DK165947B - Biomasserotor og fremgangsmaade til montering af denne - Google Patents

Description

i

DK 165947B

Opfindelsen vedrører en biomasserotor af den i krav l's indledning angivne art samt en fremgangsmåde tiJ montering af en sådan biomasserotor.

Det er kendt, at forurenet spildevand kan renses ved 5 rotation af et antal skiver, som er anbragt i et plan vinkelret på spildevandsoverfladen, rundt om en akse parallelt med denne, således at hver skives områder periodisk nedsænkes til opsamling af et tyndt lag biomasse fra vandet og periodisk påvirkes af atmosfæren, således 10 at der indtræffer aerob degenerering af biomasse-laget.

Spildevandrensningsanlæg, som anvender biomasse-rotorer findes i adskillige størrelser (med rensekapaciteter fra 1 mVdag til mere end 400 m3/dag). De større, nuværende anlæg anvender rotorer med en diameter på omkring 15 5000 mm, og fremstilling af rotorer i denne størrelse ud fra præfabrikerede skiver og montering af disse til den krævede drivaksel for tilvejebringelse af rotoren giver ingen problemer på en fabrik, men transport af så store biomasse-rotorer i samlet tilstand fra fabrikken 20 til anvendelsesområdet giver derimod problemer og er dyrt. Dette er især tilfældet, hvor der er søtransport indblandet.

Det er derfor foreslået at konstruere hver biomasse-rotor i "adskilt" form, hvor "skiverne" er erstattet af et 25 antal tætliggende, cirkeludsnitsformede plader, som er sammenstuvet omkring rotorakslen. Pladerne består almindeligvis af præfabrikeret plastmateriale, og op til 50 eller flere er sammenstuvede i en pakning, der således kan samles til et meget stort biomasse-understøt-30 ningsareal. I en kendt konstruktion er hver paknings plader gennemtrængt af et stift, gennemgående element, som er fastgjort til understøtninger, der er anbragt i rotorakslens radiale planer.

DK 165947 B

2

FormåJet ved opfindejsen er at tilvejebringe en forbedret, sammenklappeJig biomasse-rotor samt at angive en forbedret fremgangsmåde til samling af en sammenklappelig biomasse-rotor af den art, der skal anvendes i et spildevands-5 rensningsanlæg.

Ifølge opfindelsen opnås dette ved at anvende den indledningsvis angivne biomasse-rotor og fremgangsmåde, som er ejendommelig ved det i de selvstændige kravs kendetegnende del angivne.

10 Hvad angår små rotorer, kan hver ring bestå af en cirkulær ring, som er svejst eller på anden måde fastgjort til de radiale arme. I forbindelse med større rotorer kan det være fordelagtigt at fremstille den cirkulære ring i aftagelige sektioner, således at ingen af den "adskilte" 15 rotors komponentdele er større end den begrænsede stør relse, der er defineret af en transportcontainer, som anvendes til transport af rotoren hen til et fjernt område.

Hver ring kan have form af en regulær polygon (dvs.

20 at hver side af denne er en separat, aftagelig komponent).

Polygoner med 8, 9 og 12 sider tages almindeligvis i anvendelse.

Vægten af den våde biomasse, som er understøttet af rotoren, øges tilnærmelsesvis i takt med kvadratet af 25 diameteren, og for sikkert at kunne understøtte vægten, når rotorens diameter øges (dvs. for en rotordiameter på 3,00 m, 3,66 m eller 4,25 m), vil det være en fordel, at anbringe en anden eller indre "ring" koncentriske med akslen, således at de kanalformede arme fastgøres 30 til hinanden tilnærmelsesvis midt på deres radiale ud strækning.

DK 165947B

3

Hver kanal har fortrinsvis et stoporgan, som delvis i en afstand fra ringen spærrer for kanalen, således at hver ende på hver af de kanalunderstøttede, gennemgående elementer, i den samlede biomasse-rotor, har anlæg imod 5 et dertil hørende stoporgan.

Fortrinsvis er hver paknings gennemgående elementer udformet som rør (af f. eks. rustfrit stål), hvor disse kan være lukket ved enderne. Endelukningen af det i en kanalformede arm beliggende rørformede, gennemgående 10 element består fortrinsvis af et låg af plastmateri ale, da sådanne låg elektrisk kan isolere røret fra armen (hvorved der kan anvendes metalliske materialer med forskellige elektrokemiske potentialer til røret og armen, uden at øge korrosionen ved drift), hvilket 15 gør, at rørenden kan glide langs kanalen, således at røret elastisk kan placeres i armen.

I en foretrukken ud førelses form gennemtrænger tre rør pladerne i hver pakke, hvor det i kanalen placerede rør er beliggende ved toppunktet af en ligebenet trekant, 20 hvis grundlinie-hjørner er defineret af de på ringen monterede rør.

De præfabrikerede plastplader er fortrinsvis termoplast-plader, som er forsynet med indhak, er korrugerede eJler på anden måde varmedeformeret til forbedring af deres 25 stivhed og for tilvejebringelse af sikker afstand imellem hver af de indbyrdes ved siden af hinanden beliggende plader i hver pakning, således at der dannes væskestrømningspassager i pakningen imellem tilstødende plader.

Fortrinsvis er hver pladeåbning til optagelse af et 30 gennemgående element udformet som en skålformet reces i pladen, da sådanne recesser styrker pladen i nærheden af åbningen og sikrer gode anbringelsesmuligheder, når pladerne er tæt pakkede før fastgørelse af de gennem- 4

DK 165947 B

gående elementer.

En biomasse-rotor anvendes aJmindeligvis i et antal serie forbundne zoner i et vandrensningsanlæg, og der kræves derfor radiale separatorskiver til allokering 5 af rotorens forskellige aksiale sektioner ved de tilhørende zoner. Når en rotor samles ud fra fremgangsmåden ifølge opfindelsen, kan en sådan radial separatorskive nemt tilvejebringes ved at anvende til hver skive krævede cirkeludsnitsformede dele, som for hver pakning bliver 10 anbragt på samme relative sted imellem et givet par af understøtningsorganer, således at kantregionerne får tilstødende separatorkomponenter, når alle pakningerne er anbragt, kan forbindes til frembringelse af en væske-barriere i det krævede radiale plan for rotoren.

15 En fordel ved fremgangsmåden ifølge opfindelsen er, at enhver pakning kan fjernes, uden at forstyrre én af de andre, idet hver pakning kan tages ud af armene, når fastgørelsen af de gennemgående elementer til de på de to understøtningsorganer placerede ringe er blevet 20 løsnet.

Opfindelsen vi] blive nærmere forklaret ved den følgende beskrivelse af en ud førelses form, idet der henvises til tegningen, hvor fig. 1 skematisk viser et lodret snitbillede af et spil-25 devandrensningsanlæg, som omfatter en biomasse-rotor ifølge opfindelsen, fig. 2 viser, i et delvist snit og i forstørrelse, halvdelen af anlæggets biomasse-rotor,

fig. 3 viser et delvist udsnit angivet ved pilen III

30 i fig. 2,

DK 165947B

5 fig. 4 viser i et delvist udsnit en anden udførelsesform af rotoren ifølge opfindelsen, og fig. 5 viser et delvist udsnit af en tredje udførel ses form af rotoren ifølge opfindelsen.

5 Anlægget vist i fig. 1 er konstrueret til biologisk rensning af rå spildevand og omfatter en primær udfældningstank 10, en biozone 20 og en sidste udfældnings-tank 30.

Biozonen 20 omfatter et hus 21, som er anbragt ved den 10 primære tanks 10 øvre ende, og omfatter en biomasse-rotor 22, der er delt i fire undersektioner 22a - 22d. Rotoren 22 har en aksel 23, som roteres ved hjælp af en motor/gear-kasse-enhed 23, således at rotorens overfladeareal bliver dækket med et tyndt lag af biomasse fra vandet i huset 15 21 og periodisk udsætter disse lag for atmosfærepåvirkning for en tid. De naturligt tilstedeværende mikroorganismer i spildevandet tilføres og formerer sig meget hurtigt i de cyklisk nedsænkede og afdækkede perioder, de underkastes på rotorens flader. Mikroorganismerne nedbryder 20 hurtigt biomasse-lagene.

Råspildevandet føres via et rør 11 til primærtanken og efter udskilning af dets tungeste faststof (som synker ned på bunden af tanken 10 til periodisk fjernelse) føres det ind i huset 21, som støder op til rotorens 25 første undersektion 22a.

De i forhold til rotoren 22 integrerede separatorplader 24a, 24b og 24c ligger tæt på huset 21 og deler effektivt biozonen 20 i dens fire undersektioner, hvorved det rensede spildevand føres langsomt gennem huset 21, ind-30 til spildevandet endeligt når den sidste undersektion 22d. Åbningerne er tilvejebragt i husets 21 bund, til-

DK 165947 B

6 stødende husets modstrømsende, såJedes at bundfaldet kan falde af rotorens overflader og falde ned i tanken 10, men der vil stadig være noget faststof-materiale iblandet vandet, der strømmer ind i husets 21 sidste 5 rum, som udgør den sidste undersektion 22d.

Uæsken fra husets medstrømsende føres derefter hen til den sidste udfældningstank 30, hvorfra det rensede vand udstrømmer via et rør 36, og opsamlet slam 32 føres tilbage i tanken 10 via et rør 31.

10 Fig. 2 viser en del af biomasse-rotoren 22, som er kon strueret i adskillelig form ud fra cirkeludsnitsformede pakninger 40, som består af biomasse-understøttede plader 41 og 42, hvor pakningerne 40 er understøttet imellem understøtningsorganer 43 og 44, hvor hver af disse har 15 en cirkulær ring 43a og 44a samt et antal (i det illu strerede tilfælde seks) kanalformede arme 43b og 44b.

Hver understøtningsorgans arm er ved deres indvendige ende boltet til en radial flange (43c og 44c), som er beliggende på rotorens aksel 25, og ved de ydre ender bol-20 tet til den tilhørende ring 43a og 44a samt er arrange ret i par aksialt langs med akslen 25, således at der, for hvert tilstødende par af understøtningsorganer, dannes par af arme, 43b og 44b, der er beliggende i et aksialt plan over for deres kanaler.

25 Hver pakning 40 har et stort antal biomasse-understøt tende plader 41 og 42 (typisk 50 eller flere), der er skruet på de gennemgående rør 45, 46 og 47. Hver plade 41 og 42 har en skålformet reces 49, som omgiver det hul, hvor det tilhørende hul 45 - 47 er anbragt, og 30 har diagonale forhøjninger/fordybninger 50 til afstiv ning af plastpladerne og for at kunne placere de tilstødende plader med en indbyrdes afstand til hinanden.

To referencenumre 41 og 42 er blevet anvendt til pladerne,

DK 165947B

7 da forhøjningerne/fordybningerne 50 strækker sig vinkelret i forhold til de tilstødende plader, hvor dette arrangement sikrer, at der skabes væskestrømningskanaler igennem hele pakningen 40 og tilvejebringer et meget 5 stort overfladeareal i hver pakning, på hvilket biomassen kan samle sig.

Hvert rør 45 er således dimensioneret, at dets modstående ender glider ind i tilstødende kanaler af dertil hørende, i et fælles plan beliggende par af arme 43b og 44b, 10 og der er i hver kanal tilvejebragt en kropplade 51, hvorpå et dertil hørende rørs 45 ende kan ligge an, når pakningen er korrekt anbragt imellem understøtnings-organerne 43 og 44 for nævnte par. Med pakningen 40 i denne position ligger de andre to rørs 46 og 47 ender 15 an imod ringenes 43a og 44a omkreds og kan derefter boltes på med U-formede beslag 52.

Rørene 45 til 47 er fortrinsvis fremstillet af rustfrit stål og ringene 43a og 44a samt armene 43b og 44b af galvaniseret stål. For at hindre den elektriske forbindelse 20 af metaller med forskellige elektrokemiske potentialer, og for dermed at undgå risikoen for tiltagende korrosion ved drift, kan røret 45 lukkes ved hver ende med et plastlåg (45a i fig. 3), som vil lette glidningen af rørenderne langs med kanalerne og desuden i nogen grad 25 tilvejebringe et elastisk område ved rørenderne i arme ne. Isolerende plader (vist ved 46a) kan anvendes under beslagene 52 til isolering af de udvendige rør 46 og 47 fra ringene 43a og 44a.

I midten af rotoren 22 kan en radial flange understøt-30 te to sæt af arme (bagside mod bagside) og de udvendige ender af disse to sæt af arme kan boJtes til to udvendige ringe, således at en maksimal aksial længde for en rotor anvendes til anbringelse af pakningerne af

DK 165947B

8 de biomasse-understøttende plader.

Separatorpladerne 24a, 24b og 24c (og der kan naturligvis anvendes færre eller flere end tre på en rotor) kan fremstilles ud fra cirkeludsnitsdele, hvor den ene er 5 indbefattet i den samme relative stilling i hver af pakningerne 40 og bestemt for anbringelse imellem et givet par af understøtningsorganer 43 og 44. Separatorplade-delene (hvoraf to er vist med nr. 60 i fig. 2) overlapper hinanden en lille smule og strækker sig forbi pakningerne, 10 således at de rager et par centimeter indenfor husets 21 cylindriske væg.

Fig. 3 viser en reces 53 skåret i ringen 44a, således at rørets 45 ende kan passere ind i kanalen i den underliggende arm.

15 Biomasse-understøtningspladerne kan vakuumfremstilles ud fra 0,5 mm tykke plader af sort polypropylen. Bunker af plader af 41 og 42 kan tæt pakkes i forbindelse med· nem transport, således at de skålformede recesser 49 i hver plade ligger i de underliggende pladers recesser.

20 Kroppladen 51 i de kanalformede arme 43b og 44b udgør yderligere understøtning for pladepakning 40, når denne er borte fra vandet i huset 21, og fjernelsen af denne understøtning, når pakken hænger ned fra understøtnings-organerne 43 og 44, indvirker ikke, da den effektive 25 vægt af den nedsænkede pakning 40 er meget lavere end dens reelle vægt.

For overskuelighedens skyld er.de samme referencenumre som anvendt til beskrivelsen af rotordelene i fig. 1 til 3 anvendt i fig. 4, men de er her blevet mærkede.

30 De kanal formede, radiale arme 43'b og 44'b er boltede

DK 165947 B

9 tiJ en dertil hørende radial flange 43'c og 44'c på akslen 25' som i udførelsesformen vist i fig. 1 til 3, men hvor der her er anbragt en yderligere bolt til fastgørelse af hver arm via et sidebeslag 70.

5 Den udvendige ende af hver arm er boltet (via et par beslag) til den tilhørende ydre "ring" 43'a og 44'a, som i denne ud førelses form er fremstillet af vinkelsek-tioner 71 af galvaniseret stål.

Disse længder 71 er påsvejst flade endeplader 72, som 10 hælder i forhold til vinkelsektionernes længderetning i en vinkel i overensstemmelse med antallet af pakninger 40' af biomasse-understøtningsplader, som anvendes til komplettering af en hel aksiel sektion af rotoren. På denne måde kan tilstødende endeplader 72 for to tilstø-15 dende længder 71 fra hver understøtningsorgan 43' og 44' boltes sammmen, uden nogen frigang derimellem, da rotorarmens komponentdele samles på stedet.

For tilvejebringelse af mellemliggende understøtning imellem armene 43'b er der anbragt stivere 73, som er 20 boltet imellem beslagene 74, der rager udad fra hver radiale arm. Enden af hver stiver 73 hælder ligejedes for at sikre en tæt pasning imellem tilstødende stivere, idet samlingen af understøtningsorganerne pågår.

Hver pakning 40' omfatter tre rustfrie ståJunderstøt-25 ningsrør 45', 46' og 47', der danner en trekant på ho vedsageligt samme måde som i udførelsesformen vist i figurerne 1-3, og de udvendige rør 46' og 47' er fæstnede ved hjælp af bueformede beslag (ikke vist) til de respektive længders 71 udvendige flader, og enderne 30 af det udvendige rør 45' er optaget i de respektive armes 43'b og 44'b kanaleT. Til hjælp for understøtning af den større masse af pakningerne 40' i en større rotor,

DK 165947 B

10 kan en bolt 75 føres igennem hver arm 43'b og 44'b, radialt udad i forhold til de respektive rør 45', og kan således hjælpe med til understøtning af pakningen 40', når den er anbragt i den nedre halvdel af rotoren, 5 når denne drejer.

En speciel fordel ved den nærværende adskillelige konstruktion er, at rammen kan bygges op stykke for stykke, og hele rammen kan færdiggøres, før der er behov for at anbringe nogen af pakningerne 40' deri.

10 Selv om det foretrækkes at anvende bolt forbindelser til sammenføjning af enhederne., er det dog ikke udelukket, at i det mindste nogen af samlingerne kan foretages ved hjælp af svejsning.

I stedet for et beslag 70 i umiddelbar nærhed af hver 15 arm 43'b og 44'b kan et par beslag (lignende beslagene 74) anvendes.

Fig. 5 viser en tredje udførelsesform af rotorkonstruktionen, hvor der er anvendt "-angivelser for at kunne skelne imellem referencerne.

20 I fig. 5 er et antal i hovedsagen A-formede rammer 80 boltet til dertil hørende radiale flanger 43"c og 44"c på akslen 25". Hver A-ramme 80 omfatter et par kanal-formede radiale arme 43"b, som.er koblede indad ved hjælp af stivere 81 og udad ved hjælp af vinkelsektions-25 formede "ring"-stivere 43"a. Tilstødende arme 43"b hvor de tilstødende A-rammer 80 er koblede ved hjæJp af vinkel sektions- formede stivere 83, som hver er anbragt ved hver ende ved hjælp af påsvejste flangeplader 84.

Hver cirkeludsnitsformede pakning 4" har tre understøt-30 ningsrør 45", 46" og 47", hvilket danner en trekant

DK 165947 B

11 (som beskrevet for de tidligere udførelsesformer), hvor de ydre rør 46" og 47" ved hjælp af bueformede beslag (hvoraf et er vist ved reference nr. 85) er fæstnet til de respektive stivere 43"a og 83, således at en 5 arm 43"b er anbragt midt imellem dem. Det indvendige rørs 45" ene ende er anbragt i den tilhørende arms 43"b kanal liggende an imod en vinkelunderstøtning 86 og fastholdt i den position ved hjælp af en bolt 75".

En ring af A-rammer 80 er anvendt på hver side af hver 10 af rotorens komplette aksiale sektioner som for de tidligere beskrevne ud førelsesformer, og i alle på nær den aksialt yderligste sektion af rotoren er to A-rammer og to stivere 83 fastgjort til hinanden bagside mod bagside.

Claims (9)

1. Biomasse-rotor (22), som omfatter et antal cirkeludsnitsformede pakker (40) af præfabrikerede plastplader (41, 42), hvor hver pakke (40) har mindst to stive, gennemgående elementer (45-47), som gennemtrænger alle 5 plader i en pakke, hvilke pakker (40) er fæstnet imellem et par spindelvævslignende understøtningsorganer (43, 44), der hvert udstrækker sig vinkelret på rotorakselens (25) akse, hvor hvert understøtningsorgan (43, 44) omfatter en ring (43a, 44a) koncentrisk beliggende i forhold 10 til akselen (25), og at arme (43b, 44b) strækker sig radialt indad fra ringen (43a, 44a) hen imod akselen (25), hvilke arme (43b, 44b) i hvert par af understøtningsorganer (43, 44) er beliggende i akselens (25) respektive aksiale planer, idet mindst ét stift, gen-15 nemgående element (46, 47) er fæstnet ved hver ende til parrets (43, 44) respektive ringe, kendetegnet ved, at de radiale arme (43b, 44b) er kanalformede hvor kanalerne i hvert, i et indbyrdes fælles plan beliggende par åbner imod hinanden, og hvor et stift, 20 gennemgående element (45) i hver pakke (40) har sine ender anbragt i de tilstødende kanaler fra et respektivt, i et fælles aksialt plan beliggende par af arme.

2. Biomasse-rotor ifølge krav 1, kendetegnet ved, at hver kanal har et stoporgan (51, 86), som delvist 25 afspærrer kanalen i en sådan afstand fra ringen, at hver ende af hver kanalunderstøttende, gennemgående element (45) i den samlede biomasse-rotor Jigger an imod et dertil hørende stoporgan.

3. Biomasse-rotor ifølge krav 2, kendetegnet 30 ved, at hver cirkeludsnitsformede pakke (40) har tre rør (45-47), som gennemtrænger pladerne i en pakning, DK 165947 B 13 hvor det i kanalen anbragte rør (43) er beliggende v/ed toppunktet af en ligebenet trekant, hvis grundlinie-hjørner er defineret af de på ringen monterede rør (46, 47).

4. Biomasse-rotor ifølge krav 1-3, kendetegnet ved, at de præfabrikerede plastplader (41, 42) i hver pakning (40) består af termo-plastplader, der er varmedeformerede for forbedring af deres stivhed og for dannelsen af et mellemrum imellem hvert par naboplader 10 i pakken, således at der tilvejebringes væskestrømningspassager i pakken imellem tilstødende plader.

5. Biomasse-rotor ifølge krav 4, kendetegnet ved, at hver til optagelse af et gennemgående element tilvejebragt åbning i hver plade (41, 42) er dannet 15. en skålformet reces i pladen til styrkelse af denne i nærheden af åbningen, således at gode allokeringsmuligheder tilvejebringes, når pladerne er tæt pakkede før montage af de gennemgående elementer.

6. Biomasse-rotor ifølge krav 1-5, hvori der i et radialt 20 plan er tilvejebragt en separatorskive (24a, 24b, 24c) i rotoren (22), kendetegnet ved, at den i et radialt plan tilvejebragte separatorskive er fremstillet ved anvendelse af c irkeludsnitformede bestanddele (60) af hver skive i den samme relative position i hver 25 pakke (40), som er indrettet til anbringelse imellem et givet par af understøtningsorganer (43,44), således at hjørneregionerne for de tilstødende separatorkompo-nenter (60), når alle pakkerne er anbragt, indbyrdes kan forbindes for tilvejebringelse af en væskebarriere 30 i rotorens krævede radiale plan.

7. Fremgangsmåde til montering af en biomasse-rotor (22) ud fra cirkeludsnit-formede pakker (40) af præ- DK 165947 B 14 fabrikkerede plastplader (41, 42), hvor biomasse-rotoren har mindst to stive, gennemgående elementer (45-47), som gennemtrænger alle plader i en pakke, hvilke pakker (40) fastgøres imellem et par spindelvævslignende un-5 derstøtningsorganer (43, 44), der hver strækker sig vinkelret på akslens (25) akse, hvor hvert understøtningsorgan (43, 44) omfatter en ring (43a, 44a) beliggende koncentrisk omkring akslen (25) og arme (43b, 44b), som strækker sig radialt indad fra ringen (43a, 44a) 10 imod akslen (25), og som i hvert par understøtningsorganer (43, 44) anbringes i akslens respektive aksiale planer, idet mindst ét af de stive, gennemgående elementer (46, 47. fastgøres ved hver ende til nævnte pars respektive ringe (43a, 44a), kendetegnet ved, at hvert 15 par af radiale arme (43b, 44b) i samme plan er kanal-formede, hvor kanalerne åbner imod hinanden, og hvor et stift, gennemgående element (45) i hver pakke (40) har sine ender anbragt i de tilstødende kanaler fra et dertil hørende, i et fælles aksielt plan beliggende 20 par af arme.

8. Fremgangsmåde ifølge krav 7, kendetegnet ved, at hvert understøtningsorgans (43, 44) ring (43a, 44a) dannes ud fra en polygonorden af pakkeunderstøttende stivere (71), som forbinder tilstødende, radialt ud- 25 stækkende arme (43b, 44b).

9. Fremgangsmåde ifølge krav 8, kendetegnet ved, at en pakke-understøttende stiver (43"a) og to radialt udstrækkende arme (43"b) svejses sammen til dannelsen af en A-ramme (80), hvor tilstødende A-rammer 30 er indbyrdes forbundne ved hjælp af separat fastgjorte pakkeunderstøttende stivere (83), som kompletterer ringen.