DE8426854U1

DE8426854U1 - Vorrichtung zur Belüftung von Abwasser oder dgl. Medien in Belüftungsbecken

Info

Publication number: DE8426854U1
Application number: DE8426854U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-09-12
Filing date: 1984-09-12
Publication date: 1985-10-10

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur intermittierenden Belüftung von Flüssigkeiten, z.B. Abwasser oder dergleichen Medien in Belüftungsbecken
mittels einer unter djr Flüssigkeitsoberfläche angeordneten Belüftungseinrichtung, bestehend aus einer
durch eine Rahmenkonstruktion fixierten dichten Tragfolie mit einem Luftzuführanschluß, wobei diese Tragfolie mit einer durch Einstiche, Schnitte oder Lochungen zum Teil perforierten, vorzugsweise elastischen Membrane bespannt ist.

Durch die DE-PS 29 42 607 ist ein zur Ausübung eines Belüftungsverfahrens vorgesehener Luftverteiler zum
feinblasigen Belüften von Wasser bekannt, dessen Kriterium die Anordnung einer dichten und einer ihr aufliegenden gelochten Folie in einem durch zwei einander entgegengesetzt gerichtete Winkelrahmen, die die Funktion eines Spannrahmens haben, ist und dem im weiteren,unter der ungelochten Folie liegend, Tragstege verbunden sind. Oberhalb der gelochten Folie sind, mit geringfügigem
Abstand zu dieser Folie, um 90° zu den unteren Stegen versetzte, über die Fläche gleichmäßig verteilte weitere stabilisierende Stege vorgesehen.

Ein so ausgebildeter Luftverteiler wird zwar der hier gegebenen Aufgabenstellung insofern gerecht, als über die gesamte Verteilerfläche eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Luft erzielt werden kann.

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Die Ausbildung hat jedoch den Nachteil der Notwendigkeit einer relativ schweren, ausgesteiften, gewichtsaufwendigen Doppelrahmenkonstruktion, die die Manipulation des BelUfters im Belüftungsbecken erschwert.

Ein weiterer Nachteil dieser Konzeption ist die ebenfalls gewichtsbedingte, nicht veränderbar einstellbare Lage der Ebene der Belüftungsflache zur Hasseroberfläche während des Betriebes.

Im weiteren sind Vorrichtungen bekannt, deren Tragkörper mit Luftdurchtrittsöffnungen versehen sind, und die mit einer perforierten Luftverteilerfolie bespannt bzw. durch einen perforierten Schlauch umhüllt sind, und die in der Regel die Anordnung zusätzlicher Spannmittel zur Lagefixierung Jer Schläuche bzw.. der Folien benötigen.

Diesen Vorrichtungen haftet ganz allgemein der Nachteil an» daß bei möglichen Beschädigungen der Luftverteileriolie. die aus irgendwelchen Gründen immer möglich sein können, Wasser in den Tragkörper gelangt und zu einem vorzeitigen Verschluß der Perforation, insbesondere während der Stillstandsperiode, führen kann.

Darüberhinaus ist jedoch nicht nur die Luftverteilerfolie bzw. der perforierte Schlauch durch das eindringende Abwasser gefährdet,

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sondern vorrangig der Tragkörper selbst, da sich die Querschnitte der Luftaustrittsöffnungen im Tragkörper in einem solchen Fall praktisch uneingeschränkt offen darbieten.

Ferner ist von Nachteil, daß bei rohrförmigen Belüftern nur der obere Bereich als eigentlicher Belüftungsbereich angesprochen werden kann, und dieser, oft genug, durch zusätzliche Haltemanschetten oder dergleichen unterbrochen wird.

Es wird, wie bei der Airführung nach der eingangs genannten Schrift, oft versucht, die Belüftungsfolie durch Niederhaltungsstege in eine möglichst horizontale BeIUftungslage zu bringen, um eine Uberdehnung des aufgewölbten Bereiches zu vermeiden.

Da eine Verschiebung unterhalb der Stege nicht ausgeschlossen ist, kann es trotzdem in den einzelnen Abstützfeldern gelegentlich zu Uberdehnungen kommen.

Die ebenfalls schon versuchte Auflage von Siebblechen schränkt die Gleichmäßigkeit der Luftverteilung ein.

Diese Sachlage berücksichtigend ist es Aufgabe dieser Erfindung,eine Vorrichtung nach der eingangs beschriebenen Art zu nennen, die durch eine spezifisch wesentlich leichtere Ausbildung der Belüftungsfläche bereits grundsätzlich deren Manipulation im Bezug zur Ebene der Wasseroberfläche erleichtert, und damit eine besonders wirkungsvolle Richtungscinstellung, Verteilung oder Konzentration der Luftzufuhr in das Abwasser,

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bei geringstmöglicher Abdeckung und Störung der Luftabgabe durch abstützende Einbauten, ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe sieht vor, daß die in Verbindung mit einer Membrane eine Belüftungsfläche bildende, starre Tragfläche eine beliebig ausgebildete Flächenform aufweist, deren statische Festigkeit, neben der Materialauswahl und deren Dickendimensionierung, durch das Maß der Höhenversetzung der zwischen der Tiefstbegrenzung im Schwerpunkt oder einer Schwerlinie liegend zur randbegrenzenden Peripherie bestimmt ist, und daß die Neigung des durch den Querschnitt der Tragfläche festgelegten, von der Tiefstbegrenzung zur randbegrenzenden Peripherie führend, geradlinig, kalottenförmig oder in Richtung der Erhöhung konkav/konvex geformt verlaufend ausgebildet ist.

Durch die Verwendung einer gegenüber dem Schwerpunkt zur Peripherie erhöhten,selbsttragenden Belüftungsfläche, deren Querschnitt kegelstumpf-, kalottenartig» keil-ipy^saa±^ienförm±g, ^un<* bei Verwendung runder Be-IUftungsflachen letztlich schirmbildend ist, wird allein schon durch die Formgebung die Bildung einer spezifisch leichten Tragfläche mit hoher Stabilität, bei gleichzeitig möglicher gelenkiger, d.h. schwenkbarer Ausbildung der Belüftungsfläche ermöglicht.

Zur Normalanordnung, d.h. zur Anordnung der Peripherie parallel zur Wasseroberfläche ist festzuhalten,

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daß der zu belüftende Bereich des Belüftungsbeckens bei einer parallel zur Wasseroberfläche angeordneten Ebene der Peripherie der Tragfläche, bei deren zum Wasserspiegel gerichteten, gegenüber der Luftzuführung gegebenen Höhenversetzung, über ein vom Druck abhängiges Maß mit einer Beluftungskonzentration verbundenen Bündelung, -und bei deren entgegen zum Wasserspiegel gerichteten Höhenversetzung, eine Minderung djer Belüftungskonzentration, verbunden mit einer Erweiterung, erfährt.

Selbstverständlich wird man in der Regel einer zur Wasseroberfläche hin gerichtetenWölbung Keil-, Kegel-ZPyramidenspitze der Tragfläche den Vorzug geben, da diese die gleichmäßigste Spannung der Membrane, ausgehend vom Bereich der Luftzuführung bis zur Peripherie, erlaubt.

Eine umgekehrte Anordnung ist in gleicher Weise möglich, wobei allerdings besondere Sorgfalt auf die Fixierung der Membrane im Lufteinführungsbereich geboten ist, und die Ausbildung der Tragfläche vom Lufteinführungsbereich bis zur Peripherie zweckmäßig nach innen gewölbt, d.h. konkav ausgebildet ist.

Bei besonders tiefen Becken kann es dabei sogar zweckmäßig sein, die Membrane nach unten gerichtet über eine beispielsweise kalottenförmige oder kuglige Form zu spannen, so daß die Luft zuerst in Richtung des Gefäßbodens ausgetragen, umgelenkt und über den Randbereich nach oben geführt wird.

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Die Dispersion und die Geschwindigkeit des vollständigen oder partiellen Abbaues der eingetragenen Luft kann dadurch noch verbessert werden, daß die Tragfläche um deren Schwerpunkt rotierend antreibbar ist.

über die zu treffende Werkstoffauswahl für die Herstellung der Belüfterfläche ist festzuhalten, daß diese sowohl aus VA-Stahl, Kunststoff oder dergleichen Stoffe hergestellt werden kann.

Die Membrane ist, wie üblich, in der Regel aus synthetischem Kautschuk gebildet, da dessen Elastizitätsverhalten in weiten Bereichen einstellbar ist.

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Hinsichtlich der Verbindung der Tragfläche wird vorgeschlagen,

daß der mit der Tragfläche verbundene Luftzuführungsanschluß ein fallweise mit Queraustrittsöffnungen versehener Rohrstutzen ist, dem die Membrane durch Schelten verbunden ist.

«Bei rechteckig oder mehreckig geformter Tragfläche empfiehlt es sich, daß diese in Richtung von deren Haupterstreckungsmaß einem geöffneten Kafcal als Luftzuführungsanschluß verbunden ist, wobei die Membrane mit der Tragfläche über Klemmbrücken angeschlossen ist.

Insbesondere bei großflächiger Belüftung ist es empfehlenswert, daß durch Durchtrittsöffnungen für das Umgebungswasser die Gleichmäßigkeit der Luftverteilung gefördert wird.

Um die Tiefen- und Reparatureinstellung der Vorrichtung zu erleichtern, ist vorgesehen, daß an dieser aufblasbare und/oder feste Schwimmkörper angebracht sind.

Zu der bereits erwähnten Verstellbarkeit der Belüftungsfläche zur Flüssigkeitsoberfläche ist festzuhalten, daß die Belüftungsfläche im Winkel bis zu +_ 9Ό° zur Flüssigkeitsoberfläche schwenkbar ist.

Hierzu kann z.B. in der Luftzuführungsleitung jede Doppelwinkelverbindung verwendet werden.

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Die normalerweise runden oder rechteckigen Tragflächen

können fallweise mit beliebig geformten Ourchbrüchen versehen sein.

Desweiteren ist festzuhalten, daß die Membrane aus gewebtem oder gewirktem Kunststoff besteht öder daß die elastische Membrane eine Metallfolie ist.

Die Begriffe "Tiefstpunkt" und "Tiefstbegrenzung" beziehen sich jeweils auf die Spitzenbegrenzung (Punkt oder Linie) und können sowohl als nach unten als auch nach oben gerichtet betrachtet werden.

Die Vorrichtung wird damit in vollem Umfang der Aufgabenstellung gerecht.

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Das erfindungsgemäße Vorrichtung wird anhand von erläuternden Darstellungen von zu seiner Ausübung geeigneten Vorrichtungen näher erläutert.

Figur 1 zeigt den Grundriß der Vorrichtung in runder Form.

Figur 2 zeigt einen Schnitt durch die Figur 1 in Richtung I./I.

** Figur 3 zeigt den Grundriß einer rechteckigen Ausführung .

Figur 4 zeigt den Schnitt durch Figur 3 in Richtung II./II.

Figur 5 zeigt ein Detail der Luftzuführung von oben und die Umlenkzone.

Figur 6 zeigt ein Detail der Luftzuführung von unten und die Umlenkzone.

Figur 7 zeigt im Detail eine im Bereich der Schwerlinie kanalförmig ausgebildete Luftzuführung.

Die Luftzuführungen 1, wie sie durch die Figuren 1*2 und 5 dargestellt sind, betreffen einen von oben zur starren Tragfläche 2 gerichteten in der Regel im Schwerpunkt 10 angeordneten Einführungsstutzen, der in der Regel im Schwerpunkt der Fläche befestigt ist,und der, wie durch die Zeichnungen dargestellt , mit in den Umlenkbereich 3 gerichteten Queraustrittsöffnungen 1.1 versehen ist.

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Der Tragfläche 2 liegt die elastische, perforierte Membrane 4 auf, die entlang der Peripherie 12 durch eine Klemmvorrichtung 5 und am Stutzen der Luftzuführung durch eine Schelle 6 fixiert ist. Im Falle einer Luftzuführung nach Figur 6 ist ebenfalls ein mit Innengewinde versehener Stutzen als Luftzuführung von unten der Tragfläche 2 angeschlossen, und der vom Stutzen eingeschlossene Teilbereich der Tragfläche 2 geöffnet. Die Verbindung mit der Membrane 4 erfolgt über eine mit im Stutzen nach oben bündig befestigte Klemmbrücke 7.

Die Ausführungen zu den Figuren 3 und 4 sehen für rechteckige Belüfter eine über deren Haupterstreckungsmaß, das in aller Regel nlt einer Schwerlinie 11 identisch ist, einen zur TragfIäche2geöffneten Kanal 1.2 vor, in dem an beliebiger Stelle die Luft geleitet wird.

In dem peripheren Bereich ist der Kanal 1.2 nach auBen abgeschlossen, und die Verbindung mit der Membrane 4 wird über den in den Kanal bündig zu der Tragflächenbegrenzung angeordneten Klemmbrücken 7 hergestellt. Die statische Stabilität der Tragfläche 2 ist neben der Materialauswahl und deren Dickendimensionierung,vom Maß der Höhenversetzung 13 zwischen der Tiefenbegrenzung im Schwerpunkt 10 oder einer Schwerlinie 11 und der Peripherie 12 der Tragfläche 2 abhängig.

Die Formgebung der Neigung ist den Querschnittslinien durch die Tragfläche zu entnehmen ; sie verläuft im allgemeinen geradlinig, kann aber auch in Richtung der Erhöhung konkav/konvex oder kalottenföritiig geformt ausgebildet seih.

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Die Vorrichtung kann mit mindestens einem aufblasbaren oder festen Schwimmkörper 8/9 versehen werJen, sodaß der Belüfter auch bei gefülltem Becken an die Oberfläche transportiert werden kann. Die elastischen Schwimmkörper werden vor dem Herausnehmen der Belüftungseinrichtung über eine Rohr- oder Schlauchleitung gefüllt und schwimmen somit bei Entfernung der Arretierung der Belüftungseinrichtung im Becken an die Wasseroberfläche.

Nicht gezeichnet ist die Lageeinstellung der Belüftungseinrichtung. Diese wird durch Zugj Stangen-, Seile Gelenke oder sonstige bekannte Einrichtungen fixiert, wobei die aufblasbaren Schwimmkörper letztlich den Vorteil haben, daß bei gleichgewichtiger Anordnung und gleichem Füllgrad letztlich die Höhenlage des Belüfters auch ohne tragende Elemente praktisch schwebend eingestellt werden kann. Um fallweise eine Zirkulation der Wasserströmung durch die Belüfterebene zu ermöglichen, können Durchbrüche durch diese Ebene, beispielsweise im Bereich ,der Luftzuführungen 1, vorgesehen werden, wobei diese zwischen iTragflache und Membrane gegen eindringendes Wasser abgedichtet sein müssen.

Abschließend ist noch zu erwähnen, daß die Steifigkeit der Tragflächen durch eingeprägtes Sicken fallweise erhöht werden kann, wobei man allerdings die Uberdeckung der Sicken durch die Membrane 4 bei Ausbildung der Perforation berücksichtigen muß.

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Claims

• t · f · · ■ • ■ • 6 CJ t 39/1/84 . - 13 - Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur intermittierenden Belüftung von Flüssigkeiten, z.B. Abwasser oder dergleichen Medien in Belüftungsbecken mittels einer unter der Flüssigkeitsoberfläche angeordneten Belüftungseinrichtung, bestehend aus einer durch eine Rahmenkonstruktion fixierten dichten Tragfolie mit einem Luftzuführanschluß, wobei diese Tragfolie mit einer durch Einstiche, Schnicte oder Lochungen zum Teil perforierten, vorzugsweise elastischen Membrane bespannt ist, dadurch gekennzeichnet,

daß die in Verbindung mit einer Membrane (4) eine Belüftungsfläche (2/4) bildende, starre Tragfläche (2) eine beliebig ausgebildete Flächenform aufweist, deren statische Festigkeit, neben der«Materialauswahl und deren Dickendimensionierung, durch das Maß der Höhenversetzung (13) der zwischen der Tiefstbegrenzung im Schwerpunkt (10) und einer Schwerlinie (11) liegend zur randbegrenzenden Peripherie (12) bestimmt ist, und daß die Neigung des durch den Querschnitt der Tragfläche (2) festgelegten, von der Tiefstbegrenzung zur randbegrenzenden Peripherie (12) führend, geradlinig, kalottenförmig oder in Richtung der Erhöhung konkav/konvex geformt verlaufend ausgebildet ist.

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2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß der mit der Tragfläche (2) verbundene Luftzuführungsanschluß (1) ein fallweise mit Queraustrittsöffnungen (1.1) versehener Rohrstutzen ist, dem die Membrane (4) durch Schellen (6) verbunden ' ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,

daß eine rechteckig oder mehreckig geformte

Tragfläche (2) in Richtung von deren Haupterstreckungsmaß einem geöffneten Kanal als Luftzu-

« führungsanschluß (1) verbunden ist, wobei die

Membrane (4) mit der Tragfläche (2) über Klemm-

brücken (7) angeschlossen ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet ,

daß um den Bereich mindestens eines Luftzuführungsanschlusses (1) gegenüber der Tragfläche (2) und der Membrane (4) wasserdicht abgesperrte Durchtrittsöffnungen für das Um-

! gebungswasser angeordnet sind.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß an dieser aufblasbare und/oder feste Schwinunkörper (8 oder 9) angebracht sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Belüftungsfläche (2/4) im Winkel bis zu _+ 90° zur Flüssigkeitsoberfläche schwenkbar ist.

7·. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die Tragfläche (2) um deren Schwenkpunkt (10) rotierend antreibbar ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,

daß die Tragfläche (2) beliebige Durchbrüche aufweist.

9„ Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,

daß die elastische Membrane (4) aus gewebtem oder gewirktem Kunststoff besteht.

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1O. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ,

daß die elastische Membrane (4) eine Metallfolie ist.

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