DE9318676U1

DE9318676U1 - Ringschlauchbegaser zum feinblasigen Eintrag von Gas in eine Flüssigkeit

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Publication number: DE9318676U1
Application number: DE9318676U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-12-07
Filing date: 1993-12-07
Publication date: 1994-02-24
Anticipated expiration: 2003-12-08

Description

BESCHREIBUNG:

Ringschlauchbegaser zum feinblasigen Eintrag von Gas in eine Flüssigkeit

Stand der Technik:

Für eine Vielzahl technischer Anwendungen und insbesondere zur Aufrechterhaltung der biologischen Abbauprozesse während der biologischen Abwasserreinigung ist der Eintrag von Sauerstoff in eine Flüssigkeit von besonderer Bedeutung. Aufgrund der zum Teil großen Sauerstoffmengen, die pro Zeiteinheit in das Abwasser eingetragen werden müssen, fallen bei diesen Prozessen, wie z.B. für die Behandlung von Abwasser in der Regel relativ hohe Energiekosten an. Um diese möglichst gering zu halten, muß der Sauerstoff feinblasig in die Flüssigkeit eingetragen werden, damit eine möglichst große Stoffaustauschfläche entsteht. Eine effiziente Begasung ist aber nur dann möglich, wenn die Feinbiasigkeit mit geringem Energieaufwand erreicht wird. Zu diesem Zweck existieren verschiedene Belüftungsvorrichtungen, die in Form von Kerzen, Tellern, Schläuchen und Platten das Gas in eine Vielzahl von Blasen dispergieren. Aus der Literatur sind sogenannte Tellerbegaser bekannt, die mit Hilfe einet elastischen Membran aus Gummi oder ähnlichen Kunststoffen beziehungsweise einer gasdurchlässigen Platte diese Aufgabe übernehmen. Mit derartigen Begasern, wie sie auch aus der Patentschrift US-PS 45 69 805 bekannt sind, wird das Gas feinblasig in die Flüssigkeit eingetragen. Bei den bekannten Tellerbelüftem besteht das Problem darin, daß eine Luftblaseneinschnürung in der begasten Flüssigkeit über dem jeweiligen Belüfter stattfindet. Dadurch kommt es zu einer vermehrten Zusammenlagerung kleiner Blasen zu größeren (Koaleszenz), wodurch der Gaseintrag in die Flüssigkeit, beispielsweise Abwasser, beeinträchtigt wird. Außerdem findet bei großflächiger Ausführung der Tellerbegaser während der Begasung eine unerwünschte Schlammablagerung unterhalb der Belüfter statt. Dieses Problem führte zu einer Weiterentwicklung, die in ,der Patentanmeldung DE 36 32 772 C1 beschrieben ist. Darin wird ein flächig ausgeführter, kreisförmiger Begaser beschrieben, welcher ein Gehäuse aufweist, welches einen mit einem Anschlußstutzen versehenen Gasverteilerraum umschließt, oberhalb welchem eine gasdurchläßige Platte oder Membrane angeordnet ist. Zur Verbesserung des Gaseintrages und zur Vermeidung von Ablagerungen, wie beispielsweise Schlamm, wird vorgesehen, daß sowohl das Gehäuse mit dem Verteilerraum als auch die gasdurchläßige Platte oder perforierte Membrane ringförmig, vorzugsweise kreisringförmig, mit einer zentrischen Durchtrittsöffnung ausgebildet sind. Durch eine Ausführung des Belüfters, wie in DE 36 32 772 C1 beschrieben, ergeben sich

jedoch eine Reihe von Nachteilen: Durch die zentrische Durchtrittsöffnung ergibt sich ein Verlust an zur Verfügung stehender Begasungsfläche. Durch eine geringere Begasungsfläche wird sich jedoch bei konstantem Luftdurchsatz im Vergleich zu einem gleichgroßen Belüfter ohne Durchtrittsöffnung ein höherer Druckverlust und eine größere ablösende Blasengröße einsteiien. Diese Nachteile können nur vermieden werden, wenn andererseits der pro Begaser durchtretende Gasvoiumenstrom reduziert wird; dies führt jedoch zwangsweise zu einer Erhöhung der Gesamtzahl an zu installierenden Belüftungskörpern z.B. innerhalb eines Abwasserbeckens und erhöht damit die Investitionskosten für den Anlagenbetreiber. Weiterhin erfordert die zusätzliche Abdichtung der zentrisch kreisförmig ausgeschnittenen Platte oder Membrane zusätzlichen Dichtungsaufwand und erhöht somit die Fertigungskosten und die Anfälligkeit der Systeme gegen Undichtigkeiten.

Problem:

Der im Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Belüftungsvorrichtung zu schaffen, welche durch eine im weitesten Sinne als ringförmigen Schlauch zu bezeichnende Ausführung die Einschnürung von Gasblasen oberhalb des Begasers und die Ablagerung von Feststoffen unterhalb des Begasers vermeidet, dabei aber eine große Begasungsfläche aufgrund der über dem Ringschlauch dreidimensional verteilten Begasungsfläche zur Verfügung stellt.

Erfindung:

Diese Probleme werden mit dem Ringschlauch-Begaser gemäß den näherbezeichneten Ansprüchen gelöst.

Vorteilhafte Wirkung der Erfindung:

Mit der Erfindung wird erreicht, daß in ihrer Wirkung verbesserte Begasungsvorrichtungen für den Einsatz zur Begasung von Flüssigkeiten bereitgestellt werden können. Durch die ringschlauchförmige Gestaltung des Begasers kann durch die kreisförmige Durchgangsöffnung Flüssigkeit durch die Begasungsvorrichtung von den produzierten Blasen angesaugt werden, wodurch das Zusammenwachsen kleiner Blasen zu größeren Blasen oberhalb der Begäsungsvorrichtung vermieden wird. Zugleich wird eine unerwünschte Ablagerung von Feststoffen, beispielsweise Belebtschlamm unterhalb der

Begasungsvorrichtung vermieden. Für den Fall daß kein Gas in den Belüftungskörper eintritt, sinkt der Feststoff auf den Beckenboden und nur eine geringe Menge wird sich auf der gekrümmten Belüftungsfläche des Reifenbegasers niederschlagen; somit ist ein Verstopfen des Belüfters nicht möglich und der Belüfter kann ohne zusätzliche Druckverluste erneut mit Gas beaufschlagt werden. Durch die Ausnutzung der dreidimensionalen Ringschlauchoberfläche als Begasungsfläche ergibt sich im Vergleich zu flächig ausgeführten Tellerbegasem eine wesentlich größere Begasungsfläche, wodurch sich die Feinblasigkeit und der geringe Druckverlust für dieses Begasungselement ergeben. Die durch den Ringschlauchbegaser (RS) aufwärtsgerichtete Strömung der Flüssigkeit führt darüberhinaus zu einem Abscheren der an der Innenwand des RS produzierten Blasen. Damit lösen die Blasen früher ab, es entstehen kleinere Blasen und der Gaseintrag in die Flüssigkeit wird effektiver. Die konstruktive Ausgestaltung des RS erfordert keinerlei Gehäuse, wie dies normalerweise für die Bereitstellung eines unterhalb von Membranen oder luftdurchläßiger Platten erforderlich Gasverteilerraums nötig ist. Weiterhin sind keinerlei zusätzliche Abdichtungen zwischen einer, bei herkömmlichen Begasungsvorrichtungen üblichen, Trägerkonstruktion und der eigentlichen blasenerzeugenden Membran notwendig. Diese beschränkt sich auf die leicht zu dichtende Luftzuführung. Damit ist das neu entwickelte System in erheblich geringerem Maße anfällig hinsichtlich Defekten im Betrieb oder während der Fertigung.

Darstellung der Erfindung:

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur 1 erläutert. Figur 1a zeigt den ringschlauchförmig ausgeführten Begaser (1). Entsprechend der am Umfang des RS verlaufenden Druckverteilung, befinden sich unterschiedlich große Luftaustrittsöffnungen (2), um eine gleichmäßige Begasung über den gesamten Begasungskörper zu ermöglichen. Über einen Gasanschlußstutzen (3) kann Gas in den Belüfter einströmen. Durch die aufwärtsgerichtete Strömung der Blasen wird eine Flüssigkeitsströmung (4) erzeugt, die mittig in den Belüftungskörper eintreten kann, wodurch am Innenrand des Reifens entstehende Blasen abgeschert und klein gehalten werden.

Aus Figur 1b wird deutlich, wie die in den Begaser eintretende Flüssigkeit das Einschnüren der Luftblasen verhindert."

Claims

Schutzansprüche:

1. Belüfter zum Begasen einer Flüsssigkeit

dadurch gekennzeichnet,

daß ein elastisches Material, welches ringschlauchartig ausgeführt ist, mit Gasdurchtrittsoffnungen versehen ist.

2. Belüfter nach Anspruch dadurch gekennzeichnet,

daß die Gasdurchtrittsoffnungen in Form von Löchern oder Schlitzen in unregelmäßigen Abständen über die Begaserfläche verteilt sind.

3. Belüfter nach Anspruch 1 und dadurch gekennzeichnet,

daß die Gasaustrittsöffnungen zum Ausgleich des am Begaser vorliegenden hydrostatischen Druckveriaufs unterschiedlich groß sind.

4. Belüfter nach Anspruch 1 bis dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Luftzufuhrvorrichtung vorhanden ist.

5. Belüfter nach Anspruch 1 bis dadurch gekennzeichnet,

daß zur Kompensierung des Auftriebs Seile um den Reifen gelegt sind, die in einer am Beckenboden befindlichen Haltevorrichtung verankert sind

6. Belüfter nach Anspruch 1 bis dadurch gekennzeichnet,

daß um die Begasungsvorrichtung ein Netz mit beliebiger Maschenweite gelegt ist, welches in einer am Becken befindlichen Haltevorrichtung verankert ist.

7. Belüfter nach Anspruch 1 bis 6
dadurch gekennzeichnet,

daß fertigungsbedingt mindestens 2 Halteschlaufen oder Halteösen am äußeren oder inneren Umfang angebracht sind, die der Aufnahme einer Haltevorrichtung dienen.

8. Belüfter nach Anspruch 1 bis 7
dadurch gekennzeichnet,

daß mehrere Luftzufuhrschiäuche in den Ringschlauchbegaser fixiert sind, die gemeinsam in einer am Boden verankerten, zentralen Luftverteiiervorrichtung münden, womit der Ringschlauchbegaser fest mit einer zentralen Luftverteilervorrichtung verbunden ist und ein Aufschwimmen verhindert wird.