DE8212771U1 - Flaechenbeluefter zum feinblasigen begasen von fluessigkeiten - Google Patents

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STRASSB & STOFFRBGBN

Patentanwälte · European Patent Attorneys Dipl..Ing. Joachim Straese· Mflnohen ■ Dipl.-Phye. Dr. Hans-Herbert Stoffregen, Hanau

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Flächenbelüfter zum feinblasigen Begasen von Flüssigkeiten

Die Neuerung bezieht sich auf einen Füchenbelüfter zum feinblasigen Begasen von Flüssigkeiten wie zum Beispiel Abwasser mit einem über eine Gaszuführungsleitung angeschlossenen Belüftungskörper aus porösem Material.

Bei dem Belebtschlammverfahren kann das Einbringen von Luft in das Abwasser beispielsweise mittels Belüfterkerzen oder mittels Belüfterplatten erfolgen, die im Sohlenbereich der Belüftungsbecken angeordnet sind.

Nach einem anderem Vorschlag wird die Druckluft über eine Luftverteilerfolie an das Abwasser abgegeben, die sich bei fehlender oder geringer Druckluftzufuhr dichtend auf eine Unterlage auflegt. Durch die Luftverteilerfolie soll sichergestellt werden, daß die austretenden Blasen überaus feinblasig werden. Allerdings nimmt man dabei den Nachteil in Kauf, daß bei zum Beispiel hohen Druckluftschwankungen bzw. Druckluftstößen die Folie beschädigt wird, so daß ein Austausch erforderlich wird. Demzufolge sind entsprechende Flächenbelüfter recht wartungsintensiv (EP 80106329).

Bekannte Plattenbelüfter bestehen aus Belüftungsplatten porösen Materials, die von einem Rahmen aufgenommen sind, der die Unter-

fläche und die Seitenfläche der Platte voll umgibt. Mindestens zwischen Unterfläche und dem Rahmenboden ist ein Abstand gegeben, um die Luft auf die Unterfläche der Belüftungsplatte zu verteilen (DE-GM 81 28 321).
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Bei dem aus porösem Material bestehenden Plattenbelüfter und dem ihn umgebenden Rahmen tritt dagegen der Nachteil auf, daß bei zeitweilig gewollt geringer oder bei Ausfall der Druckluftzufuhr in den zwischen Rahmen und Platten vorhandenen Hohlraum Belebtschlamm eindringen ( 10 kann. Infolge Anwachsens von Bakterienkolonien (Belebtschlamm)

können diese auch durch verstärkte Luftzufuhr nicht wieder über die Poren der Platten ausgetragen werden, so daß die Gaswege innerhalb der Platte verstopfen.

Es hat ferner sich erwiesen, daß in einem großen Luftverteiler= Hohlraum bei zeitweilig gewollter Luftmengenverminderung (zum Beispiel Energieeinsparung über Nacht) eine Art Wirbelsog entsteht, indem die geringe Luftmenge nur durch den Mittenbereich der Platte austritt nd durch die Randfläche Abwasser und Belebtschlamm angesaugt wild.

Aufgabe der vorliegenden Neuerung ist es, einen Flächenbelüfter der

ν eingangs genannten Gattung derart auszubilden, daß eine problemlose

feinblasige Druckgasabgabe an die Flüssigkeit bei einer hohen Wartungsfreundlichkeit erfolgt, so daß insbesondere bei geringer oder fehlender Gaszufuhr sichergestellt ist, daß in die Belüftungsplatten Flüssigkeit nicht oder nur im verschwindend geringem Maße eindringt, so daß die Gefahr eines Zusetzens der Poren ausgeschlossen ist.

Die Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch gelöst, daß die Unterfläche des Belüftungskörpers von einem plattenförmigen Element abdeckbar ist, das in Abhängigkeit von der Gaszufuhr zu der Belüftungsplatte beabstandet ist oder sich dichtend auf die Unterfiäche auflegt.

Demzufolge ist insbesondere bei Ausbleiben des Gases (vorzugsweise Druckluft) sichergestellt, daß sich ein Hohlraum unterhalb der Belüftungsplatte nicht ausbildet, so daß Flüssigkeit durch die Belüftungsplatte nicht durchdringen kann; denn es konnte festgestellt werden, daß bei Fehlen des Hohlraums keine Flüssigkeit in die Belüftungsplatte eindringt, da das dort vorhandene Gas in dieser fein verteilt und festgesetzt ist. Durch das Verschließen des Bodenbereichs ist also der Vorteil gegeben, daß Schmutzzusetzungen nicht auftreten. Dadurch ist eine hohe Funktionstüchtigkeit des neuerungsgemäßen (") 10 Flächenbelüfters gewährleistet, so daß selbst bei einem Einsatz über einen langen Zeitraum sichergestellt ist, daß über die gesamte Oberfläche feinblasige Luft austritt, so daß eine optimale Abwasserreinigung erfolgen kann (in diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß entsprechende Flächenbelüfter selbstverständlich icht nur für die Abwasserreinigung Verwendung finden können, sondern auch zum Beispiel bei der Enteisenung oder Entsäuerung in der Trink- und Brauchwasserbereitung eingesetzt werden können).

Vorteilhafterweise ist das plattenförmige Element elastisch verformbar und liegt im entspannten Zustand -also bei fehlender Gaszufuhr- auf der Unterfläche auf. Demzufolge kann das plattenförmige Element als Plattenmembran bezeichnet werden, wobei als Material vorzugsweise

'.' V4A-Blech zu wählen ist.

Alternativ dazu kann das plattenförmige Element starr oder nahezu starr ausgebildet sein und in seinen Randbereichen von einem elastischen Dichtungselement aufgenommen sein, welches seinerseits umlaufend den Rand der Belüftungsplatte umgibt. Durch diese Ausgestal' tung ist gleichfalls sichergestellt, daß bei unterbrochener Gaszufuhr aufgrund des elastischen Dichtungselementes das plattenförmige Element dicht an die Unterfläche angelegt wird, so daß in die Belüftungsplatte Flüssigkeit nicht hineintreten kann.

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Das umlaufende Dichtungselement kann vorzugsweise eine U-Form oder Knochenform aufweisen, wobei die freien Enden derart ausgebildet sind, daß sie den oberen Rand der Belüftungsplatte sowie den unteren Rand zusammen mit dem plattenförmigen vom Boden abhebbaren Element umfassen.

Schließlich besteht auch die Möglichkeit, daß die die Unterfläche abdeckende Platte von einem den Rand des Belüftungskörpers umfassenden Befestigungselement aufgenommen wird, welches im geringen Umfang dehnbar ist, wobei die Platte dann nur geringfügig flexibel ausgebildet sein muß.

Weiterhin besteht die Möglichkeit, in Abhängigkeit von der Elastizität des plattenförmigen Elementes und/oder des Dichtungselementes die Gaszufuhr so einzustellen, daß das Element vibriert, so daß eine pulsierende Gasabgabe erfolgt.

Auch besteht selbstverständlich die Möglichkeit einen Belüftungskörper, der zum Beispiel eine konkav uder konvex oder wellig ausgebildete Unterfläche aufweist, mit einem plattenförmigen Element neuerungsgemäß abzudecken. In diesem Fall ist die Formgebung des Elementes der Unterfläche angepaßt.

Um auch sicherzustellen, daß die Gaszuführungsleitung bei unterbrochener Gaszufuhr keinen Nachschub für nach oben strebendes Gas und damit keinen Freiraum für eindringedes Wasser oder Schlamm bereitstellt und also keinen Eintrittn von Flüssigkeit ermöglicht, Jegt sich die Öffnung der von dem plattenförmigen Element aufgenommenen Gaszuführurigsleitung gegen eine geschlossenes GasverteiIterelement an, das an der Unterfläche der Belüftungsplatte angeordnet ist. Bei Gaszufuhr bewirkt das unter Druck ausströmende Gas, daß sich das plattenförmige Element zusammen mit der Öffnung von der Unterfläche der Belüfterplatte und somit von dem Gasverteilerelement abhebt, so

daß das Gas in den Zwischenraum zwischen plattenförmigen^ Element und Unterfläche der Belüftungsplatte einströmen kann. Die Gasverteilerplatte stellt gleichzeitig sicher, daß das einströmende Gas gleichmäßig in den Zwischenraum verteilt wird, so daß aus der freien Oberfläche der Belüftungsplatte gleichmäßig verteiltes feinblasiges Gas heraustritt. Das Gasverteilerelement kann eine abdichtende Platte sein oder nur ein auf der Unterfläche im Bereich der Öffnung aufgetragenes Dichtungsmittel sein, durch den bzw. das die Poren verschlossen werden.
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Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Neuerung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele.

Es zeigen:
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Fig. 1 und 2 eine erste Ausführungsform eines neuerungsgemäßen Flächenbelüfters und

Fig. 3 und 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel.
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In den Fig. 1 und 2 ist ein neuerungsgemäßer Flächenbelüfter 10 dargestellt, der im wesentlichen aus einem Belüftungskörper in Form einer Belüftungsplatte 12 porösen Materials wie zum Beispiel Keramik besteht. Mehrere solcher Belüftungsplatten 12 werden im Bodenbereich eines Belüftungsbeckens verteilt, damit feinblasig Druckluft in das zu reinigende Abwasser abgegeben wird, so daß eine große Durchmischung von Wasser und Gas erfolgt. Die Zuführung des Gases vorzugsweise in Form von Druckluft erfolgt über Leitungen 14, die im Bodenbereich 16 der Belüftungsplatte 12 mündet. Ferner erkennt man nach den Fig. 1 und 2, daß die Unterfläche 16 von einem elastisch ausgebildeten plattenförmigen Element 18 abgedeckt ist. Dabei kann in Abhängigkeit von der Gaszufuhr über die Leitung 14 das plattenförmige Element 18 auf der Unterfläche 16 dichtend aufliegen bzw. zu dieser einen Abstand aufweisen (Fig. 2).

Das plattenförmige Element 18 kann zum Beispiel mit der Belüfterplatte über ein starres Verbindungselement, welches vorzugsweise den Rand der Belüftungsplatte umlaufend umgibt, befestigt werden.

Bei Vorhandensein eines Abstandes zwischen dem Element 18 und der Unterfläche 16 kann das über die Leitung 14 zugeführte Gas den porösen Körper der Belüftungsplatte 12 durchsetzen, so daß aus der freien Oberfläche fein verteilte Blasen austreten. Unterbleibt jedoch eine Gaszufuhr, so legt sich aufgrund der elastischen Ausbildung der Platte 18 diese dichtend an die Unterfläche 16 an. Dadurch wird der Vorteil erzielt, daß der von der Flüssigkeitssäule hervorgerufenen Druck einen Austausch von Flüssigkeit und Gas innerhalb der Belüftungsplatte 12 verhindert .Dadurch ist sichergestellt, daß im Plattenkörper 12 Schmutzablagerungen und bakterielles Wachstum nicht auftreten können.

Damit auch die Luftzuführungsleitung 14 einen das Eindringen von Flüssigkeit bei Unterbleiben einer Gaszufuhr erforderlichen Freiraum nicht zur Verfugung stellt, mündet die Öffnung 20 der Luftzuführungsleitung 14, die fest mit dem elastischen Element 18 verbunden ist, gegenüber einem Gasverteilerelement 22, wie zum Beispiel einer Platte oder die Poren der Belüftungsplatte im Bereich der Öffnung 20 verschließender Anstrich. Liegt demzufolge das elastische Element 18 an der Bodenfläche 16 an (Fig. 1), so wird die Öffnung 20 der Gaszuführungsleitung 14 von dem Gasverteilerelement 22 verschlossen, so daß in die Leitung 14 keine Flüssigkeit eindringen kann.

Ist nach den Fig. 1 und 2 das bodenseitig angeordnete Element 18 elastisch ausgebildet, so kann alternativ dazu auch ein starres Element 24 Verwendung finden, wie es im Zusammenhang mit den Fig. 3 und 4 beschrieben ist. Das vorzugsweise starr ausgebildete Element 24 begrenzt gleichfalls unterseitig eine entsprechend den Fig. 1 und 2 ausgebildete Betüfterplatte 12. Um jedoch dennoch bei Gaszufuhr die

Unterfläche 16 von Gas überstreichen zu lassen, damit dieses durch den porösen Körper 12 feinblasig austreten kann, wird die Platte 24 von oinem Dichtungselement 26 in seinem Randbereich erfaßt. Das Dichtungselement 26 ist dabei umlaufend ausgebildet und umfaßt den 5 oberen Rand der Belüfterplatte 12 und den unteren Rand der Platte 24. Zu diesem Zweck kann das Dichtungselement U-förmig oder knochenförmig oder gleichwirkend ausgebildet sein.

Erfolgt nun eine Gaszufuhr, so wird aufgrund der Druckausbi Idung

/ , 10 zwischen der Platte 24 und der Unterfläche 16 eine Dehnung des Dichtungselementes 26 hervorgerufen, wodurch der erwünschte Freiraum zwischen Platte 24 und Körper 12 zur Verfugung gestellt wird. Bei Ausbleiben der Gaszufuhr zieht sich dagegen das Dichtungselement 26 zusammen, so daß die Platte 24 erneut an der ünterflache 16 anliegt, also ein Hohlraurr nicht mehr gegeben ist. Dadurch werden die gleichen Vorteile erzielt, wie sie im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 2 beschrieben, also es ist sichergestellt, daß durch den porösen Körper 12 keine Flüssigkeit durchdringen und somit eine Ablagerung von Verschmutzungen erfolgen kann.

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Im übrigen ist die Gaszuführleitung bzw. die Gasverteilerplatte gemäß Fig. 1 und 2 auch bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 3 und ι 4 gegeben.

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Claims (7)

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Flächenbeiüfter zum feinblasigen Begasen von Flüssigkeiten wie zum Beispiel Abwasser mit einem über eine Gaszuführungsleitung anc?schlossenen vorzugsweise plattenförmigen Belüftungskörper aus porösem Material,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Unterfläche (16) des Belüftungskörpers (12) von einem plattenförmigen Element (18, 24) abdeckbar ist, das in Abhängigkeit von der Gaszufuhr zu der Belüftungsplatte beabstandet ist oder sich dichtend auf die Unterfläche auflegt.

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2. Flächenbeiüfter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß das plattenförmige Element (18) elastisch verformbar ist und im entspannten Zustand auf der Bodenfläche (16) aufliegt.

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3. Flächenbeiüfter nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß das platteniörmige Element (18) eine Plattenmembran ist und vorzugsweise aus V4A-Blech besteht.

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4. Flächenbelüfter nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß das plattenförmige Element (24) in seinen Randbereichen von einem elastischen den Rand des Belüftungskörpers (12) umfassenden Dichtungselement (26) aufgenommen ist.

5. Flächenbelüfter nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,

daß das umlaufende Dichtungselement (26) u-fcrrr.ig oder knochenförmig ausgebildet ist und bei Luftzufuhr in einem Umfang dehnbar ist, daß zwischen dem plattenförmigen Element (24) und der Bodenfläche (16) ein Abstand entsteht.

6. Flächenbelüfter nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Ende der Gaszuführungsleitung (14) von dem plattenförmigen Element (18, 24) aufgenommen ist und daß die Öffnung durch ein an der Unterfläche (16) der Belüftungsplatte (12) angeordnetes Gasverteilerelement (22) verschließbar ist.

7. Flächenbelüfter nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,

daß das Gasverteilerelement (22) auf der Unterfläche (16) aufgetragen oder eingelassen ist.
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