DE6905926U

DE6905926U - Rohrstutzen zum einbauen bei vorrichtungen zur aufbereitung von wasser, insbesondere sedimentationsanlagen.

Info

Publication number: DE6905926U
Application number: DE6905926U
Authority: DE
Inventors: Theodor Wilcke
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-02-14
Filing date: 1969-02-14
Publication date: 1974-03-28

Description

Andrejewski, Honke & Gesthuysen Patentanwälte

Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-lng. Manfred Honk· Diplom-Ingenieur Anwoltsakte: 32 102/Di-sa Hons Dieter Gesthuysen

4300 Esten 1, den

Theaterplatz 3

20.

Dezember 1973

Gebrauchsmusteranmeldung G 69 05 926.3
des Herrn Ing. Theodor WiIcke
4300 Essen-Werden/ Simonaue 1.9 ...

C"Rohrstutzen zum Einbauen bei Vorrichtungen zur Aufbereitung von Wasser, insbesondere Sedimen-

tationsanlagen." J>

Die Erfindung betrifft einen Rohrstutzen zum Einbauen bei Vorrichtungen zur Aufbereitung von Wasser» insbesondere Sedimentationsanlagen. In Vorrichtungen zur Aufbereitung von Wasser erfolgt die Zuführung des Wassers zumeist über einen Rohrstutzen. Bei dem aufbereiteten Wasser kann es sich sowohl um Trink- und Brauchwasser als auch um Abwasser handeln. Man hat in neuerer Zeit festgestellt, daß 3er Koagulationsprozeß, der bei der Was-

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte,4300 Essen !,Theaterplatz 3

seraufbereitung eingesetzt wird, das Ergebnis zweier verschiedener und unabhängiger Reaktionen ist. Die erste, die sogenannte EntStabilisierung, wandelt die stabile Dispersion in eine koagulationsfähige um. Die zweite Reaktion ist ein Transportvorgang, der die Kolloidteilchen in gegenseitigen Kontakt bringt, entweder durch Diffusion oder durch Geschwindigkeitsgradienten, die durch Rühren oder Strumen erzeugt werden. Die koagulierten Teilchen setzen sich ab. Die Aufbereitung besteht so in der Abtrennung von feinsuspendierten und kolloidalen Teilchen. Dabei werden dem aufzubereitenden Wasser zumeist besondere Chemikalien, sogenannte Flockungsmittel, beigegeben oder es werden durch biologische aerobe oder anaerobe Vorgänge aus Verschmutzungen Belebtschlammsubstanz oder koagulationsfähige Teilchen gebildet. Anders ausgedrückt, geschieht bei der Aufbereitung des Wassers zunächst eine EntStabilisierung durch Zugabe von Chemikalien, die entweder die Potentialschwelle der abzusetzenden Teilchen so weit herabsetzen, daß sich die Teilchen bis zum Wirksamwerden von Anziehungskräften zweiter Ordnung nähern oder Vernetzungen zwischen den Teilchen geschaffen werden können. Das gelingt nur mehr oder weniger gut, weil die Reaktionskinetik, je nach Inhaltsstoffen und Art der Dosierung, häufigen Störungen unterliegt. Dies macht in Sedimentationsanlagen die Einplanung großer Sicherheiten bezüglich der Klärfläche erforderlich. Hier setzt die Erfindung ein.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rohrstutzen zum Einbau bei Vorrichtungen zur Aufbereitung von Wasser, insbesondere für ^edimentationsanlagen, zu schaffen, mit dem eine bessere und schnellere Ausscheidung bzw. Eindickung von schwer koagulationsfähigen Teilchen und Reaktionsprodukten im aufzubereitenden Wasser herbeiführbar ist.

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Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß innenseitig oder außenseitig am Rohrstutzen eine Magnetanordnung vorgesehen ist. Im einzelnen läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise verwirklichen. Bei einer Vorrichtung in der Aueführungsform mit außenseitiger Magnetanordnun? besteht die Kennzeichnung darin, daß auf dem Rohrstutzen diesen umfassende ringförmige Magnete aufgesetzt sind. Handelt es sich um eine Vorrichtung in der Ausführungsform mit innenseitiger Magnetanordnung, so ist zweckmäßig der Aufbau so getroffen, daß im Strömungskanal des Rohrstutzens allseitig umströmte Magnete angeordnet sind. Eine besondere Magnetanordnung für Eindickerbecken ist gekennzeichnet durch einen an einen Antriebsmotor angeschlossenen Träger und an den Träger angeschlossene Rührarme in Form von Magneten.

Der erreichte Vorteil besteht vor allem darin, daß trotz des einfachen Aufbaues eine bessere Abscheidung und Eindickung selbst von echwer koagulationsfähigen Teilchen und Reaktionsprodukten in dem aufzubereitenden Wasser herbeiführbar ist. Die Erfindung geht dabei von der bisher nicht bekannten Tatsache aus, daß die eingangs beschriebenen Vorgänge sich auch durch magnetische Felder erreichen lassen, wobei der Effekt besonders ausgeprägt ist, wenn das aufzubereitende Wasser und die magnetischen Felder relativ zueinander bewegt werden. Die für diese Vorgänge erforderliche Arbeit wird über die Relativbewegung eingeleitet oder, wenn mit quasi stationären Feldern gearbeitet wird, aus dem Feld genommen. Bei ruhendem aufzubereitendem Wasser und ruhendem, nicht bewegten und/oder magnetostatischen Feldern reicht auch die Brown'sehe Bewegung der Teilchen aus, um die für die angestrebten und beschriebenen Vorgänge erforderliche Energie aufzubringen. Der erreichte Effekt ist überraschend, wie die folgenden Beispiele zeigen:

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Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz 3 Beispiel 1

Aus der Belüftungszone einer als Sedimentationseinrichtung ausgeführten Kläranlage wurde unter Betriebsbedingungen frischer Belebtschlamm entnommen, dessen Absetzverhalten und Eindickung ohne und mit magnetischer Beeinflussung verglichen wurde. Die Absetzgeschwindigkeit stieg von 2,34 m/h auf 3,5 m/h, also um ca. 50 %. Die Eindickung verbesserte sich um ca. 33 %.

Beispiel 2

Eine Lösung von Eisenhydroxyd in schwach alkalischem Medium, in dem unvollständig oxydiertes, teilweise 2-wertiges Eisen enthalten war, zeigte eine unbefriedigende Flockung. Flockengrößen ca. 1-2 mm, Absetzgeschwindigkeit ca. 2 - 2,5 m/h. Dieselbe Lösung zeigte magnetisch behandelt eine Vergrößerung der Flocken um ca. 50 % und eine Erhöhung der Absetzgeschwindigkeit auf 3-6 m/h. Schon nach 5 Minuten war das Schlammvolumen etwa doppelt so groß als in der unbehandelten Probe.

Beispiel 3

In einer weiteren Probe, die gelöstes K₃CrO₄ sowie FeSO₄ enthielt, wurden ähnliche Verhältnisse festgestellt, wodurch bewiesen sein dürfte, daß die angewandte Methode unter erschwerten Bedingungen ebenfalls anspricht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematiseher Darstellung:

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Aufbereitung von Wasser mit einem erfindungsgemäßen Rohrstutzen,

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz 3

Fig. 2 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Pig. I,

Fig. 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus dem Gegenstand nach Fig. 1 im Vertikalschnitt,

Fig. 4 eine andere Ausführungsform des Gegenstandes nach Fig. 3,

Fig. 5 entsprechend der Fig. 1 eine weitere Ausführungsform.

Die in den Fig. 1, 3 und 4 dargestellte Vorrichtung besteht zunächst aus einer Sedimentationsvorrichtung in Form eines Sedementationsbeckens 1 mit einem einbaubaren Rohrstutzen 2 für die Zuführung des aufzubereitenden Wassers und einem Überlauf 3. In oder an dem Rohrstutzen 2 befinden sich von dem aufzubereitenden Wasser durchströmte oder umströmte Magnetanordnungen 4. Insbesondere aus der Fig. 3 entnimmt man, daß deren Kraftlinien im Ringinnenraum in Strömungsrichtung des aufzubereitenden Wassers bzw. entgegengesetzt dazu verlaufen. So wird erreicht, daß das aufzubereitende Wasser bei der Einführung in die Sedimentationseinrichtung 1 dem Einfluß magnetischer Felder ausgesetzt wird. Die Relativbewegung zwischen den magnetischen Feldern und dem aufzubereitenden Wasser wird in diesem Ausführungsbeispiel durch die Strömung des Wassers herbeigeführt und diese Strömungsenergie leistet auch die Arbeit für den angestrebten Vorgang.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 3 sind die ringförmigen Magnetanordnungen beispielsweise Sintermagnete. Von besonderer Bedeutung ist die Ausführungsform nach Fig. 2, bei der im Sedimentationsbecken 1 bewegte Magnete 5 angeordnet sind, die über einen Antriebsmotor 6 um die Achse 7 rotieren.

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Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Tbeaterplatz 3

Abwandlungen der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 3 zeigen die Fig. 4 und 5 mit Magneten 8, wobei nach Fig. 5 einer überlaufkante ein Stabmagnet zugeordnet ist.

Claims

«ι I I t I · · I Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz 3 Schutzansprüche

1. Rohrstutzen zum Einbau bei Vorrichtungen zur Aufbereitung von Wasser, insbesondere Sedimentationsanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß innenseitig oder außenseitig eine Magnetanordnung (4) vorgesehen ist.

2. Rohrstutzen nach Anspruch 1, in der Ausführungsform mit außenseitiger Magnetanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Rohrstutzen (2) diesen umfassende ringförmige Magnete (4) aufgesetzt sind. (Fig. 1, Fig. 3). •

3. Rohrstutzen nach Anspruch 1, in der Ausführungsform mit innenseitiger Magnetanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß im Strömungskanal des Rohrstutzens (2) allseitig umströmte Magnete (8) angeordnet sind (Fig. 4).,

4. Magnetanordnung für Sedimentationsbecken, gekennzeichnet durch einen an einen Antriebsmotor (6) angeschlossenen Träger (7) und an den Träger (7) angeschlossenen Rührarmen in Form von Magneten (5) (Flg. 2).

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