DE29702670U1 - Fixed bed - Google Patents
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Description
Qr.ThomasLJ.Becker ^,c^nUar &Aacgr;&tgr;1 Mnüor Dr. Karl-Ernst MüllerQr.ThomasLJ.Becker ^,c^nUar &Aacgr;&tgr; 1 Mnüor Dr. Karl-Ernst Müller
Diplomingenieur DtjVyJVÖJ CSf, JVJAJHt^..^ .... DiplomingenieurGraduate engineer DtjVyJVÖJ CSf, JVJAJHt^..^ .... Graduate engineer
European Patent Attorney J "Pgt^ptgnWlllte .* . *».&iacgr; ;* European Patent AttorneyEuropean Patent Attorney J "Pgt^ptgnWlllte .* . *».&iacgr;;* European Patent Attorney
ENVICON KlärtechnikENVICON sewage treatment technology
Verwaltungsgesellschaft mbHManagement Company Ltd.
Baßfeldshof 2-4 14. Februar 1997Baßfeldshof 2-4 14 February 1997
46537 Dinslaken ENV 23310 kül246537 Dinslaken ENV 23310 kül2
FestbettFixed bed
BeschreibungDescription
Die Erfindung betrifft ein Festbett für biologische Filter und Kläranlagen.The invention relates to a fixed bed for biological filters and sewage treatment plants.
Derartige Festbetten {Festbettkörper) sind in unterschiedlichsten Konfigurationen bekannt. Dazu gehören rohrförmige Festbettkörper, deren Mantelfläche netzartig ausgebildet ist, wobei die Mantelfläche als Aufwuchsfläche für Mikroorganismen dient. Bei der Abwasserreinigung durchströmt das Abwasser den Festbettkörper und in Abhängigkeit von der Nährstoffzufuhr wächst der Biomassenbelag auf der Oberfläche zum sogenannten "biologischen Rasen" heran. Ein solcher Festbettkörper ist beispielsweise aus der DE 94 11 700 Ul bekannt.Such fixed beds (fixed bed bodies) are known in a wide variety of configurations. These include tubular fixed bed bodies whose outer surface is designed like a net, whereby the outer surface serves as a growth surface for microorganisms. During wastewater treatment, the wastewater flows through the fixed bed body and, depending on the nutrient supply, the biomass coating on the surface grows into what is known as a "biological lawn". Such a fixed bed body is known, for example, from DE 94 11 700 Ul.
Die bekannten rohrförmigen Festbettkörper werden in der Regel zu größeren "Blöcken" zusammengestellt, wobei parallel nebeneinander ausgerichtete Netzrohre stirnseitig miteinander verschweißt werden.The well-known tubular fixed bed bodies are usually assembled into larger "blocks", whereby parallel network tubes aligned next to each other are welded together at the front.
Turmstraße 22 ■ D-40878 Ratingen · Telefon (0)2102/83088+842901 · Telefax {0)2102/83069Turmstrasse 22 ■ D-40878 Ratingen · Telephone (0)2102/83088+842901 · Fax {0)2102/83069
In jedem Falle ist es das Ziel, eine möglichst große Aufwuchsfläche auf möglichst kleinem Raum zur Verfugung zu stellen und gleichzeitig eine gute Durchstrombarkeit des Festbettes zu gewährleisten.In any case, the aim is to provide the largest possible growth area in the smallest possible space and at the same time to ensure good flow through the fixed bed.
Festbettkörper der vorgenannten Art haben sich grundsätzlich bewährt. Um die gewünschte Aufwuchsfläche zur Verfugung zu stellen, dürfen die einzelnen Netzrohre jedoch einen bestimmten maximalen Durchmesser nicht überschreiten. Daraus folgt, daß eine große Anzahl entsprechender Netzrohre, gegebenenfalls zu den genannten Blöcken zusammengestellt, in einer Kläranlage oder einem biologischen Filter angeordnet werden müssen. Dies erfordert einen erheblichen herstellungstechnisehen Aufwand.Fixed bed bodies of the aforementioned type have generally proven themselves to be effective. In order to provide the desired growth area, the individual net tubes must not exceed a certain maximum diameter. This means that a large number of corresponding net tubes, possibly assembled into the blocks mentioned, must be arranged in a sewage treatment plant or a biological filter. This requires considerable manufacturing effort.
Zum Stand der Technik gehören auch kugelförmige Festbettkörper, deren Oberfläche durchbrochen ist, und die nach Art einer "Schüttung" konfektioniert werden. Bei diesem Typ ist es meist notwendig, die Körper in einem Aufnahmekorb zu konfektionieren. Im übrigen gilt auch hier, daß eine Vielzahl von Festbettkörpern vorgesehen werden muß, um die gewünschte große Aufwuchsoberfläche bereitzustellen.The state of the art also includes spherical fixed bed bodies, the surface of which is perforated and which are assembled in the manner of a "filling". With this type, it is usually necessary to assemble the bodies in a receiving basket. In addition, here too, a large number of fixed bed bodies must be provided in order to provide the desired large growth surface.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Festbett der genannten Art anzubieten, welches einfach herstellbar ist und eine möglichst große Aufwuchsfläche zur Verfugung stellt sowie leicht in einem biologischen Filter oder einer Kläranlage eingebaut werden kann.The invention is based on the object of offering a fixed bed of the type mentioned, which is easy to manufacture and provides the largest possible growth area and can be easily installed in a biological filter or a sewage treatment plant.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, den Festbettkörper "aufwickelbar" zu gestalten. Dazu besitzt das Festbett einen plattenförmigen, mit einer Vielzahl von DurchbrechungenThe invention is based on the idea of designing the fixed bed body so that it can be "wound up". For this purpose, the fixed bed has a plate-shaped, with a large number of openings
ausgebildeten Körper, der nun jedoch nicht "statisch" ist, sondern in eine gewünschte Geometrie verformt werden kann.formed body, which is now not "static" but can be deformed into a desired geometry.
Dazu bietet die Erfindung zwei alternative Ausführungsformen an:The invention offers two alternative embodiments:
Nach der ersten Ausführungsform besteht der Körper aus einem biegeweichen Werkstoff.According to the first embodiment, the body consists of a flexible material.
Nach der zweiten Ausführungsform ist der Körper in Segmente unterteilt, die um parallel zueinander verlaufende Verbindungsbereiche winkelmäßig gegeneinander verschwenkbar sind.According to the second embodiment, the body is divided into segments which can be pivoted angularly relative to one another around connecting areas running parallel to one another.
In jedem Fall ergibt sich daraus die Möglichkeit, den ursprünglich plattenförmigen Körper beispielsweise schneckenartig aufzuwickeln und damit - in Abhängigkeit von der Länge des plattenförmigen Körpers - Festbettkörper unterschiedlicher Volumina auszubilden.In any case, this results in the possibility of winding up the originally plate-shaped body, for example in a spiral manner, and thus - depending on the length of the plate-shaped body - forming fixed bed bodies of different volumes.
Im erstgenannten Fall wird der plattenförmige, beispielsweise netzartig gestaltete Körper nach Art einer "Teppichrolle" aufgewickelt, so daß sich im Ergebnis ein quasi zylinderförmiges Festbett ergibt, dessen Durchmesser von der Länge und dessen Höhe von der Breite des plattenförmigen Körpers abhängt und von Fall zu Fall eingestellt werden kann.In the first case, the plate-shaped body, which is designed like a net, for example, is wound up like a "carpet roll", so that the result is a quasi-cylindrical fixed bed, the diameter of which depends on the length and the height on the width of the plate-shaped body and can be adjusted from case to case.
Um diese Wicklung ausführen zu können, ist das Material sowie dessen Stärke (Dicke) entsprechend auszuwählen. Dabei kommen Kunststoffe genauso in Frage wie metallische Materialien.In order to be able to carry out this winding, the material and its strength (thickness) must be selected accordingly. Plastics are just as suitable as metallic materials.
Bei der zweiten Ausführungsform können die einzelnen Segmente starr (biegesteif) sein; sie sind aber gegeneinander winkelmäßig verschwenkbar. Daraus folgt, daß zwischen den einzelnen Segmenten entsprechende elastische Bereiche oder Scharniere angeordnet sind.In the second embodiment, the individual segments can be rigid (flexurally rigid); however, they can be pivoted at an angle relative to one another. This means that corresponding elastic areas or hinges are arranged between the individual segments.
Nach einer Ausführungsform werden die Verbindungsbereiche nach Art von "Filmscharnieren" gestaltet, bestehen also aus linien- oder streifenförmigen Abschnitten geringerer Materialstärke. Diese Verbindungsbereiche weisen gegenüber den Segmenten eine Materialschwächung auf, die es ermöglicht, benachbarte Segmente gegeneinander zu verschwenken.According to one embodiment, the connecting areas are designed like "film hinges", i.e. they consist of linear or strip-shaped sections of lesser material thickness. These connecting areas have a material weakening compared to the segments, which makes it possible to pivot adjacent segments against each other.
Die Verbindungsbereiche können auch durch Scharniere gebildet werden. Derartige Scharniere gehören seit langem zum Stand der Technik, jedoch für völlig andere Anwendungsbereiche, zum Beispiel bei Türen.The connecting areas can also be formed by hinges. Such hinges have long been state of the art, but for completely different areas of application, for example doors.
Je nach Art des Scharniers ergibt sich eine Verschwenkbarkeit benachbarter Segmente in eine oder zwei Richtungen um jeweils bis nahe 180°. Daraus folgt, daß ein solcher Festbettkörper sich durch entsprechende Verschwenkung benachbarter Segmente zu nahezu jeder beliebigen geometrischen Form konfektionieren läßt. Wird das Festbett analog der ersten Ausführungsform - beispielsweise nach Art einer "Teppichrolle" aufgewickelt, bietet es sich an, den ursprünglich plattenförmigen Körper mit Segmenten unterschiedlicher Breite auszubilden, da die äußeren Segmentflächen auf einen größeren Durchmesser "aufgewickelt" werden müssen als die inneren Segmentflächen.Depending on the type of hinge, adjacent segments can be pivoted in one or two directions by up to 180° each. This means that such a fixed bed body can be made into almost any geometric shape by pivoting adjacent segments accordingly. If the fixed bed is wound up in the same way as the first embodiment - for example, like a "carpet roll", it is advisable to form the originally plate-shaped body with segments of different widths, since the outer segment surfaces must be "wound up" to a larger diameter than the inner segment surfaces.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Segmentflächen plan oder gekrümmt auszubilden.It is within the scope of the invention to design the segment surfaces flat or curved.
Für die vorgenannten Ausführungsformen ist es vorteilhaft, wenn die Verbindungsbereiche parallel zu einer Seitenkante des Körpers verlaufen.For the aforementioned embodiments, it is advantageous if the connecting regions run parallel to a side edge of the body.
Je nach Art und Größe der Durchbrechungen im plattenförmigen Körper kann es durch die genannte "Wickeltechnik" vorkommen, daß - von innen nach außen betrachtet - Stege eines Wickelabschnittes auf Durchbrechungen eines benachbarten Wickelabschnitts aufliegen, so daß dies im Extremfall die Durchströmbarkeit des Festbettes behindern könnte. Dieser Nachteil läßt sich durch eine entsprechende Dimensionierung und Gestaltung der Durchbrechungen überwinden. Eine alternative Ausführungsform sieht deshalb vor, von der Oberfläche des plattenförmigen Körpers Vorsprünge abstehen zu lassen, die quasi als "Abstandhalter" zwischen benachbarten Wickelabschnitten dafür sorgen, daß eine vollständige, gleichmäßige und gute Durchströmbarkeit durch das Festbett sowohl in vertikaler (axialer) als auch horizontaler (radialer) Richtung gewährleistet ist.Depending on the type and size of the openings in the plate-shaped body, the aforementioned "winding technique" can result in - viewed from the inside out - webs of one winding section resting on openings in an adjacent winding section, so that in extreme cases this could hinder the flow through the fixed bed. This disadvantage can be overcome by appropriate dimensioning and design of the openings. An alternative embodiment therefore provides for projections to protrude from the surface of the plate-shaped body, which act as "spacers" between adjacent winding sections, ensuring that complete, even and good flow through the fixed bed is guaranteed in both the vertical (axial) and horizontal (radial) directions.
Die Vorsprünge können aus einzelnen Stiften, Prismen, brückenartigen Elementen, Stegen oder dergleichen bestehen. Bezüglich ihrer konkreten Form unterliegt die Erfindung keinerlei Beschränkungen.The projections can consist of individual pins, prisms, bridge-like elements, webs or the like. The invention is not subject to any restrictions with regard to its specific form.
Selbstverständlich ist es auch möglich, die genannten Vorsprünge auf beiden Oberflächen des plattenförmigen Körpers anzuordnen.Of course, it is also possible to arrange the above-mentioned projections on both surfaces of the plate-shaped body.
Um die äußere Kante des plattenförmigen Körpers am bereits gewickelten Pestbettkörper festzulegen, sieht eine weitere Ausbildung der Erfindung vor, an mindestens einem Randbereich des plattenförmigen Körpers Rastmittel zur lösbaren Verbindung mit einem beabstandeten Flächenabschnitt des Körpers vorzusehen.In order to fix the outer edge of the plate-shaped body to the already wound plague bed body, a further embodiment of the invention provides for locking means to be provided on at least one edge region of the plate-shaped body for releasable connection to a spaced-apart surface section of the body.
Diese Rastmittel·, können grundsätzlich auch unmittelbar im Bereich der genannten Vorsprünge ausgebildet werden, wenngleich die erstgenannte Ausführungsform konstruktiv einfacher ist.These locking means can in principle also be formed directly in the area of the projections mentioned, although the first embodiment is structurally simpler.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen. Hierzu gehört auch die nachfolgende Figurenbeschreibung, die insoweit auch allgemein für die Erfindung gültige Merkmale enthält.Further features of the invention emerge from the features of the subclaims and the other application documents. This also includes the following description of the figures, which in this respect also contains features that are generally valid for the invention.
Dabei zeigen die Figuren - jeweils in stark schematisierter Darstellung -The figures show - each in a highly schematic representation -
Figur 1: eine Aufsicht auf einen plattenförmigen Körper einer ersten Ausführungsform eines Festbetts,Figure 1: a plan view of a plate-shaped body of a first embodiment of a fixed bed,
Figur 2: eine stirnseitige Ansicht des plattenförmigen Körpers nach Figur 1 im gewickelten (konfektionierten) Zustand,Figure 2: a front view of the plate-shaped body according to Figure 1 in the wound (assembled) state,
Figur 3: eine Aufsicht auf einen plattenförmigen Körper einer zweiten Ausführungsform eines Festbetts,Figure 3: a plan view of a plate-shaped body of a second embodiment of a fixed bed,
Figur 4: eine Stirnansicht des plattenförmigen Körpers nach Figur 3 im gewickelten Zustand.Figure 4: a front view of the plate-shaped body according to Figure 3 in the wound state.
In Figur 1 charakterisiert das Bezugszeichen 10 einen plattenförmigen, mit einer Vielzahl von Durchbrechungen 12 ausgebildeten Körper 10 aus einem elastischen {biegeweichen) Kunststoff.In Figure 1, the reference number 10 characterizes a plate-shaped body 10 made of an elastic (flexible) plastic material and formed with a plurality of openings 12.
Wie die Figur zeigt, ist der Körper 10 netzartig gestaltet, wobei die VerbindungsStege zwischen den Durchbrechungen 12 das Bezugszeichen 14 tragen. Die VerbindungsStege 14 verlaufen kreuzweise, und an den Kreuzungspunkten 16 stehen stiftartige Vorsprünge 18 senkrecht von der Oberfläche des Körpers 10 ab.As the figure shows, the body 10 is designed like a net, with the connecting webs between the openings 12 bearing the reference number 14. The connecting webs 14 run crosswise, and at the crossing points 16, pin-like projections 18 protrude perpendicularly from the surface of the body 10.
Ein äußerer Rahmen 20 begrenzt den Körper 10.An outer frame 20 delimits the body 10.
Zur Konfektionierung als Festbett wird der plattenförmige Körper 10 nach Figur 1 aufgerollt und Figur 2 zeigt eine Stirnansicht des so gewickelten Festbetts. Ausgehend von der in Figur 1 linken Kante 201 ist der plattenförmige Körper danach schneckenartig bis zur in Figur 1 rechten Kante 2Or aufgewickelt, wobei benachbarte Wickelabschnitte durch die genannten Vorsprünge 18 beabstandet zueinander verlaufen, wodurch ein ebenfalls schneckenartiger Raum 22 zwischen den Wicklungen ausgebildet wird.To assemble it as a fixed bed, the plate-shaped body 10 is rolled up according to Figure 1 and Figure 2 shows a front view of the fixed bed wound in this way. Starting from the left edge 201 in Figure 1, the plate-shaped body is then wound up in a helical manner up to the right edge 201 in Figure 1, with adjacent winding sections being spaced apart from one another by the aforementioned projections 18, whereby a likewise helical space 22 is formed between the windings.
Damit ist sichergestellt, daß das Festbett in allen Richtungen des Koordinatensystems eine gute Durchströmbarkeit beziehungsweie Luftdurchlässigkeit aufweist.This ensures that the fixed bed has good flowability or air permeability in all directions of the coordinate system.
Figur 2 zeigt eine alternative Ausführungsform eines plattenförmigen Körpers 10, der aus einer Vielzahl von Segmenten {hier beispielhaft: lOa-lOg) besteht, die jeweils eine Rechteckform besitzen und sich lediglich in ihrer Breite unterscheiden. Dabei steigt die Breite vom Segment 10a bis zum Segment 10g stetig an.Figure 2 shows an alternative embodiment of a plate-shaped body 10, which consists of a plurality of segments (here, for example: 10a-10g), each of which has a rectangular shape and differs only in its width. The width increases continuously from segment 10a to segment 10g.
ft ·fts ·
Zwischen benachbarten Segmenten (10a, 10b; 10b, 10c; 10c, 1Od; 1Od, 1Oe; 1Oe, 1Of; 1Of, 10g) sind biegeelastische Verbindungsbereiche 24 ausgebildet, die hier aus dünnen Materialstreifen bestehen, die die Segmente 10a bis 10g untereinander verbinden. Jedes Segment 10a-10g ist mit einer Vielzahl von Durchbrechungen 12 ausgebildet. Zusätzlich sind parallel zu den Verbindungsbereichen 24 verlaufende Stege vorgesehen, die senkrecht von einer Oberfläche des plattenförmigen Körpers 10 abstehen.Between adjacent segments (10a, 10b; 10b, 10c; 10c, 1Od; 1Od, 1Oe; 1Oe, 1Of; 1Of, 10g) flexible connecting areas 24 are formed, which here consist of thin material strips that connect the segments 10a to 10g to one another. Each segment 10a-10g is formed with a large number of openings 12. In addition, webs running parallel to the connecting areas 24 are provided, which protrude perpendicularly from a surface of the plate-shaped body 10.
Zur Konfektionierung des plattenförmigen Körpers 10 nach Figur 3 werden nun die einzelnen Segmente 10a-10g winkelmäßig gegeneinander verschwenkt, so daß sich im Ergebnis die in Figur 4 dargestellte Konfiguration ergibt, wobei benachbarte Segmente {beispielsweise: 10b, 1Oe) durch, die genannten stegartigen Vorsprünge 18 beabstandet zueinander verlaufen. To assemble the plate-shaped body 10 according to Figure 3, the individual segments 10a-10g are now pivoted angularly against each other, so that the configuration shown in Figure 4 is the result, with adjacent segments (for example: 10b, 10e) being spaced apart from each other by the aforementioned web-like projections 18.
Am freien Randbereich 2Or des Körpers 10 ist eine Lasche befestigt, die an einem Vorsprung 18 des benachbarten Segments 1Od festgelegt wird und so das Festbett insgesamt formstabil macht.A tab is attached to the free edge area 2Or of the body 10, which is fixed to a projection 18 of the adjacent segment 1Od and thus makes the fixed bed as a whole dimensionally stable.
Auch in diesem Fall wird ein Festbett mit großer Oberfläche aber guter Durchströmbarkeit beziehungsweise Luftdurchlässigkeit in allen drei Richtungen des Koordinatensystems zur Vergügung gestellt.In this case too, a fixed bed with a large surface but good flowability or air permeability is provided in all three directions of the coordinate system.
Die vorstehende Beschreibung zweier Äusfuhrungsbeispiele zeigt, daß das erfindungsgemäße Festbett in nahezu jeder Geometrie konfektionierbar ist. Neben der in Figur 2 dargestellten Variante mit Kreisquerschnitt beziehungsweise derThe above description of two exemplary embodiments shows that the fixed bed according to the invention can be manufactured in almost any geometry. In addition to the variant with a circular cross-section shown in Figure 2 or the
Dreieckform nach Figur 4 lassen sich selbstverständlich auch Festbettkörper mit rechteckigem oder quadratischem Querschnitt auf gleiche Weise zusammenstellen. Dabei ist es auch möglich, ein und denselben plattenförmigen Körper 10 in unterschiedlicher Weise "aufzuwickeln", je nach den lokalen Gegebenheiten im biologischen Filter beziehungsweise einer Kläranlage. Mehrere derartiger Festbetten können nebeneinander und übereinander auf an sich bekannte Art und Weise positioniert werden.In addition to the triangular shape according to Figure 4, fixed bed bodies with a rectangular or square cross-section can of course also be assembled in the same way. It is also possible to "wind up" one and the same plate-shaped body 10 in different ways, depending on the local conditions in the biological filter or a sewage treatment plant. Several such fixed beds can be positioned next to one another and on top of one another in a manner known per se.
Claims (10)
Verwaltungsgesellschaft mbH
Baßfeldshof 2-4ENVICON sewage treatment technology
Management Company Ltd.
Bassfeldshof 2-4
werden.5. Fixed bed according to one of claims 2 to 4, in which the connecting areas (24) are formed by hinges
become.
Körpers (10) Rastmittel (26) zur lösbaren Verbindung an einem beabstandeten Flächenabschnitt (iod) des Körpers (10) aufweist.10. Fixed bed according to one of claims 1 to 9, which is arranged on at least one edge region (2Or) of the plate-shaped
Body (10) has locking means (26) for releasable connection to a spaced surface portion (iod) of the body (10).
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WO2010005785A2 (en) * | 2008-07-11 | 2010-01-14 | Acid Piping Technology, Inc. | Packing element for heat and mass transfer towers |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R207 | Utility model specification |
Effective date: 19970528 |
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R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years |
Effective date: 20000310 |
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R157 | Lapse of ip right after 6 years |
Effective date: 20030829 |