DE29622597U1 - Rotary immersion bodies for the biological treatment of water, especially waste water - Google Patents

Rotary immersion bodies for the biological treatment of water, especially waste water

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Description

Rotationstauchkörper fur die biologische Behandlung von Wasser, insbesondere Abwasser Rotating immersion bodies for the biological treatment of water, especially wastewater

Die Erfindung betrifft Rotationstauchkörper, auch Tauchtropfkörper genannt, für die aerobe und anaerobe biologische Behandlung von Wasser. Ein Einsatz erfolgt überwiegend in Kläranlagen für kommunales und industrielles Abwasser. Im Tauchtropfkörper-Belebungsverfahren dienen diese als belüftete Bewuchsfläche für Mikroorganismen. Die Mikroorganismen bauen die Inhaltsstoffe des Abwassers bei aeroben und anaeroben Verhältnissen ab. Eine Anwendung des erfindungsgemäßen Rotationstauchkörpers ist aber auch in anderen biologischen Verfahren, wie der Eiweiß- und Wirkstoöherstellung oder chemischen Verfahren, der Rauchgasreinigung usw. möglich.The invention relates to rotary immersion bodies, also called immersion trickling bodies, for the aerobic and anaerobic biological treatment of water. They are mainly used in sewage treatment plants for municipal and industrial wastewater. In the immersion trickling body aeration process, they serve as an aerated growth surface for microorganisms. The microorganisms break down the contents of the wastewater under aerobic and anaerobic conditions. The rotary immersion body according to the invention can also be used in other biological processes, such as the production of proteins and active substances or chemical processes, flue gas cleaning, etc.

In der Klärtechnik bestehen Tauchtropfkörper-Belebungsanlagen aus einem Behälter, in dem eine Welle horizontal angeordnet ist. Auf dieser ist ein Rotationstauchkörper, bestehend aus z.B. vertikal nebeneinander teilweise aus Abschnitten zusammengesetzten liegenden Scheiben, drehfest befestigt (DE OS 3140372). Die Welle befindet sich etwa in Höhe des Flüssigkeitsspiegels, so daß durch die Rotation die auf den Scheiben angesiedelten Mikroorganismen abwechselnd mit dem Abwasser und der Umgebungsluft in Berührung kommen. Die Leistung dieser Anlagen ist wesentlich von der von den 0 Mikroorganismen zu besiedelnden Oberfläche abhängig. Die auf der Welle im Abstand von ca, 1 cm gehaltenen, überwiegend genutzten Kunststoffscheiben sind ca. 1 cm dick, bei einem Durchmesser von 1-3 m. Der Scheibendurchmesser und die Wandstärke ist aus bautechnischen Gründen begrenzt. Der Scheibenabstand darf einen Mindestwert nicht unterschreiten, da die Zwischenräume sonst durch die Mikroorganismen zuwachsen können. Weiterhin sind die Scheiben bei der erforderlichen Festigkeit möglichst leicht auszuführen, um Materialmenge und Antriebsenergie klein zu halten.In sewage treatment technology, submerged trickling filter aeration systems consist of a container in which a shaft is arranged horizontally. A rotating submerged filter, consisting of discs lying vertically next to one another, some of which are made up of sections, is attached to this in a rotationally fixed manner (DE OS 3140372). The shaft is located approximately at the level of the liquid so that the rotation causes the microorganisms settled on the discs to come into contact with the wastewater and the ambient air in turn. The performance of these systems depends largely on the surface to be settled by the microorganisms. The plastic discs, which are mainly used and are held on the shaft at a distance of approx. 1 cm, are approx. 1 cm thick, with a diameter of 1-3 m. The disc diameter and wall thickness are limited for structural reasons. The disc spacing must not be less than a minimum value, as the gaps between them could otherwise be filled up by the microorganisms. Furthermore, the discs must be made as light as possible while maintaining the required strength in order to keep the amount of material and drive energy to a minimum.

Die Scheiben, bzw. der aus diesen montierte Rotationstauchkörper wurden unter obengenannten Aspekten mehrfach weiterentwickelt. Aus geschäumten Kunststoff herge-0 stellt sind diese sehr leicht und besitzen eine offenporige Oberfläche. Die mechanische Festigkeit ist aber niedrig, die Struktur im inneren relativ dicht und zur Herstellung sind aufwendige Formen erforderlich. Gemäß der DE OS 3216210 sind auf den Scheiben versetzte Erhebungen angeordnet, so daß durch das Zusammenfügen sich kreuzende Sehnenkanäle entstehen. In dem DE GM 9407728 wird vorgeschlagen, die ScheibenThe discs, or the rotating diving body assembled from them, have been further developed several times under the above-mentioned aspects. Made from foamed plastic, they are very light and have an open-pored surface. However, the mechanical strength is low, the structure inside is relatively dense and complex molds are required for production. According to DE OS 3216210, offset elevations are arranged on the discs so that crossing tendon channels are created when they are joined together. In DE GM 9407728 it is proposed that the discs

aus PE Hohlkammerplatten herzustellen. Diese sind kostengünstig, leicht und fest. Die Oberfläche ist aber sehr glatt und für einen Rotationstauchkörper muß eine Vielzahl von Scheiben ausgeschnitten werden, wodurch Abfallmaterial entsteht. Um den Mikroorganismen bessere Besiedlungen zu ermöglichen, wurden auch Vorschläge zur Feinstruktur der Oberfläche bekannt. Außer dem oben genannten offenporigen Schaumstoff ist ein Ätzen der Oberfläche und das Bekleben der Scheibe mit lockerem Gewebe vorgeschlagen worden. Diese Maßnahmen steigern aber die Kosten unverhältnismäßig.made from PE hollow chamber panels. These are inexpensive, light and strong. The surface is very smooth, however, and a large number of discs must be cut out for a rotating immersion body, which creates waste material. In order to enable the microorganisms to settle better, suggestions have also been made for the fine structure of the surface. In addition to the open-pore foam mentioned above, etching the surface and sticking loose fabric to the disc have been suggested. However, these measures increase the costs disproportionately.

Die Herstellung (Ausbrennen, Schäumen in der Form) und Montage einer Vielzahl von Scheiben zu einem Block ist grundsätzlich aufwendig. Es gibt deshalb Vorschläge, den Rotationstauchkörper mit anderen Mitteln herzustellen. Gemäß DE OS 3201848 durch Aufwickeln von wechselweise gelegten flachen und gewellten Bahnen, wobei die entstehenden Kanäle achsparallel oder geneigt verlaufen. Nach der DE OS 3532948 werden Kunststoffrohre achsparallel und der DE PS 3513602 spiralförmig auf der Welle befestigt. Auch hier ist ein größerer Montageaufwand und spezielles Material erforderlich. The production (burning out, foaming in the mold) and assembly of a large number of discs to form a block is fundamentally complex. There are therefore proposals to produce the rotating immersion body using other means. According to DE OS 3201848 by winding up alternately laid flat and corrugated strips, whereby the resulting channels run parallel to the axis or at an angle. According to DE OS 3532948, plastic pipes are attached to the shaft parallel to the axis and DE PS 3513602 in a spiral shape. Here, too, greater assembly effort and special material are required.

Festbett-Füllkörper aus strukturiertem Kunststoff sind seit längerem bekannt. Diese besitzen gute Eigenschaften, wie hohe spezifische Oberfläche, geringes Gewicht und günstige Kosten aufgrund der Massenproduktion. Wegen der verfahrensbedingten geringen statischen Belastung und zur Erzielung einer großen Oberfläche ist die Wandstärke sehr klein gehalten. Für den Einsatz als Tauchkörper ist deshalb bisher nur eine Lösung (NSW Umwelttechnik) bekannt. Hierbei wird Netzgitterrohr (&Bgr;&Igr;&Ogr;-Net), das in Blöcken produziert wird, in einem zylindrischen Gehäuse aus Siebblech oder Drahtgit-5 ter eingebracht. Dem Vorteil der Nutzung des Materials für Rotationstauchkörper steht die Notwendigkeit eines aufwendigen zusätzlichen Gehäuses gegenüber. Außerdem wird die für die Netzgitterrohre konzipierte Strömungsrichtung nicht mehr eingehalten.Fixed bed packing made of structured plastic have been known for a long time. These have good properties such as a high specific surface area, low weight and low costs due to mass production. Due to the low static load caused by the process and to achieve a large surface area, the wall thickness is kept very small. For this reason, only one solution (NSW Umwelttechnik) is known for use as a submersible body. In this case, mesh grid pipe (β�IΩΩ-Net), which is produced in blocks, is inserted into a cylindrical housing made of sieve plate or wire mesh. The advantage of using the material for rotary submersible bodies is offset by the need for a complex additional housing. In addition, the flow direction designed for the mesh grid pipes is no longer maintained.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, den Anteil der Vorfertigung für einen Rotationstauchkörper zu erhöhen und den Montageaufwand zu senken. Eine weitere Aufgabe ist die Vergrößerung der Oberfläche bei gleichem Volumen und die Verbesserung der Strömungsverhältnisse.The invention is therefore based on the object of increasing the proportion of prefabrication for a rotating diving body and reducing the assembly effort. A further object is to increase the surface area with the same volume and to improve the flow conditions.

Gelöst wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Schutzanspruchs 1.This problem is solved by the features of claim 1.

Weitere günstige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen dargelegt. Further advantageous embodiments of the invention are set out in the subclaims.

Durch den Zuschnitt eines Rotationstauchkörpers aus blockförmigen Festbettmaterial wird mit geringem Aufwand die große Oberfläche und weitere Vorteile des Materials nutzbar. Die große Breite ergibt von nur wenigen zugeschnittenen Blöcken einen langen Rotations-Tauchkörper. Versuche haben überraschend gezeigt, daß die Festigkeit bei der vorgeschlagenen Gestaltung für die Beanspruchung durch die Rotation ausreichend ist. Der Antrieb über die Verbindungsbolzen ermöglicht eine dauerhafte Kraftübertragung auch bei den vorliegenden geringen Wanddicken des Festbettmaterials. Der radiale bis tangentiale Verlauf der Strömungskanäle durch entsprechenden Zuschnitt bewirkt eine optimale Strömung und einen Stoffaustausch gemäß dem ursprünglichen Einsatzgebiet. By cutting a rotary immersion body from block-shaped fixed bed material, the large surface area and other advantages of the material can be used with little effort. The large width results in a long rotary immersion body from just a few cut blocks. Tests have surprisingly shown that the strength of the proposed design is sufficient for the stress caused by rotation. The drive via the connecting bolts enables permanent power transmission, even with the small wall thicknesses of the fixed bed material. The radial to tangential course of the flow channels through appropriate cutting results in optimal flow and mass transfer in accordance with the original area of application.

Der Zuschnitt erfolgt kostengünstig durch Sägen, wobei zur Vereinfachung und Nutzung der Reststücke auch eine Vieleckform ausgeschnitten werden kann. Rotati-0 onstauchkörper mit größerem Durchmesser als das blockfbrmige Festbettmaterial werden durch Aussägen und Zusammenfugen von zwei Zylinderhälften hergestellt.Cutting is carried out inexpensively by sawing, whereby a polygonal shape can also be cut out to simplify and use the leftover pieces. Rotational compression bodies with a larger diameter than the block-shaped fixed bed material are produced by sawing out and joining two cylinder halves.

Nachfolgend wird die Erfindung an einem Beispiel erläutert.The invention is explained below using an example.

5 Figur 1 zeigt einen Rotationstauchkörper in der Perspektive.5 Figure 1 shows a rotating diving body in perspective.

Figur 2 zeigt die Seitenansicht eines montierten Paketes.Figure 2 shows the side view of an assembled package.

Das bekannte Gehäuse, die Wellenlagerung und sonstige übliche Einrichtungen sind nicht dargestellt. Der Rotationstauchkörper besteht hier aus zwei zugeschnittenen 0 Blöcken. Diese sind aus blockförmigem Festbettmaterial ausgesägt worden. Gut eignet sich das dargestellte Festbettmaterial mit röhrenförmiger Struktur (tubular), wie Riga 2000. Die Röhren/Kanäle sind hier wechselweise abgewinkelt und haben dadurch eineThe known housing, the shaft bearing and other usual equipment are not shown. The rotary immersion body consists of two cut 0 blocks. These have been sawn out of block-shaped fixed bed material. The fixed bed material shown with a tubular structure (tubular), such as Riga 2000, is well suited. The tubes/channels are angled alternately and therefore have a

»*» tt *»«t t tt »t ft»*» tt *»«t t tt »t ft

größere Länge und Oberfläche. Die beiden Blöcke besitzen in der Mitte eine Bohrung mit Vierkantprofil für eine entsprechende Welle, auf die diese zu einem Paket vereinigt werden. Zur Erhöhung der Stabilität sind die Blöcke durch mehrere bekannte achsparallele Bolzen verbunden. Die Bohrungen dafür werden mit Lochkreisbohrer hergestellt. Durch ein geringes Untermaß und das elastische Festbettmaterial entsteht ein fester Sitz.greater length and surface. The two blocks have a hole in the middle with a square profile for a corresponding shaft, on which they are combined to form a package. To increase stability, the blocks are connected by several known axially parallel bolts. The holes for this are made with a hole circle drill. A slight undersize and the elastic fixed bed material create a firm fit.

Gemäß Fig. 2 sind an jeder Stirnseite eines Blocks zusätzlich Stabilisierungsscheiben befestigt. Der Antrieb erfolgt nicht über die Welle, diese führt nur den Tauchkörper. An den Bolzen oder zwischen zwei Stabilisierungsscheiben ist eine Riemenscheibe befestigt, die über einen Riemen mit einem Antrieb in Verbindung steht. Die Antriebskraft wird somit über die Bolzen verteilt auf die Blöcke übertragen. Mit der radialen bis tangentialen Anordnung der Kanäle wird eine gute Durchströmung bei der Rotation bewirkt, ohne das eine zu große Förderwirkung entsteht. Dies fördert den Stoffaustausch und verhindert ein Zuwachsen durch die Mikrobiologie.According to Fig. 2, additional stabilization disks are attached to each end face of a block. The drive is not via the shaft, which only guides the immersion body. A pulley is attached to the bolts or between two stabilization disks, which is connected to a drive via a belt. The drive force is thus distributed across the bolts and transmitted to the blocks. The radial to tangential arrangement of the channels ensures good flow during rotation without creating too great a conveying effect. This promotes the exchange of substances and prevents microbiology from growing into the block.

Durch ein Anschneiden der Kanäle oder eine Beabstandung bei längsgeteilten Zylindern kann die Durchströmung verstärkt werden.By cutting the channels or spacing them in the case of longitudinally split cylinders, the flow can be increased.

Für größere Stückzahlen ist auch die unmittelbare Fertigung einer Zylinderform aus dem Vormaterial für Festbettfüllkörper möglich.For larger quantities, it is also possible to produce a cylinder shape directly from the raw material for fixed bed packing.

Claims (12)

SchutzansprücheProtection claims 1. Rotationstauchkörper für die biologische Behandlung von Wasser, insbesondere Abwasser, bestehend aus auf einer Welle befestigten strukturierten Kunststofikörpern, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus mindestens einem zylinder- bis prismenförmigen Festbettfullkörper besteht, wobei die vorhandenen Strömungskanäle im Zylinder annähernd radial bis tangential verlaufen.1. Rotary immersion body for the biological treatment of water, in particular waste water, consisting of structured plastic bodies attached to a shaft, characterized in that it consists of at least one cylindrical to prism-shaped fixed bed filling body, the existing flow channels in the cylinder running approximately radially to tangentially. 2. Rotationstauchkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus mindestens einem, aus einem blockförmigen Festbettfullkörper zylinder- bis prismenförmig ausgeschnittenen Körper besteht, wobei die vorhandenen Strömungskanäle im Zylinder annähernd radial bis tangential verlaufen.2. Rotary immersion body according to claim 1, characterized in that it consists of at least one body cut out from a block-shaped fixed bed filling body in a cylindrical to prism-shaped shape, the existing flow channels in the cylinder running approximately radially to tangentially. 3. Rotationstauchkörper nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere etwa zylinderförmige Festbettfullkörper achsfluchtend mittels am Umfang verteilter, achsparalleler durchgängiger Bolzen zusammengefügt sind.3. Rotary immersion body according to claim 1 and 2, characterized in that several approximately cylindrical fixed bed filling bodies are joined together in axial alignment by means of axially parallel continuous bolts distributed around the circumference. 4. Rotationstauchkörper nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die etwa zylinderförmigen Festbettfullkörper in der Längsachse eine mehrkantförmige, durch-0 gehende Öffnung für eine entsprechende Welle besitzen.4. Rotary immersion body according to claims 1 to 3, characterized in that the approximately cylindrical fixed bed filling bodies have a polygonal, continuous opening for a corresponding shaft in the longitudinal axis. 5. Rotationstauchkörper nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den durchgängigen Bolzen, koaxial zu den etwa zylinderförmigen Festbettfüllkörpern, ein Antriebsrad befestigt ist.5. Rotary immersion body according to claims 1 to 4, characterized in that a drive wheel is attached to the through bolts, coaxially to the approximately cylindrical fixed bed packing elements. 6. Rotationstauchkörper nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß mittels durchgängiger Bolzen an mindestens einer Stirnseite der Festbettfullkörper koaxial eine Stabilisierungsscheibe befestigt ist.6. Rotary immersion body according to claims 1 to 5, characterized in that a stabilizing disk is fastened coaxially to at least one end face of the fixed bed filler by means of continuous bolts. 7. Rotationstauchkörper nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen sich gegenüberliegenden Stabilisierungsscheiben von zwei auf eine Welle angeordneten Festbettfüllkörpern eine Riemenscheibe oder ein Kettenrad kleineren Durchmes-7. Rotary immersion body according to claims 1 to 6, characterized in that between opposite stabilizing disks of two fixed bed packing bodies arranged on a shaft a pulley or a chain wheel of smaller diameter M «ftf * ·» t« ··M «ftf * ·» t« ·· sers an diesen befestigt ist.sers is attached to them. 8. Rotationstauchkörper nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß dieser in Form eines sechs bis zwölfseitigen Prismas aus dem Festbettfullkörper ausgeschnitten ist.8. Rotary immersion body according to claim 1 to 7, characterized in that it is cut out of the fixed bed filler body in the form of a six to twelve-sided prism. 9. Rotationstauchkörper nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche achsparallele Bohrungen eingebracht sind, die die Kanäle anschneiden.9. Rotary immersion body according to claims 1 to 8, characterized in that additional axis-parallel bores are introduced which intersect the channels. 10. Rotationstauchkörper nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dieser aus Festbettfullkörpern mit verschiedenen Kanalquerschnitten, bzw. Strukturdichten besteht, wobei der Block mit den größeren Kanalquerschnitten im Zuflußbereich angeordnet ist.10. Rotary immersion body according to claims 1 to 9, characterized in that it consists of fixed bed fillers with different channel cross-sections or structural densities, whereby the block with the larger channel cross-sections is arranged in the inflow area. 11. Rotationstauchkörper nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens je zwei halbe Zylinder durch Querbolzen in einem Abstand verbunden sind.11. Rotary immersion body according to claims 1 to 10, characterized in that at least two half cylinders are connected by cross bolts at a distance. 12. Rotationstauchkörper nach Anspruch 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Festbettmaterial aus einer Vielzahl paralleler Kanäle besteht.12. Rotary immersion body according to claim 1 to 11, characterized in that the fixed bed material consists of a plurality of parallel channels.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19806356A1 (en) * 1998-02-10 1999-08-12 Schuett Gmbh & Co Umweltengine Biological wastewater treatment plant

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