DE3816283A1 - Aerator for a biological waste water purification plant - Google Patents

Aerator for a biological waste water purification plant

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Abstract

The invention relates to an aerator for passing gaseous media, in particular oxygen, through the bath of a biological waste water purification plant.

Description

Die Erfindung betrifft einen Belüfter zum Durchleiten gas­ förmiger Medien, insbesondere Sauerstoff, in das Bad einer biologischen Abwasser-Reinigungsanlage.The invention relates to an aerator for passing gas shaped media, especially oxygen, in the bath of one biological wastewater treatment plant.

Grundlage für eine effektive biologische Abwasserreinigung ist die ausreichende Versorgung mit Sauerstoff. In der Regel muß der Sauerstoff extern zugeführt werden.Basis for an effective biological wastewater treatment is the adequate supply of oxygen. In the As a rule, the oxygen must be supplied externally.

Zu diesem Zweck sind keramische Belüftersteine bekannt, die in ihrem Aufbau und ihrer Funktion weitestgehend bekann­ ten Spülsteinen in metallurgischen Schmelzgefäßen entspre­ chen. Es handelt sich demnach um keramische Sinterkörper hoher offener Porosität, wobei diese Porosität entweder als gerichtete oder ungerichtete Porosität ausgeführt sein kann. Einzelheiten hierzu sind in "Radex-Rundschau", 1983, Heft 3, 179 beschrieben. Ceramic aerator stones are known for this purpose, which was largely known in its structure and function Correspond to the sink stones in metallurgical melting vessels chen. It is therefore a ceramic sintered body high open porosity, this porosity either designed as directional or non-directional porosity can be. Details can be found in "Radex-Rundschau", 1983, Issue 3, 179.  

Derartige Belüfter haben eine hohe mechanische Festigkeit und verfügen außerdem über eine gute Chemikalienbeständig­ keit, auch gegenüber Lösungsmitteln. Darüber hinaus ermög­ lichen sie eine homogene Gasströmung.Such aerators have a high mechanical strength and also have good chemical resistance speed, also with solvents. In addition, a homogeneous gas flow.

Üblicherweise werden derartige Belüfter in eine metallische Aufnahme eingesetzt und umfangsseitig durch Verspannen festgelegt. Nachteilig dabei ist, daß im Kontaktbereich zwischen feuerfestem Spülstein und Metallmanschette keine sichere Abdichtung gewährleitstet ist, so daß die Gasströ­ mung hier häufig unkontrolliert ist. Zwar ist schon vorge­ schlagen worden, zwischen Spülstein und Metallmanschette eine Dichtung aus einem Elastomer einzulegen. Zwar wird dann theoretisch eine Dichtigkeit im Randbereich erreicht, jedoch bereitet schon das Einlegen der Dichtung gewisse Probleme und die Dichtung kann beim Transport oder im Be­ trieb relativ leicht verrutschen.Such aerators are usually converted into a metallic one Mounted and circumferential by bracing fixed. The disadvantage here is that in the contact area between fireproof sink and metal sleeve none secure seal is guaranteed, so that the gas flows here is often uncontrolled. It's already featured between the sink and the metal sleeve insert an elastomer seal. It will then theoretically reaches a tightness in the edge area, however, inserting the gasket already provides certain Problems and the seal can be during transport or in loading drifted relatively easily.

Da es bei der Abwasserreinigung aber gerade auf eine fein­ porige, gleichbleibende Belüftung ankommt, stellt es ein dringendes Bedürfnis dar, insoweit verbesserte Belüfter anzubieten.Since it is just fine on wastewater treatment porous, constant ventilation arrives, it adjusts urgent need, as far as improved aerators to offer.

Die Erfindung schlägt hierzu einen Belüfter zum Durchleiten gasförmiger Medien in das Bad einer biologischen Abwasser- Reinigungsanlage vor, mit einem Spülstein hoher offener Porosität, wobei der Spülstein eine flächige Kunststoff­ ummantelung auf seiner in Strömungsrichtung des Gases verlaufenden Umfangsfläche aufweist, die an ihrem, dem Gasanschluß zugewandten unteren Ende ein Gewinde aufweist, an das ein haubenförmiger Teil, der den Gasanschluß auf­ weist, gasdicht anschließbar ist. For this purpose, the invention proposes an aerator for passage gaseous media in the bath of a biological wastewater Cleaning system in front, with a high open sink Porosity, the sink being a flat plastic sheathing on its in the direction of flow of the gas has circumferential surface extending at its, the Gas connection facing lower end has a thread to the a hood-shaped part that the gas connection on points, can be connected gastight.  

Die Erfindung steht dabei unter der Erkenntnis, daß im Gegensatz zu einer Metallmanschette die Aufbringung einer Kunststoffmanschette auf die Außenumfangsfläche des Spül­ steins eine hervorragende Abdichtungsmöglichkeit zwischen beiden Teilen schafft, weil die Kunststoffummantelung zum Beispiel durch ein thermoplastisches Formgebungsver­ fahren auf die korrespondierende Fläche des Spülsteins aufgebracht werden kann und es hierbei zu einer weitest­ gehend formschlüssigen Verbindung beider Teile kommt. Sowohl bei der Herstellung im Spritzgießverfahren, als auch bei einer Herstellung im Streckformverfahren (unter Vakuum) kann nämlich die plastische Kunststoffmasse in die umfangsseitigen Poren des Spülsteins ohne weiteres eindringen, jedoch nur über einen kleinen, endlichen Be­ reich, der aber ausreicht, um die Kunststoffummantelung absolut abdichtend gegenüber dem Spülstein auszubilden.The invention is based on the knowledge that in Contrary to a metal sleeve the application of a Plastic sleeve on the outer peripheral surface of the sink an excellent sealing option between creates both parts because of the plastic coating for example by a thermoplastic molding process drive onto the corresponding surface of the sink can be applied and this is one of the largest comes positive connection of both parts. Both in the production by injection molding, as also for production using the stretch forming process (under Vacuum) can namely the plastic plastic mass in the peripheral pores of the sink easily penetrate, but only over a small, finite Be rich, but enough to cover the plastic absolutely sealed against the sink.

Dabei kann die Aufbringung der Kunststoffummantelung quasi "in situ" erfolgen, zum Beispiel dadurch, daß der Spül­ stein direkt in das Werkzeug einer entsprechenden Spritz­ gießmaschine oder auf den Tisch einer Vakuum-Streckform­ maschine, aufgelegt wird. Die Kunststoffmanschette kann damit in einem Arbeitsgang hergestellt und auf den Spül­ stein gleichzeitig aufgebracht werden.The application of the plastic casing can be quasi take place "in situ", for example in that the rinsing stone directly into the tool of a corresponding spray casting machine or on the table of a vacuum stretching mold machine that is put on. The plastic sleeve can thus manufactured in one operation and on the rinse stone can be applied simultaneously.

Geeignete Kunststoffe sind grundsätzlich alle thermopla­ stischen Kunststoffe. Darüber hinaus können beipielhaft als besonders bevorzugt Polypropylen, Polyamid oder ABS genannt werden.Suitable plastics are basically all thermopla plastics. They can also be exemplary as particularly preferred polypropylene, polyamide or ABS to be named.

Die Gewindeausbildung am unteren Rand der Kunststoffum­ mantelung kann je nach Herstellungsverfahren entweder im freien stirnseitigen Bereich erfolgen, vorzugsweise aber wird das Gewinde außen- oder innenseitig angeordnet sein. Sofern erfindungsgemäß von einem "Gewinde" gesprochen wird, so soll dieser Begriff gleichzeitig auch andere Verbindungsformen als Schraubengewinde umfassen, zum Bei­ spiel Rastverbindungen oder Schnappverschlüsse oder der­ gleichen. Der Begriff "Gewinde" steht dabei stellvertretend für solche Verbindungstechniken, die einen weitestgehend gasdichten Anschluß eines weiteren, haubenförmigen Teils ermöglichen.The thread formation at the bottom of the plastic Depending on the manufacturing process, sheathing can either  in the free end area, preferably but the thread is arranged on the outside or inside be. If spoken according to the invention of a "thread" is, this term should also mean others Include connection forms as screw threads, for example play snap connections or snap locks or the same. The term "thread" is representative for such connection techniques that a largely gastight connection of another, hood-shaped part enable.

Dieser haubenförmige Teil weist in seinem korrespondierenden oberen Randbereich dann ein zum Gewinde der Kunststoff­ ummantelung korrespondierendes Gewinde auf und kann so leicht gasdicht mit der Ummantelung verbunden werden.This hood-shaped part shows in its corresponding upper edge area then to thread the plastic sheath corresponding thread and can can be easily gas-tightly connected to the casing.

Der Begriff "haubenförmig" soll dabei eine Ausführungsform beschreiben, bei der dieser Abschnitt zumindest über weite Bereiche im Abstand zur Unterseite des Spülsteins verläuft.The term "hood-shaped" is intended to be an embodiment describe, in which this section at least over a wide area Areas running at a distance from the bottom of the sink.

Dies kann entweder dadurch erreicht werden, daß die Kunst­ stoffummantelung um die Umfangsfläche des Spülsteins nach unten verlängert wird. Dann kann der haubenförmige Teil praktisch auch eine Platte sein und trotzdem entsteht zwischen der Unterfläche des Spülsteins und dem hauben­ förmigen Teil ein zylinderförmiger Hohlraum. Ebenso kann der haubenförmige Teil aber auch zum Beispiel trichterförmig ausgebildet werden, wobei dann zwangsläufig der Abstand zwischen dem Spülstein und dem haubenförmigen Teil in der Mitte größer ist als in dessen Randbereich.This can be achieved either by making art to cover the circumferential surface of the sink is extended below. Then the hood-shaped part practically also be a record and still arises between the bottom surface of the sink and the hood shaped part a cylindrical cavity. Likewise can the hood-shaped part, for example, also funnel-shaped are formed, in which case the distance is inevitable between the sink and the hood-shaped part in the middle is larger than in the edge area.

Der zwischen dem haubenförmigen Teil und dem Spülstein ausgebildete Hohlraum dient dabei als Gasverteilkammer. The one between the hood-shaped part and the sink trained cavity serves as a gas distribution chamber.  

Das Gas, in der Regel Sauerstoff, das über einen entspre­ chenden Anschluß am haubenförmigen Teil aufgegeben wird, strömt dann in den Hohlraum zwischen dem haubenförmigen Teil und der Unterfläche des Spülsteins, verteilt sich dort und durchströmt dann unter gleichmäßigem Druck den Spülstein über dessen gesamte Querschnittsfläche. Auf diese Weise kann eine sehr gleichmäßige, feinperlige Be­ lüftung erreicht werden.The gas, usually oxygen, that corresponds to one appropriate connection on the hood-shaped part is abandoned, then flows into the cavity between the hood-shaped Part and the bottom surface of the sink, is distributed there and then flows through the Flush over its entire cross-sectional area. On this way, a very even, fine-pearled Be ventilation can be achieved.

Gleichzeitig ist durch die erfindungsgemäße Aufbringung der Kunststoffummantelung sichergestellt, daß randseitig keine unkontrollierte Gasströmung erfolgt.At the same time is due to the application according to the invention The plastic jacket ensures that the edge there is no uncontrolled gas flow.

Sowohl die Herstellung und Aufbringung der Kunststoff­ ummantelung, wie auch die Herstellung und Verbindung des haubenförmigen Teils mit der Kunststoffummantelung kann sehr einfach und mittels bekannter Herstellungstechniken erfolgen. Insoweit bietet der erfindungsgemäße Vorschlag auch einen kostenmäßigen Vorteil gegenüber bekannten, metallummantelten Scheibenbelüftern.Both the manufacture and application of the plastic sheathing, as well as the manufacture and connection of the hood-shaped part with the plastic casing very simple and using known manufacturing techniques respectively. In this respect, the proposal according to the invention offers also a cost advantage over known, metal-coated aerators.

Die Ausbildung des Spülsteins in Form einer flachen Scheibe ist deshalb bevorzugt, weil hierbei eine relativ große Belüftungsfläche zur Verfügung gestellt wird und dabei eine weitestgehende Vergleichmäßigung der Gasströmung erreichbar ist. Selbstverständlich können aber auch andere Spülsteinformen Verwendung finden.The formation of the sink in the form of a flat disc is preferred because it is a relatively large one Ventilation area is made available while doing so a largely equalization of the gas flow is achievable. Of course, others can Find sink molds.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen sowie den sonstigen Anmeldungsunterlagen.Further features of the invention result from the others Subclaims and the other registration documents.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungs­ beispieles näher erläutert, wobei die einzige Figur der Zeichnung einen vertikalen Längsschnitt durch einen erfin­ dungsgemäßen Belüfter mit zweigeteilter Kunststoffkassette zeigt.The invention is based on an embodiment example explained in more detail, the only figure of  Drawing a vertical longitudinal section through an invent aerator according to the invention with a two-part plastic cassette shows.

Der in der Zeichnung dargestellte Belüfter umfaßt einen keramischen Spülstein 10 ungerichteter Porosität, eine Kunststoffummantelung 12 sowie einen haubenförmigen Teil 14 mit einem Gasanschlußstutzen 16.The aerator shown in the drawing comprises a ceramic sink 10 of undirected porosity, a plastic casing 12 and a hood-shaped part 14 with a gas connection piece 16 .

Der Spülstein 10, der hier aus einem keramischen Material auf der Basis Aluminiumoxid besteht, enthält eine Viel­ zahl von ungerichteten Durchgangsporen. Der Spülstein 10 ist auf seiner in Gasdurchflußrichtung G verlaufenden Umfangsfläche 10 a von der Kunststoffummantelung 12 gefaßt, die nach unten über die Unterseite 10 b des Spülsteins mit einem Randabschnitt 12 a vorspringt.The sink 10 , which consists of a ceramic material based on aluminum oxide, contains a lot of undirected through pores. The sink 10 is gripped on its circumferential surface 10 a running in the gas flow direction G by the plastic casing 12 , which projects downwards over the underside 10 b of the sink with an edge section 12 a .

Der Kunststoffring 12 ist mittels einer bekannten Spritz­ gießtechnik direkt auf die Umfangsfläche 10 a des Spülsteins 10 im Spritzgießwerkzeug aufgespritzt worden, wodurch eine besonders sichere, formschlüssige Verbindung beider Teile erreicht wird. Insbesondere ermöglicht diese Verbin­ dungstechnik einen gasdichten Anschluß der Umhüllung 12 mit dem Spülstein 10.The plastic ring 12 has been sprayed by means of a known injection molding technology directly on the circumferential surface 10 a of the plug 10 in the injection mold, especially whereby a safe, positive connection of both parts is achieved. In particular, this connec tion technology enables a gastight connection of the casing 12 with the sink 10th

Beim Spritzgießen der Ummantelung 12 wurde gleichzeitig auf der Innenseite des Abschnittes 12 a ein Innengewinde 18 mit ausgeformt, gegen das in der Zeichnung ein korres­ pondierendes Außengewinde 20 des haubenförmigen Teils 14 einliegt. Der haubenförmige Teil 14 ist quasi auf die Manschette 12 aufgeschraubt, wobei die Verbindung beider Teile wiederum vorzugsweise gasdicht ausgeführt ist. During the injection molding of the casing 12 , an internal thread 18 was simultaneously formed on the inside of the section 12 a , against which there is a corresponding condensing external thread 20 of the hood-shaped part 14 in the drawing. The hood-shaped part 14 is, as it were, screwed onto the sleeve 12 , the connection of the two parts again preferably being gastight.

Der haubenförmige Teil 14 hat im wesentlichen eine Trich­ terform, und der Gasanschlußstutzen 16 erstreckt sich von der untersten Stelle nach außen, und hier wird eine (nicht dargestellte) Gasleitung angeschlossen, die Gas, insbesondere Sauerstoff, in Pfeilrichtung G in die Gas­ verteilkammer 22 eindüst, die zwischen der Unterseite 10 b des Spülsteins 10 und dem haubenförmigen Teil 14 aus­ gebildet wird. Von der Gasverteilkammer 22 durchströmt der Sauerstoff bei entsprechendem Gasdruck dann den Spül­ stein 10 und gelangt von dort in das zu behandelnde (eben­ falls nicht dargestellte) Abwasser.The hood-shaped part 14 has a substantially Trich terform, and the gas connecting piece 16 extends from the lowest point to the outside, and here a (not shown) gas line is connected, the gas, in particular oxygen, in the arrow direction G into the gas distribution chamber 22 , which is formed between the underside 10 b of the sink 10 and the hood-shaped part 14 . From the gas distribution chamber 22 , the oxygen then flows through the purging stone 10 at the appropriate gas pressure and from there passes into the waste water to be treated (if not shown).

Anstelle der dargestellten zylinderabschnittförmigen Aus­ bildung der Ummantelung 12 kann diese selbstverständlich auch in anderer Weise gestaltet sein. Dabei bietet es sich vor allem an, den unteren freien Randbereich 12 a nach innen zu verziehen und das Gewinde dann vertikal an der freien Stirnseite der Ummantelung 12 innenseitig aufzubringen. Der Außendurchmesser des haubenförmigen Abschnittes 14 ist dann entsprechend geringer, weist aber selbstverständlich ebenfalls wieder ein Außengewinde auf.Instead of the illustrated cylindrical section-shaped formation of the casing 12 , this can of course also be designed in a different way. It is particularly advisable to warp the lower free edge region 12 a inwards and then to apply the thread vertically on the free end face of the casing 12 on the inside. The outer diameter of the hood-shaped section 14 is then correspondingly smaller, but of course also has an external thread.

Weitere Ausbildungsformen des erfindungsgemäßen Belüfters sind möglich, ohne den Erfindungsgedanken zu verlassen, wobei zwei Merkmale jedoch stets erfüllt sein müssen. Zum einen muß eine weitestgehend gasdichte Aufnahme des Spülsteins in der zugehörigen Umhüllung sichergestellt werden. Zum anderen ist die Aufnahme für den Spülstein stets zweiteilig gestaltet, was letztendlich eine Konsequenz des beschriebenen Herstellungsverfahrens ist, da nur so ein Hohlraum (Gasverteilkammer) unterhalb des Spülsteins ausgebildet werden kann.Further forms of training of the aerator according to the invention are possible without leaving the inventive concept, however, two characteristics must always be fulfilled. On the one hand, a largely gastight absorption of the Flushing stones in the associated casing ensured will. On the other hand, there is the sink for the sink always designed in two parts, which is ultimately a consequence of the manufacturing process described is only because a cavity (gas distribution chamber) below the sink can be trained.

Claims (10)

1. Belüfter zum Durchleiten gasförmiger Medien in das Bad einer biologischen Abwasser-Reinigungsanlage, mit einem Spülstein (10) hoher offener Porosität, wobei der Spül­ stein (10) eine flächige Kunststoffummantelung (12) auf seiner in Strömungsrichtung G des Gases verlaufenden Umfangsfläche (10 a) aufweist, die an ihrem, dem Gasan­ schluß (16) zugewandten unteren Ende (12 a) ein Gewinde (18) aufweist, an das ein haubenförmiger Teil (14), der den Gasanschluß (16) aufweist, mit einem korrespondie­ renden Gewinde (20) gasdicht anschließbar ist.1. aerator for conducting gaseous media in the bath of a biological sewage purification plant, with a sink (10) of high open porosity, wherein the flushing stone a flat plastic casing (12) extending at its in the direction of flow G of the gas peripheral surface (10 (10) a ) has at its, the gas connection ( 16 ) facing the lower end ( 12 a ) has a thread ( 18 ) to which a hood-shaped part ( 14 ) having the gas connection ( 16 ) with a corresponding thread ( 20 ) can be connected in a gastight manner. 2. Belüfter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffummantelung (12) durch ein thermo­ plastisches Formgebungsverfahren auf den Spülstein (10) aufgebracht ist.2. Aerator according to claim 1, characterized in that the plastic casing ( 12 ) is applied to the sink ( 10 ) by a thermoplastic molding process. 3. Belüfter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffummantelung (12) durch ein Spritz­ gießverfahren oder ein Streckformverfahren auf den Spülstein (10) aufgebracht ist. 3. Aerator according to claim 1 or 2, characterized in that the plastic casing ( 12 ) is applied by an injection molding process or a stretch molding process to the sink ( 10 ). 4. Belüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffummantelung (12) den Spülstein (10) nach unten überragt.4. Aerator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the plastic casing ( 12 ) projects over the sink ( 10 ) downwards. 5. Belüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffummantelung (12) unterhalb des Spül­ steins (10) etwas nach innen herumgezogen ausgebildet ist.5. Aerator according to one of claims 1 to 4, characterized in that the plastic casing ( 12 ) below the rinsing stone ( 10 ) is formed somewhat inwardly. 6. Belüfter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der unterhalb des Spülsteins verlaufende Abschnitt der Ummantelung im Abstand zur Unterseite des Spülsteins verläuft.6. aerator according to claim 5, characterized, that the section below the sink the casing at a distance from the underside of the sink runs. 7. Belüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der haubenförmige Teil (14) so ausgebildet ist, daß nach Aufsetzen auf die Ummantelung (12) zwischen dem haubenförmigen Teil (14) und der Unterseite (10 b) des Spülsteins (10) ein Hohlraum (22) verbleibt.7. Aerator according to one of claims 1 to 6, characterized in that the hood-shaped part ( 14 ) is designed such that after placement on the casing ( 12 ) between the hood-shaped part ( 14 ) and the underside ( 10 b ) of the sink ( 10 ) a cavity ( 22 ) remains. 8. Belüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine insgesamt trichterfömige Gestaltung, wobei der nach unten vorragende Trichterhals von einem Gasanschluß­ stutzen (16) gebildet wird. 8. Aerator according to one of claims 1 to 7, characterized by an overall funnel-shaped design, the downwardly projecting funnel neck from a gas connection ( 16 ) is formed. 9. Belüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Spülstein (10) die Form einer runden Scheibe hat.9. Aerator according to one of claims 1 to 8, characterized in that the sink ( 10 ) has the shape of a round disk. 10. Belüfter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (12) und/oder der haubenförmige Teil (14) aus Polypropylen, Polyamid, ABS oder der­ gleichen hergestellt ist (sind).10. Aerator according to one of claims 1 to 9, characterized in that the casing ( 12 ) and / or the hood-shaped part ( 14 ) made of polypropylene, polyamide, ABS or the like (are).
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