohe Stickstoff- und Kohlensäuregehalte gasgesättigt bzw. sogar übersättigt ist, wäre bei einer direkten Sauerstoffanreicherung des Grundwassers eine Gasübersättigung unvermeidlich, wodurch es beim Austritt des übersättigten Grundwassers in das Fischzuchtbecken zum Ausgasen der gelösten Gase kommt und bei den Fischen eine Gasembolie hervorgerufen werden kann.
  • Zur Vermeidung einer Gasübersättigung der Flüssigkeit in der Begasungszone 10 ist deshalb dieser eine Entgasungszone 1 mit einem Zulauf 2 für die zu behandelnde Flüssigkeit und einem Ablauf 5 für die entgaste Flüssigkeit vorgeschaltet, wobei der Ablauf 5 der Entgasungszone 1 über eine Förderpumpe 6 an den Zulauf 7 der Begasungszone 1 angeschlossen ist. Der Gasraum der Entgasungszone 1, die in diesem Fall als geschlossener Sprühturm mit einer#Aufteilung der zu behandelnden Flüssigkeit in eine Vielzahl von einzelnen Flüssigkeitsstrahlen ausgebildet ist, steht über einen Anschlußstutzen 3 mit einer Unterdruckpumpe 4 in Verbindung, mit der in der Entgasungszone 1 ein Unterdruck erzeugt wird, so daß in der zu behandelnden Flüssig- keit gelöste Gase bereits in der Entgasungszone 1 ausgasen und mit Hilfe der Unterdruckpumpe 4 aus dem Gasraum der Entgasungszone 1 abgezogen werden können. Die Ausbildung der Entgasungszone 1 als Sprühturm und die damit verbundene Aufteilung der Flüssigkeit in einzelne Flüssigkeitsstrahlen beschleunigt dabei das Ausgasen der gelösten Gase.
  • Wie bereits erwähnt, kann insbesondere für die Behandlung von Flüssigkeiten mit groben Inhaltsstoffen, wie z.B. Abwasser, die Entgasungszone 1 anstelle als Sprühturm auch als geschlossene Kaskade ausgebildet sein, in der die zu behandelnde Flüssigkeit über eine oder mehrere Überfallkanten geleitet wird. Darüber hinaus besteht auch die Möglichkeit, die Entgasungszone 1 baulich direkt über der Begasungszone 10 anzuordnen oder umgekehrt und dadurch Baugrund und Verbindungsleitungen einzusparen.
  • Ein auf die Figur bezogenes Zahlenbeispiel soll nachstehend das erfindungsgemäße Verfahren verdeutlichen: Eine Tauchpumpe (12) fördert aus einem Brunnen(11) 50 m3/h Wasser über den Zulauf (2) und einen Dosierschieber(13) in die Entgasungszone (1). Das Brunnenwasser hat eine Temperatur von 100C und enthält 7,6 mg 02/1, 19,S mg N2/l und 24 mg/l freie Kohlensäure. Die Summe der zugehöriaen Gaspartialdrücke beträgt damit 1 bar. Eine zusätzliche °2-Anreicherung unter Druck würde zwangsweise zur Gasübersättigung führen.
  • In der Entgasungszone (1) wird mit Hilfe der Unte##ruckpumpe (4) ein Druck von 0,5 bar aufrechterhalten. Die Unterdruckpumpe (4) zieht stündlich ca. 1,32 m Gasgemisch (bezogen auf 0,5 bar) aus der Entgasungszone (1) ab.
  • Das austretende Wasser enthält nunmehr nur noch 4,75 mg 02/1, 12,2 mg N2/l und 15 mg/l freie Kohlensäure. Die Summe der zugehörigen Gaspartialdrücke im teilentgasten Wasser beträgt somit nur noch 0,625 bar. Bezogen auf den theoretisch möglichen Minimalwert von 0,5 bar Gasgesamtdruck hat die Entgasungszone (1) in praxi also einen Wirkungsgrad von 75%.
  • Dieses teilentgaste Wasser wird nun mittels der Förderpumpe (6) über einen Dosierschieber (6a) durch Leitung (7) in den Kopf der als Füllkörpersäule ausgebildeten Begasungszone (10) eingespeist. Ferner werden iìl die Begasungszone (10) im unteren Bereich über eine Zuleitung (8) 750 l/h Sauerstoff eingeführt. Der Betriebsdruck der Füllkörpersäule beträgt 1 bar. Am unteren Ende der Lüllkörpersäule können dann über den Ablauf (9) 50 m3/h Wasser entnommen werden, die 24,9 mg 0,/1, 12,2 mg N2/l und 15,0 mg/l freie Kohlensäure enthalten. Die Summe der zugehörigen Partialdrücke beträgt 1 bar.
  • Insgesamt läßt sich im beschriebenen Beispiel Wasser gewinnen, das 221 % der 02-Luftsättigung enthält, ohne daß es in der Folge zu Ubersättigungsproblemen kommt.
  • Leerseite

Claims (7)

  1. Patentansprüche 9 Verfahren zum Begasen von Flüssigkeiten in gegen die Atmosphäre geschlossenen Begasungszonen, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeiten vor dem Begasen entgast werden.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,daß die Entgasung unter Unterdruck durchgeführt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2 zur Sauerstoffanreicherung von Abwasser oder von zur Trinkwasseraufbereitung oder zur Fischzucht eingesetztem Grundwasser mit einem mehr Sauerstoff als Luft enthaltenden Gas, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unterdruck von 0,1 bis 0,8 bar absolut eingehalten wird.
  4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einer geschlossenen Begasungszone mit beliebigem Begasungssystem, dadurch gekennzeichnet, daß der Begasungszone (10) eine geschlossene Entgasungszone (1) mit einem Zulauf (2) für die zu entgasende und einem Ablauf (5) für die entgaste Flüssigkeit vorgeschaltet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß an die Entgasungszone (1) über einen Anschlußstutzen (3) eine Unterdruckpumpe (4) angeschlossen ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasungszone (1) und die Begasungszone (10) in einem gemeinsamen, zweietagigen Reaktor untergebracht sind.
  7. 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Entgasungszone (1) als geschlossener Sprühturm oder als geschlossene Kaskade ausgebildet ist.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0232607A2 (de) * 1986-02-11 1987-08-19 Norsk Hydro A/S Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung, insbesondere Sauerstoffanreicherung, von Wasser
EP0359965A1 (de) * 1988-09-22 1990-03-28 Ulrich Seidlitz Vorrichtung zur Anreicherung von Gewässern mit Sauerstoff
EP0655415A1 (de) * 1993-11-30 1995-05-31 Lg Electronics Inc. Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser mit hexagonaler Molekularstruktur
EP1103314A2 (de) * 1999-11-25 2001-05-30 Berliner Wasserbetriebe Anstalt des öffentlichen Rechts Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines kontaminierten Grundwasserleiters

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0232607A2 (de) * 1986-02-11 1987-08-19 Norsk Hydro A/S Verfahren und Vorrichtung zur Behandlung, insbesondere Sauerstoffanreicherung, von Wasser
EP0232607A3 (en) * 1986-02-11 1988-01-13 Norsk Hydro A/S Method and apparatus for the treatment of water, especially for the oxygen enrichment of water
EP0359965A1 (de) * 1988-09-22 1990-03-28 Ulrich Seidlitz Vorrichtung zur Anreicherung von Gewässern mit Sauerstoff
EP0655415A1 (de) * 1993-11-30 1995-05-31 Lg Electronics Inc. Vorrichtung zur Aufbereitung von Brauchwasser mit hexagonaler Molekularstruktur
EP1103314A2 (de) * 1999-11-25 2001-05-30 Berliner Wasserbetriebe Anstalt des öffentlichen Rechts Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines kontaminierten Grundwasserleiters
DE19957834A1 (de) * 1999-11-25 2001-06-13 Berliner Wasserbetriebe Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines kontaminierten Grundwasserleiters
EP1103314A3 (de) * 1999-11-25 2002-07-17 Berliner Wasserbetriebe Anstalt des öffentlichen Rechts Verfahren und Vorrichtung zur Reinigung eines kontaminierten Grundwasserleiters

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