DE3124336A1 - Vorrichtung zum einbringen von gasfoermigen, fluessigen oder festen behandlungsstoffen zur verbesserung verschmutzten wassers - Google Patents

Vorrichtung zum einbringen von gasfoermigen, fluessigen oder festen behandlungsstoffen zur verbesserung verschmutzten wassers

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DE3124336A1 DE19813124336 DE3124336A DE3124336A1 DE 3124336 A1 DE3124336 A1 DE 3124336A1 DE 19813124336 DE19813124336 DE 19813124336 DE 3124336 A DE3124336 A DE 3124336A DE 3124336 A1 DE3124336 A1 DE 3124336A1
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Description

  • Vorrichtung zum Einbringen von gasförmigen, flüssigen oder
  • festen Behandlungsstoffen zur Verbesserung verschmutzten Wassers.
  • Zum Verbessern verschmutzten Wassers wird Luft mit darin befindlichem Sauerstoff mechanisch in das Wasser eingetragen.
  • Der Brfindung liegt die Aufgabe zugrunde, von dem in der Luf;t befindlichem Sauerstoff O2 einen möglichst großen Anteil in das sauerstoffarme Wasser, Abwasser. hineinzubringen , einzudiffundieren.
  • Dies gelingt, wenn je Luftmenge eine sehr große Grenzfläche Luft zu Wasser geschaffen und dieser möglichst oft neues, noch nicht mit 02 angereichertes Wasser zwangsweise zugeführt wird.
  • Beim Aufteilen von in Wasser eingebrachter Luft in vielefeine Blasen entsteht eine große Grenzflujche Luft zu Wisser. Geeignet dafür sind Axialräder oder Propeller nach DBP 27 24 533 Verbessert werden kann noch die Häufigkeit der Veränderung der Grenzflächen Wasser- Luftblasen, oder das Zuführen neuen, noch nicht behandeltem Wassers zur Oberfläche der Luftblasen.
  • Erfindungsgemäß wird dazu nach Anmeldung P SO 40 900.8 eine antreibbare Welle mit zwei Abtriebs-Wellenenden versehen und auf ihnen je ein Axialrad oder Propeller sowie eine Zuführung oder ein Wirbler angeordnet. Die sich drehenden Axialräder oder propeller erzeugen einen Wasserstrahl. Die Zuführung sitnt. von der Strömung aus gesehen, am Anfang der Welle.
  • zerteilt von sicn aus den Behanddungss@off @n k@e@ne @@, zum Beispiel Luft in feine Blasen und wirbelt diese in den Wasserstrom ein. Das erste Axialrad saugt dieses Luftblasen-Wasser- Gemisch an, zerschlägt. verwirbelt es und drückt es in Richtung des zweiten Wellenendes. Dort wird es entweder nur durch ein zweites Axialrad, oder was noch wirksamer ist, zunächst von einem, sich mit der Welle drehenden Wirbler erfasst und zerschlagen und verwirbelt.
  • Der so bereits mehrfach behandelte Wasser-Luftblasen-Strom wird dann vom zweiten Axialrad angesaugt und verwirbelt, um danach mit einer starken, antreibenden Strömung in die zu behandelnde Wassermasse ausgestoßen zu werden.
  • Wird vor dem zweiten Axialrad anstatt des Wirblers eine Zuführung angeordnet, so kann dort ein zweiter Behandlungsstoff, oler der gleiche nochmals eingetragen werden.
  • Versuche ergaben, daß es von der Funktion auch fliöglich, sowie vorteilhaft- sein kann, für das Einführen von Behandlungsstoffen, beispielsweise Luft, nur einen, dann aber großen uührer auf dem vorderen und nur einen, dann größeren Propeller auf dem hinteren Wellenende vorzusehen, Dabei anzustreben ist, daß Zuführer und Propeller in axialer Richtung nahe beieinander angeordnet sind, sodaß die vom Zuführer ausgestoßenen Luftblasen vom Propellersog erfasst und in einem Wasser-Luftblasen-Strahl mit ausgestoßen werden. Dies ist trum t3eispit:l bei einem Keerelradantrieb für die Welle möglich.
  • Die für die Betriebssicherheit wichtige Dichtheit der zwei, die welle gegen das zu behandelnde Wasser abdichtenden Dichtringe kann mit einem Luftdruck im Innenraum der Welle lagerung sichtbar gemacht und überwacht werden.
  • Beim Einsetzen der Vorrichtung in das zu behandelnde Wacr und bei jedem Stop kann verschmutztes Wasser durch die -Öffnungen des Luft-Zuführers bis in die Luft-Zuleitung eindringen.
  • Um dies zu verhindern, zumindest zu verlangsamen, kann in der Luft-Zuleitung über dem Wasserspiegel ein Rückschlagventil angeordnet werden.
  • Wird der rotierende Zuführer, wie in Abb. 6 dargestellt, im Durchmesser so groß ausgeführt, daß er über den Motor gestülpt angeordnet werden kann, so wird eine besonders kompakte Bau -weise des Gesamtgerätes erreicht und zugleich durch viele Öffnungen und hohe Umfangsgeschwindigkeit das Bilden vieler feiner Luftblasen erzwungen.
  • Diese neuen Merkmale sind Ausgestaltungen der Anmeldung p 30 40 900. 8 die in diese Anmeldung unter Inanspruchnahme der inneren Priorität einbezogen ist.
  • Nach Anmeldung p 30 40 900.8 werden je Wellenende mindestens cin Zuführer und ein Propeller: und evtl. ein Wirbler oder deren mehrere angeordnet. Vorteilhaft kann es jedoch au sein, daß auf dem vorderen Wellenende nur ein, dann gr()f;)er zuführer und auf dem hinteren Wellenende nur ein, dann ebenfalls großer Propeller angeordnet sind.
  • in rotierender Zuführer, von der Strömung aus, am vorderen Wellenende angebracht, zerteilt eingebrachten Behandlungsstofi in kleine Teile, zum Beispiel Luft in kleine Blasen und wirbelt diese ins Wasser ein. Ein nachgeschaltetes Axialrad oder Propeller auf dem hinteren Wellenende saugt das erzeugte Wasser-Luftblasen-Gemisch an, zerschlägt, verwirbelt es und stößt es in die zu behandelnde Wassermasse aus.- Hierbei könne sowohl der Zuführer als der Propeller relativ groß ausgeführt werden. Wahlweise können jedoch auch je Wellenende mehrere Zuführer, Propeller , Wirbler od.dgl. angeordnet werden und wirksam sein ir eine zweite Zuführung angeordnet, so kann ein zweiter Behandlungsstoff, oder der gleichanochmals eingetragen werden oder auch mit mehreren Zuführungen mehrere, oder mehrfach.
  • Entsprechende Kombinationen sind mit Axialrädern oder Proprllern , Wirblern od. dgl. denkbar und ausführbar.
  • Eine antreibbare Welle mit einem weiteren Wellenende und Werl zeigen auszurüsten bedeudet nur einen geringen Bauaufwand ler mehr als verdoppelte Funktionsraum bringt aber mit der größeren Anzahl erzeugter Luftblasen und der häufigeren Än -derung ihrer Grenzflächen zum zu behandelnden Wasser einen deutlich besseren Sauerstoffeintrag und damit Gewinn.
  • 1:in weiterer Sauerstoffeintrag , ähnlich den bekannter Strah geräte r erfolgt dann in dem von der Vorrichtung erzeugtem langen Wasser-Luftblasen-Strahl im zu behandelndem, an Sauerstoff armen Wasser eines Teiches oder Gewässers.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen Abb. 1 eine Gesamtanordnung mit Zuführer vor dem Motor.
  • Abb. 2 diese Gesamtanordnung in Frontansicht Abb. 3 einen Schnitt durch eine Zuführung Abb. 4 einen Schnitt durch einen Wirbler.
  • Abb. 5 'eine Gesamtanordnung mit Kegelradantrieb für die Welle in Seitenansicht.
  • Abb. 6 eine Gesamtanordnung,bei der ein Zuführer über dem Antriebsmotor angeordnet ist in Seitenansicht.
  • Abb. 1 bis 4 Der an einem Halter 1 befestigte, im zu behandelndem Wasser liegende Motor 2 treibt die beidseitigen Wellenenden > links Und 4 rechts des Motors 2 an.
  • Neben dem Halter 1 ist ein Rohr 5 angebracht , durch des Luft 6 in Pfeilrichtung in das Innere eines Zuführstutzens 7 einfließen kann. Von dort kann diese in den Hohlraum 19 eines Axialrades 10 und der auf gleicher Nabe sitzenden Zuführung 8 fließen.
  • Die mit der Welle umlaufende Zuführung 8 hat Löcher oder octen 9 aus denen Luft ins Wasser austreten kann. i Luft kann aus den Löchern oder Poren 9 sowohl herausgedrückt, :3 auch herausgesaugt werden. Für beide Möglichkeiten sollte iie Außenform des Zuführers 8 stufig oder wellig ausgeführt ein, damit beim Drehen dort Sogzonen entstehen, die besonders feine Blasen erzeugen.
  • n Abb. 1 rechts neben der Zuführung 8. in Strömungsrichtung @ Pfeil 11 ) hinter dieser, ist ein Axialrad 10 angeordnet, daß mit der Zuführung eine Einheit bildet, bezw. einen gemein samen Hohlraum 12 hat, in den der im Raum feststehende Zuführstutzen 7 hineinragt. Ein Dichtring 13 sperrt den Zwischenraum zum sich drehenden Axialrad 10 ab.
  • Nach Verlassen des Axialrades 10 strömt das Wasser-Luftblase: gemisch am Luftstutzen 7 , am Motor 2 und am Kegeldeckel 14 entlang dem auf dem Wellenende befestigtem Wirbler 15 zu.
  • Dleser ist. gebildet aus einer Anzahl nebeneinander liegenden Nockenscheiben 16 , die den axial anströmenden, den Kegeldeckel 14 ümhüllenden Wasser-Luftblasen-Strom aufreißen, ver wirbeln , ehe er, von dem mit auf dem Wellenende 4 befestigte Axialrad 17 abgesaugt, verwirbelt und beschleunigt, einen langen Strahl 18 bildend , in die zu behandelnde Wassermasse ousgestoßen wird.
  • T.)i Welle mit den Wellenenden 3 und 4 kann, anstatt Welle eirless Motors zu sein, auch in einem Gehäuse gelagert, von inem Riemen oder von Kegelrädern angetrieben werden, wobei der Motor von ihr entfernt, parallel oder senkrecht zu ihr engeordnet sein kann.
  • Auf den Wellenenden 3 und 4 können auch , anstatt wie darge stellt, mehrere Zuführer, Wirbler, Axialräder angeordnet und in ihrer Funktion aufeinander abgestimmt sein.
  • Mit dem, zwischen dem im Raum feststehenden Zuführstutzen 7 und dem sich mit der Welle drehenden Axialrad 10 angeordneten Dichtring 13 wird erfindungsgemäß eine geschlossene Leitung von den Löchern 9 , Hohlraum 12 , Zuführstutzen V Rohr 5 bis über die Wasseroberfläche 18 gebildet Bei ausreichendem Sog an den Löchern 9 kann über diese, gegen das umgebende Wasser abgeschlossene Leitung über der Wasser -oberfläche 19 befindliche Luft 6 direkt ins Wasser eingesaugt werden. Reicht dieser Sog nicht aus und wird ein Luftverdichter vorgeschaltet, so genügt für diesen ein geringerer Arbeit -druck, wodurch Energie gespart wird.
  • Anstelle eines Dichtringes 13 ist auch ein, vorzugsweise nach außen kegeliger, enger Spalt ausfiihrbar und geeignet.
  • Abb. 5 Der wahlweise im Wasser diegende Motor 20 mit Gehäuse 21 und angebautem Luftverdichter 22 treibt über ein Kegelradpaar 23 die Welle 24 mit den Wellenenden 25 und 26 und den auf ihnen befestigten Zufüher 27 und propeller 28 an. Der Verdichler 22 saugt über ein Rückschlagventil 40 und eine Leitung 29 Aulenluft 6 an und führt diese, bei Bedarf verdichtet, über eine Luftleitung 30 in den Innenraum 48 des Zuführcrs 27 , ius welchem die Luft durch Öffnungen 31 als kleine Luftblascn 32 ins umgebende, zu behandelnde Wasser austritt.
  • Der Propeller 28 bcwirkt bcreits beim Anlaufen eine auf den Zuführer 27 gerichtete Wasserströmung 33 die die Luftblasen in den Ansaugbereich des Propellers 28 erfasst ; zerschlagen , verwirbelt und mit dem vom Propeller angesaugtem Wasser als Wasser-Luftbasen-Strahl ausgestoßen werden.
  • Die Welle 24 ist gegen das sie umgebende Wasser mit den Dichtringen 35, 36 abgedichtet. Um die Dichtheit zu über -wachen kann erfindungsgemäß im Innenraum der Lagerung ein Luftdruck erzeugt werden, beispielsweise mit einer Luftpumpe über Leitung 37 mit absperrbarem Anschluss 38 und dieser Luftdruck mit Kontrollgerät 39 angezeigt und überwacht werden.
  • i Retrieb des Motors 20 mit Verdichter 22 ist der Innen -raum 48 des Zuffillrers 27 mit Luft gefüllt. Bei Stop dringt in den Zuführer 27 und die Luftleitung 30 durch die Öffnungel 31 zu behandelndes Wasser ein. Im Wasser befindlicher Schmutz kann mit eindringen und bei heutigem Ein- und Abschalten der Vorrichtung die Löcher 31 von innen zusetzen. Vorteilhaft wird dies durch ein Rückschlagventil 40 verhindert, das bei Stop schließt und das Eindringen von zu belüftenden Schmutzwassers verhindert oder zumindest stark verlangsamt.
  • Abb. 6 r im zu behandelndem Wasser vorzugsweise waagerecht liegende Motor 41 * der wahlweise-einen Luftverdichter 42 antreibt, hat die freien Wellenenden 43, 44 . Der Luftverdichter 42 augt mit einer über den Wasserspiegel 19 herausragenden Luft-Ansaugleitung 45 Außenluft 6 an und fördert diese über ein P.ückschlagventil 40 und eine Druckleitung 46 über einen Einführstutzen 47 in den Innenraum 48 des Luftzuführers 49, der von Wellenende 43 des Elektromotors 41 angetrieben wird.
  • Der Innenraum 48 des Luftzuführes 49 ist am Einführstutzen 47 abgedichtet, vorteilhaft mit einem Kegelspalt 50 od. dgl..
  • .Die mit oder ohne Druck in den Innenraum 48 geförderte Luft tritt durch vorzugsweise vieX kleine Öffnungen 51 als kleine Luftblasen 52 ins zu behandelnde Wasser aus.
  • Im zu behandelndem Wasser entsteht eine Blasenwolke und durch die. Arbeit des mit der Welle 44 umlaufenden Propeller 'X'. ein axial gerichteter Wasser-LuftUlasen-Strahl 54 Saugt der Luftzuführer 49 eine ausreichende Menge Luft selbst an , so kann der Verdichter 42 entfallen, wobei Leitung 46 mit dann dort eingesetztem Hückschlagventil ausreicht.
  • Im Innenraum 48 des Luftzuführers 49 können noch Flügel 54 angebracht sein, die auf dorthin gelangte Luft bei Drehung des Luftzuführers 48 eine Sog- und Druckwirkung ausüben, die das Austreten von Luft aus den Öffnungen 51 unterstiitzl.
  • Mi den , anhand. der Abbildungen 5 und 6 erläuterten neuen Mitteln wird Anmeldung P 30 40 900.8 unter Inanspruchnahme der inneren Priorität ausgestaltet , ergänzt, verbessert.

Claims (7)

  1. Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Einbringen von gasförmigen, flüssigen oder festen Behandlungsstoffen zur Verbesserung verschmutzten Wassers, mittels eines oder mehreren frei im Wasser angeordneten, von einer Welle angetriebenen Axialräder oder Propeller, denen Behandlungsstoffe koaxial zuführbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Welle ( -24 - ) beidseitig mit abtreibbaren Wellenenden ( 3,4 - 25,26 - 43,44 ) versehen ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß auf dem in Strömungsrichtung vorderem Wellenende ( 3 , 25 , 43) eine Zuführung ( 8 , 27 , 49 ) und auf dem hinteren Weiiennde ! 4 , 26 , 44 ) ein Axialrad oder Propeller ( 17 , 28 ,57 angeordnet sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gokennzeichnet, daß vor einem Axialrad oder Propeller ( 17 ) ein den Wasser-tuftblasenStrahl aufreißender und zerteilender Wirbler 15 ) angeordnet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3 , dadurch gekennzeichnet, daß auf den beiden Wellenenden Kombinationen von Zuführem, Axialräder oder Propeller, wahlweise Wirbler od. dgl. angeordnet sind.
  5. 5. Yorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4 , dadurch gekennzeich -net, daß der oder die Zuführer ( fi ) und deren Anschlussteile 13 , 7 ) so ausgeführt sind, da eine bis über die Wasser oberfläche ( 19 ) gegen Wasser praktisch dichte Leitung ( 5 ) vorhanden ist, durch die Luft (6) direkt ins Wasser eingenut werden kann , oder der Arbeitsdruck eines vorgeschalteten iuftverdichters verminderbar ist.
  6. 6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5 , dadurch gekennzeichnet, daß der Innenraum des Gehäuses ( 2 1 ) samt Lagerung bis zu den Abdichtungen ( 35 , 36 ) gegen das umgebende Wasser unter einen, den dortigen Wasserdruck etwa ausgleichenden ode: übersteigenden Luftdruck gesetzt ist ( 37 , 38 ) , der vor -zugsweise angezeigt ( 39 ) wird, oder und , sich bei Undichtt selbst crgänzt.
  7. 7. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6 dadurch gekennzeichn daß in die zum Zuführer ( 27 , 49 ) führende Luftleitung ( 39 , 46 ) ein Rückschlagventil ( 4i1 ) gesetzt ist.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3139689C1 (de) * 1981-10-06 1983-07-28 Kurt Leistner Vorrichtung zum Einbringen von festen, flüssigen oder gasförmigen Behandlungsstoffen zum Verbessern verschmutzten Wassers
WO1987002907A1 (en) * 1985-11-18 1987-05-21 Stearns Donald M Centrifugal oxygenator for treatment of waste water and system
DE3640964A1 (de) * 1986-11-29 1988-06-09 Dietmar Rudolph Verfahren und vorrichtung zum einbringen von luft und/oder sauerstoff in belebungsbecken bei der abwasserreinigung und zur belueftung von seen, teichen und fluessen

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WO1987002907A1 (en) * 1985-11-18 1987-05-21 Stearns Donald M Centrifugal oxygenator for treatment of waste water and system
DE3640964A1 (de) * 1986-11-29 1988-06-09 Dietmar Rudolph Verfahren und vorrichtung zum einbringen von luft und/oder sauerstoff in belebungsbecken bei der abwasserreinigung und zur belueftung von seen, teichen und fluessen

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